立体观察与像点坐标量测.ppt

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1、第四章 双像立体测图基础与立体测图,主要内容,一、立体视觉原理二、像对的立体观察,4.1 立体视觉原理,人眼基本构造,视网膜上大约有108个杆状细胞，直径2mm；6.5106个锥状细胞，直径28mm,人眼感知过程,来自物体的光刺激视网膜的杆状和锥状细胞（物理过程）使其感光（生理过程），通过视神经纤维传至后大脑视觉中心，经记忆加入已有的概念与经验（心理过程），从而形成感知,4.1 立体视觉原理,人眼分辨力,单眼能够判别最小物体的能力称单眼分辨力 用单眼所能观察出两点间的最小距离称第一分辨力 用单眼所能观察出两平行线间的最小距离称第二分辨力,双眼观察精度比单眼提高,4.1 立体视觉原理,人眼立体视

2、觉,人用双眼观察景物可判断其远近，得到景物的立体效应，这种现象称为人眼的立体视觉,4.1 立体视觉原理,人眼的观察能力,交会角 r眼基线 br视距 L生理视差 眼主距 fr,当人眼观察50m处景物时，设双眼观察的分辨力为30，人眼基线长65mm,人眼主距17mm,则dL=5.6m,人眼分辨远近物点的极限距离,4.1 立体视觉原理,人造立体视觉的产生,A,B,4.1 立体视觉原理,立体像对 分像条件 两像片上相同景物（同名像点）的连线 与眼基线应大致平行 两像片的比例尺应相近（差别15）,人造立体观察的条件,4.1 立体视觉原理,立体效应,立体模型与实物相似,立体模型与实物相反(正立体效应基础上

3、左右像片旋转180),零立体：起伏的视模型变平(正立体效应基础上左右像片旋转90),像对的立体观察方法,4.2 像对的立体观察,立体镜观察 桥式立体镜 在一个桥架上安置两个相同的简单透镜 透镜光轴平行，间距约为眼基距，高度等于透镜主距,像对的立体观察方法,4.2 像对的立体观察,立体镜观察 反光立体镜 扩大眼基距，可对大像幅进行立体观察,叠映影像立体观察 互补色法 在投影器中插入互补色滤光片（品红色、蓝绿色）观测者双眼分别带上同色镜片,4.2 像对的立体观察,像对的立体观察方法,像对的立体观察方法,叠映影像立体观察 光闸法 在两投影光路中各安装一光闸（一个打开、一个关闭）观测者双眼分别带上与投

4、影器 光闸同步的光闸眼镜 光闸起闭频率10Hz,4.2 像对的立体观察,叠映影像立体观察 偏振光法 在两投影光路中安装两块偏振 平面互成90的起偏镜 观测者带上一副检偏镜 镜片与起偏镜相同 左右偏振平面相互垂直,4.2 像对的立体观察,像对的立体观察方法,双目镜观测光路的立体观察 通过双筒望远镜观察 每个望远镜像面有一固定的测标 像片可在两个相互垂直方向共同移动，也可一张像片相对于另一张像片移动 可以分别对左右像片进行调焦、亮度调节及必要旋转，观测系统放大倍率可调节,4.2 像对的立体观察,像对的立体观察方法,4.3 像点坐标获取,立体量测原理,4.3 像点坐标获取,立体量测原理,左右像片同名

5、像点的坐标量测值为(xa,ya)，(xa,ya)左右视差 p xa xa 上下视差 q=ya ya,4.3 像点坐标获取,Steko 1818 型立体坐标量测仪,立体坐标量测步骤,仪器归零：各个手轮应放在零读数(x0，y0，p0，q0)位置上，左、右测标分别对准左、右像片盘的中心即仪器坐标系与像片坐标系重合 像片定向：移动X手轮，单眼观察测标的移动看是否沿像片上的x轴向运动，若测标不在x轴向上，则需要用螺旋旋转像片，使测标保持在x轴上移动 像点量测：移动X，Y，p，q手轮，使测标立体切准量测像点，并记下相应读数鼓上的读数 x，y，p，q坐标计算：xa=x-x0,ya=y-y0;xa=xa-(p

6、-p0),ya=ya-(q-q0),4.3 像点坐标获取,PSK-2精密立体坐标量测仪,4.3 像点坐标获取,BC2解析测图仪,4.3 像点坐标获取,数字摄影测量工作站,4.3 像点坐标获取,光学框标,机械框标,解析内定向,利用平面相似变换，将像片架坐标变换为以像主点为原点的像平面坐标,x,y,正形变换,仿射变换,双线性变换,x,y,解析内定向计算过程,1、获取框标点的理论坐标,2、选用合适的变换模型,3、建立误差方程,4、建立法方程并解算,5、由变换参数计算像点坐标,像点坐标计算,正形变换,仿射变换,双线性变换,像片系统误差源,摄影机的系统误差底片变形航摄飞机带来的系统误差大气折光误差地球曲

7、率的影响摄影处理与底片复制中的系统误差观测系统误差,像片系统误差预改正（摄影材料变形）,四个框标位于像片的四个角隅时可用仿射变换,四个框标位于像片的中央时可用比例缩放,Lx,Ly为框标距的理论值lx,ly为框标距的量测值x,y为像点坐标的量测值x,y 为像点坐标的改正值,像片系统误差预改正（摄影机物镜畸变差）,摄影机鉴定时提供物镜畸变差参数,摄影机鉴定时提供各向径物镜畸变差值,k0、k1、k2、k3为物镜畸变差改正系数r为畸变差,像片系统误差预改正（大气折光差改正）,大气折光引起像点在径向的变形,大气折光引起像点在坐标向的变形,r 为像点误差改正数r 为向径rf 为折光差角,像片系统误差预改正（地球曲率）,地球曲率引起像点在径向的变形,地球曲率引起像点在坐标向的变形,r 为像点误差改正数r 为向径R 为地球曲率半径,像片系统误差预改正,内定向并经系统误差预改正后的像点坐标,内定向,镜头畸变,大气折光,地球曲率,参考书1、金为铣，杨先宏 等编著，摄影测量学，武汉大学出版社2、李德仁，郑肇葆 编著，解析摄影测量学，测绘出版社,本讲参考资料,教材张剑清，潘励，王树根 编著，摄影测量学，武汉大学出版社,