第四章双像立体测图基础与立体测图.ppt
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1、双像立体测图基础与立体测图,摄影测量学第四章,4.1 人眼的立体视觉原理与立体量测 4.2 立体像对与双像立体测图 4.3 立体像对的相对定向元素与模型的绝对定向元素 4.4 模拟法立体测图 4.5 解析法立体测图,双象立体测图是指利用一个立体像对(即在两摄站点对同一地面景物摄取有一定影像重叠的两张像片)重建地面立体几何模型,并对该几何模型进行量测,直接给出符合规定比例尺的地形图,获取地理基础信息。 使用一个立体像对构建地面立体模型的方法称为立体摄影测量。,4.1 人眼的立体视觉原理与立体量测,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,一
2、、双眼观察的天然立体视觉,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,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,人眼立体视觉,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,二、人造立体视觉,人眼的立体视觉是立体测图的基础,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
3、例尺应相近(差别15),人造立体观察的条件,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),三、立体观察与立体量测,立体镜观察法 叠影影像的立体观察 双目镜观测光路的立体观察,人造立体视觉产生的方法,主要是“分像”左眼看左像、右眼看右像,满足这一条件的方法很多,1、立体观测方法,像对的立体观察方法,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,通过光学系统如立体反光镜,叠影影像立体观察 互补色法 在投影器中插入互补色滤光片 (品红
4、色、蓝绿色) 观测者双眼分别带上同色镜片,像对的立体观察方法,互补色 如 红绿眼镜,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影器 光闸同步的光闸眼镜 光闸起闭频率10Hz,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,像对的立体观察方法,液晶闪闭法,由液晶眼镜和红外发生器组成,使用时红外发生器的一端与通用的图形显示卡相连,图像显示软件按照一定的频率交替显示左右图像,红外发生器则同步地发射红外线,控制液晶眼镜交替闪闭,从而达
5、到左右眼睛各看一张像片的目的。,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,像对的立体观察方法,2.立体量测,在摄影测量中不仅需要用像对进行立体观察,建立立体模型,而且还需要对立体模型进行量测。,浮游测标量测法,用一个在立体表面游动的测标来进行量测,用测标切准立体模型表面。 形状:点状或线状,双测标量测法,是用两个刻有量测标记的测标进行量测。,左右测标分别切准左右同名像点 两单测标相当于同名像点,构成立体测标T T与立体模型
6、表面M点重合,同名像点:地面上一点在相邻两张像片上的构像,如右:利用左、右摄得得两张影像,原则上就能获得“人造视觉立体”,23,问题 ?,如何利用 影像,建立 空间三维立体模型,4.2 立体像对与双像立体测图,双像立体测图 是以一个立体像片对为量测单元。,航空摄影获取的立体像对,地面摄影获取的立体像对,是立体像对吗?为什么?,A,同名光线 同一地面点发出的两条光线S1A,S2A,同名像点 同名光线在左右像片上的构像,同名核线 核面与左右像片面的交线,核面 摄影基线与某一地面点组成的平面,一、立体像对的重要点线面,摄影基线 相邻两摄站的连线,核点:基线的延长线与左右像片面的交点。 核线:核面与像
7、片的交线,核线会聚于核点 主核面:通过像主点的核面。一般情况下,通过左右像片主点的两个主核面不重合,成为左主核面和右主核面。 垂核面:通过像底点的核面。一个像对只有一个垂核面。,在倾斜像片上诸核线汇聚于核点。 同名核线,同名像点在同名核线上,立体摄影测量(双像立体测图): 是利用一个立体像片对,在恢复它们的内、外方位元素后,重建与地面相似的几何模型,并对该模型进行量测的一种摄影测量方法。,二、立体摄影测量的基本原理,空中对地面的摄影过程,摄影过程的几何反转: 根据摄影过程的可逆性,设计两个与摄影机一样的投影器,将像片P1和P2分别装到投影器内并保持两投影器的方位与摄影时摄影机的方位相同,但物镜
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