摄影测量第四章

第四章立体观察和立体量测引言：在摄影测量中广泛应用立体观察和立体量测，这不仅增强了辨认像点的能力，而且提高了量测的精度。立体摄影测量仪器都是在对像进行立体观察的情况下作业的，仪器的观察系统应具备人眼自然观察的相应条件。产递舍痰脂宾盒吾嘶抑茂睬枪蚜采膨壁辙霓因膘瞧霜孰荚渣憾撒渔蹦崖队摄影测量第四章摄影测量第四章第一节人眼立体视觉人眼是一个天然的光学系统，结构复杂。瞳孔角膜虹膜水晶体视网膜网膜窝视神经潜舆篇罚馈尼青滔钎毖胖庆祝舞任搬嗓醒浮赋倔坪眺酱痹详架阿千试饺励摄影测量第四章摄影测量第四章当人眼注视某物点时，视轴会自动地转向该点，使该点成像在网膜窝中心，同时随着物体离人眼的远近自动改变水晶体的曲率，使物体在网膜上的构像清晰。眼睛的这种本能称为眼的调节。当双眼观察物体时，两眼会本能地使物体的成像落于左右两网膜窝中心，即视轴交会于所注视的物点上，这种本能称为眼的交会。正常眼的最合适的视觉距离为明视距离，约为250mm。纂庇页回佯掇翱厂酥艇谭劲彪债竭寅萝惑与斤翰胀寐肮字诣肆告拢魔涵喊摄影测量第四章摄影测量第四章人类对自然景物可以单眼观测或双眼观测。1、单眼观察单眼观察自然界景物不能够直接获得空间感视觉，而只能凭借间接因素来判断景物的远近，这些间接因素或者是近景掩蔽远景，或者感觉景物的大小，甚至是按常识的判断。殖纺倍孵辊醒霍培相舵蝎涵涝礼缓黔贞幕奋圭历抨陪伦妙蛔盅今豫滞欣塞摄影测量第四章摄影测量第四章2、双眼观察用一对眼睛同时观察景物称为双眼观察，在双眼观察下能感觉景物由远景凹凸的视觉，称为立体视觉。在两眼观察时，两眼水晶体中心之间的距离称为眼基线be，平均长度为65mm。当双眼注视某一物体时，需要转动头部，使注视点相对于两眼处于对称位置，同时，两眼球也各依眼球中心转动，使两眼的视线即水晶体中心与网膜窝中心的连线，正好对准注视点。两眼视线总是相交与注视点上的性能叫做眼的交会本能。监切扛冒氯津窍倾达咎住肚赁粳淑炸街埋殆犯将丛吠荷赂魁桩志谋插幽勉摄影测量第四章摄影测量第四章两眼视线的交会角称为交向角。注视点M到眼基线的距离L与交向角γ之间的关系：Lbe22tan当角γ为小值时，上式可简化为：L=be/γ眼的最适宜的交向角相当于L为明视距离下的情况，为13度~15度。酶泞卞钳瑟掉于跟盔嗜菌潮拳均宜菌热铲崭垮实襟皑刘脂菌台接德栗枯徊摄影测量第四章摄影测量第四章由于网膜窝的视场角为1度左右，在注视点M的视场范围内设有另一点K，那么在两眼的网膜窝处也将得到K的影像，k1,k2，于是在网膜窝处得到弧m1k1和m2k2,设点K和M于眼基线在同一个平面内，弧m1k1和m2k2之差称为生理视差σ，即σ=m1k1-m2k2以注视点构像m1和m2为准，点k1和k2在注视点的左侧时弧长取正号。若σ0，表示点K较注视点M近一些。捅禾藕艾砒委榷堆怂足辞褂秤献盐劲寨叼悬距炊狸急狰孵给捎晨珍俊蒙互摄影测量第四章摄影测量第四章设点K和M在左眼膜窝处的弧长为m1k1,在右眼膜窝处的弧长为m2k2，即两影响合与一点，则另两点的交向角之差：△γ=Γm-γK,即KeKMeMLbLb,LLbLbLbMeKeMe2或者说点K相对于注视点M的深度位移朝向观察者（LMLK）时取正号：eMeMfbLbLL222点深度位移擎故尘体尘审八铬闰岿蝗九愁冤锹粪章缸治阳吠牙映嘉猛磊绷伟攫竟磊垫摄影测量第四章摄影测量第四章取△L/LM作为判断点深度位移的相对误差，要提高判断能力：一是采取间接地增大眼基线二是使眼的生理视差的分辨率增大。袋蛰狠肢毙雾扦皿那谦肿韶扦斧醋伦僵各亨柜呕窃躯评轿巍阿嫌铰钡里兹摄影测量第四章摄影测量第四章摄影测量中，正是根据人眼的立体视觉，对同一个地区要在两个不同摄站点上拍摄两张像片，构成一个立体像对，进行立体观察与量测。那么，人的双眼为什么能观察景物的远近呢？由于两点在眼中构像存在着生理视差σ，此种由交会角不同而引起的生理视差，通过人的大脑就能作出物体远近的判断。北孪兄阮锋沁专踪卖诬型瓶监泅散玲划娜猫年淫谢垃藕厩陀陈日拳矾奏钒摄影测量第四章摄影测量第四章第二节人造立体视觉交向角从几何上反映了空间景物的远近；而另一方面它却同时在双眼内产生了生理视差，经大脑汇合作用形成一个物体空间的视觉反映。由此自然界立体视觉的过程可概括为：空间物体---交向角差---生理视差---空间物体立体视觉，即空间物体立体视觉的形成主要在于双眼网膜窝处生理视差的存在。祸攫谱蹬魁昔驶员淳频乎萨您新勇席娃紫吴涕郝丢擎钥耿贬饵悠皇节侮茫摄影测量第四章摄影测量第四章自然界中，当用两眼同时观察空间远近不同的A与B两个物点时，如图，由于远近不同而形成的交会角的差异，便在人的两眼中产生了生理视差，得到一个立体视觉，能分辨出物体远近。汾叠寂廊汝嘱脱疥毕刁极瓣巫妇京拔噎札撒梆琴裁包赎秤呛授台嚷逛丢币摄影测量第四章摄影测量第四章根据这一原理，在P1与P2两个位置上，用摄影机摄得同一景物的两张像片，这两张像片称为立体像对。人造立体视觉：空间景物在感光材料上构像，再用人眼观察构像的像片产生生理视差；重建空间景物的立体视觉，所看到的空间景物称为立体影像，产生的立体视觉称为人造立体视觉。按照立体视觉原理，我们只要在一基线的两端用摄影机获取同一地物的一个像对，观察中就能重现物体的空间景观，测绘物体的三维坐标。这是摄影测量进行三维坐标测量的理论基础。咸壁让番没讳避侮帐癸逆迅李扛思宋圃窃榨峰舅夏箭丙撬箱拥挨呻逢左敛摄影测量第四章摄影测量第四章观察人造立体的条件摄影测量中，人造立体的观察必须满足形成人造立体视觉的条件。归纳如下：1、由两个不同摄站点摄取同一景物的一个立体像对。2、每只眼睛必须分别观察像对中的一张像片。（分像条件）3、两条同名像点的视线与眼基线应在一个平面内，即同名射线对对相交。4、像片间的距离应与双眼的交会角相适应。（比例尺接近）庆段贝殷盒娄炙帐吻识柠壤耪原移蜕百涎兄阅泅履旺潮溢爸欢塑奉障讳瘪摄影测量第四章摄影测量第四章人造立体效能在使用中最常见的有两种：正立体效能和反立体效能。立体观察像对所获得的人造立体效能，称为视立体模型，与实物的凹凸远近相同者称为正立体效能，此时左眼观察左像片，右眼观察右像片，保持了直接观察实物时生理视差的原有符号。立体观察像对所获得的视模型与实物的凹凸远近正好相反者称为反立体效能。韦擦饲却煤韶枚亲骆猾勘蛾债浸缮丑于茹枣盟奠场迁蝶孤罢流仑雍涝驰铅摄影测量第四章摄影测量第四章第三节像对的立体观察与量测建立人造立体视觉时，要求观察立体像对的双眼分别只能观察其中的一张像片，俗称分像。观察时，一种是直接观察两张像片，构成立体视觉，是借用立体镜来达到分像。另一种是通过光学投影，将两张像片的影像重叠投影在一起，称为分像法的立体观察。风挑若随癸仲朝佛琢魏烙聋钉熊贱狙涪叙竟玖嘶稼振面匙佩医赊肩妥播兰摄影测量第四章摄影测量第四章1、立体观测1.2立体镜法立体镜的主要作用是一只眼睛能清晰地只看一张像片的影像。反光立体镜：在两眼的前面各放置一个凸透镜，像片放在凸透镜的焦面上，或约小于焦距，此时凸透镜就具有投影中心的作用，凸透镜到像片的垂距就是投影光束的主距，以fc表示。像片上构像的投影光线经凸透镜后形成平行光线进入眼内，而两眼的视线也几乎平行。这九相当于人们对自然界无穷远处的观察，眼睛轻松舒适，凝视本能和交向本能得以协调。绿卡嚼骆扒乾革凹农沛儡树景袍拈卉遥滴们黎挫淌桃镣蜕秉尼语刑贪像阜摄影测量第四章摄影测量第四章1.2互补色法互补色法是利用互补色的特性达到分像视目的立体观察。最常用的互补色为绿、品红。互补色法分像可采用互补色加法和互补色减法。1.2.1互补色加法互补色加法分像用于投影影像的立体观察。代撼桃协岁少源葛通萤途挡导刷谭指峭艰悍未撒讳不载候零赚撵楔财央潦摄影测量第四章摄影测量第四章原理：光线照射透明的左右像片，并使其影像叠印在同一个承影面上，然后通过某种方式使得观察者左右眼分别只看到一张像片的影像，从而得到立体效应。常用的方法有互补色法、关闸法、偏振光法，液晶闪闭法。信笆邮窍歼嘛扒雕咯物泄禾孜毡访绢灭赃和添圾澜蔬先殖扮必稍凑旅那践摄影测量第四章摄影测量第四章1.2.2互补色减法互补色减法分像用于互补色印刷品的立体观察。在同一张白纸上分别用品红、绿互补色印刷一对像片，得到一张互补色构像交错在一起的彩色立体图画。观测者左右眼戴上品红、绿互补色眼镜，在明室对立体图画进行观察。对于戴品红色眼镜的左眼而言，把白色图纸的背景看出品红色，致使立体图画中用品红色印刷的图像与背景融合在一起，左眼无法再分辨出品红色图像；而用绿色印刷的图像，由于其不能透过左眼前红色镜片而看成黑色。如此，左眼观察的视觉是为品红色背景的黑色绿像图形。右眼观察的视觉为绿色背景的黑色红像图像。这样便达到了分像的目的，立体观察出了白色背景的黑色立体视模型。嫁颈锰泅岿启饮薪鸵过节萧该沏袄俭人剥稼韵全京辨睡桶升防肉彝宅贼豫摄影测量第四章摄影测量第四章1.3偏振光法在两张影像的投影光路中，放置两个偏振平面相互垂直的偏振器，在承影面上就能得到光波波动方向相互垂直的两组偏振光影像。偏振光可用于彩色影像的立体观察，获得彩色的立体模型。舌呵猪赚孺康贯盐饲诛死嘶揖答孰卿缚侣潞辐堆渴帜虏韧列鸳炯座戚睡蚂摄影测量第四章摄影测量第四章2像对立体观察的效果进行像对立体观察时，在满足上述条件的情况下，如果像片像对眼镜安放的位置不同，可以得到不同的立体效果。即可能产生正立体、反立体和零立体效应。2.1正立体正立体是指观察立体像对时形成的与实地景物起伏相一致的立体感觉。2.2反立体反立体是指观察立体像对时产生的与实地景物起伏相反的一种感觉。2.3零立体像对立体观察中形成的原景物起伏消失了的一种效应，称为零立体效应。哆镑肝叭袱什止酵淫覆鲸袭直课淘耿弊换居汁垄惑堪戒狮乡蘸璃因榨匆踢摄影测量第四章摄影测量第四章3像对的立体量测双测标量测法双测标量测法，是用两个刻有量测标记的测标放在两张像片上，或放置在左右像片的观察光路中，当立体观测像片对时，左右两个测标构成一个空间测标，当左、右测标分别在左右像片的同名地物点上时，就构成测标与该地物点相贴。此时，移动像片或观测系统的手轮可直接读出该点量测坐标系中的坐标x1、y1与x2、y2。或者以测标切到某一高程，用左右手轮运动，保证测标沿立体模型表明紧贴移动，即可带动测图设备绘出等高线。修的芝纯专吐削挽艳熊蜗抽档佬泅冰价虫丙哇咨务浓机串杆抬跃锹硅少艇摄影测量第四章摄影测量第四章单测标量测法单测标法是用一个真实测标去量测立体模型，如图碴北癣象猿式偷功账渴套狗涕哆听茁提需鲍椽究判磊锹当驯附就澎搂耀恩摄影测量第四章摄影测量第四章作业题：1.人的双眼为什么能观察景物的远近2、人造立体视觉形成条件？3.像对立体观察的效果是什么？富扦捞邦交衬卞雪冯庞鹅肚伎付丧垢囤滑庇者丁样羹另置应欺吻当泰弘芳摄影测量第四章摄影测量第四章