立体测深实验

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深度知觉能力测定实验报告

深度知觉能力测定实验报告

深度知觉能力测定实验报告深度知觉能力测定实验报告摘要:深度知觉是指人对物体远近距离即深度的知觉,又称距离知觉或立体知觉。

这是个体对同一物体的凹凸或对不同物体的远近的反映。

它对于人们判断客体间的空间关系是十分重要的。

本实验所使用的BD-II-104A型深度知觉测试仪是霍瓦-多尔曼知觉仪发展而来的。

深度知觉仪有三根直棒,左右两侧固定的直棒是标准刺激,中间一根可以前后移的直棒是比较刺激。

被试在2cm距离外通过一个长方形的观察孔这两根直棒,并遥控来条件可移动的直棒,使三者看起来在同一距离上。

在这种条件下,除了双眼视差起作用外,排除了其他深度知觉的线索。

本实验使用深度知觉仪并采用ABBA法来测定被试的深度知觉能力。

关键字:深度知觉BD-II-104A型深度知觉测试仪知觉能力1引言深度知觉(depthperception)又称距离知觉或立体知觉。

这是个体对同一物体的凹凸或对不同物体的远近的反映。

视网膜虽然是一个两维的平面,但人不仅能感知平面的物体,而且还能产生具有深度的三维空间的知觉。

这主要是通过双眼视觉实现的。

有关深度知觉的线索,既有双眼视差、双眼辐合、水晶体的调节、运动视差等生理的线索,也有对象的重叠、线条透视、空气透视、对象的纹理梯度、明暗和阴影以及熟习物体的大小等客观线索。

根据自己的经验和有关线索,单凭一只眼睛观察物体也可以产生深度知觉。

用视觉来知觉深度,是以视觉和触摸觉在个体发展过程中形成的联系为基础的。

通过大脑的整合活动就可作出深度和距离的判断。

但个体在知觉对象的空间关系时,并不完全意识到上述那些主、客观条件的作用。

深度知觉测试仪是研究视觉在深度上视锐的一种仪器。

可测试双眼对距离或深度的视觉误差的最小阀限。

本仪器具有测定深度视锐的前后移动机构,和移动速度调节装置,可广泛应用于各类驾驶员、炮手、运动员等和深度知觉有关的工作人员的测试或选拔,也是进行心理学实验之必备仪器。

著名的视崖实验说明,刚会爬的婴儿已经具备相当好的深度知觉。

成都理工大学电法实习实验报告模板

成都理工大学电法实习实验报告模板

电法勘探校内实习实习报告组别: 第三大组11小组姓名: XXXXX学号: 201XXXXXXXX)(2,BN BM AN AM MN BN BM AN AM K I U K MN MN MN MNs ⋅+⋅⋅⋅⋅⋅=∆= πρ一、 实习一: 大功率激电中梯实验原理:激发极化法是以地壳中不同岩、矿石的激电效应差异为物质基础, 通过观测与研究人工建立的直流(时间域)或交流(频率域)激电场的分布规律进行找矿和解决地质问题的一组电法勘探分支方法。

它是通过人工源向地下供电。

在供电电流不变的情况下, 地表两个测量电极间的电位差随时间增大。

在一段时间以后达到某一饱和值, 断电后, 测量电极之间仍然存在一个随时间减小的电位差, 并在相当长时间后其电位差衰减趋于零。

这种由激发极化效应产生的随时间变化而产生的附加电场的过程称为充放电过程。

其特征是供电后, 附加场时间由快到慢, 最后达到饱和, 断电后随时间衰减由快到慢, 最后趋于零。

在开始供电瞬间测量电极间产生一次场电位差, 供电一段时间后, 测量电极间还产生二次场, 此时测量的为叠加场电位差, 即总场电位差。

一般情况下在断电后零秒是不可能观测到二次场电位差的, 通常是观测断电后某一时刻的二次场电位差, 从而达到找矿目的的。

激电中梯只需设一次供电导线和供电电极, 能在相当大的面积上进行测量, 且能同时用多台接收机同时在多条测线上进行观测。

其工作效率高, 扫描速度快而成为近年来电法工作中的主要方法, 而且其极化率参数不受地形影响。

二、实验仪器及工作方法:重庆奔腾仪器厂生产的WDJS —2接收机和WDFZ —2大功率发射机。

测区: 成都理工大学地球物理学院楼下草坪, 在主剖面中间三分之一段、平行其的两条侧线上进行逐点测量并记录相关数据。

利用记录的数据与仪器导出数据按照如下公式进行相应计算:三、成果图件:后附有手绘图一、实验二: 高密度电阻率法实验原理:基于电阻率法的原理, 采用一次阵列布极方式, 利用程控多路转换器和微机电位仪组合方式, 实行不同装置类型和不同极距的断面或立体视电阻率测量, 兼顾了电阻率剖面和电阻率测深法, 达到断面或立体勘查到目的。

单眼视觉深度实验报告

单眼视觉深度实验报告

单眼视觉深度实验报告本实验旨在探究单眼视觉对深度感知的影响,并分析单眼视觉和双眼视觉在深度感知中的差异。

实验材料:1. 立体视觉测试图纸2. 实验对象3. 记录表格4. 计时器实验步骤:1. 将立体视觉测试图纸放在适当的位置,确保实验对象能够清楚地看到图纸上的细节。

2. 让实验对象分别用左眼和右眼单独观察图纸,并要求他们描述所看到的图像。

3. 记录实验对象的观察时间和描述结果。

4. 重复步骤2-3,让实验对象再次单独用另一只眼睛观察图纸。

5. 让实验对象同时用两只眼睛观察图纸,并记录他们的描述结果。

实验结果:通过实验观察,我们发现以下现象:1. 在单眼观察时,实验对象往往难以准确地感知图纸上的深度细节,他们的描述结果常常偏向于平面,缺少深度感。

2. 在双眼同时观察时,实验对象能够更准确地感知图纸上的深度信息,他们的描述结果更加明确和具体。

3. 实验对象在用不同眼睛观察时,他们的描述结果也有差异。

例如,在用左眼观察时,他们可能更倾向于描述左边的部分;而在用右眼观察时,他们可能更倾向于描述右边的部分。

实验讨论:单眼视觉相较于双眼视觉更加容易受到深度感知的限制。

这是因为双眼视觉可以通过两只眼睛的视差来确定物体的距离和位置,从而更准确地感知深度。

而单眼视觉只能依靠单眼图像的投射来感知物体的深度,限制了深度感知的准确性。

另外,左右眼的差异也会影响到深度感知。

这是因为人类的大脑接收到左右眼的视觉输入后,会结合两只眼睛的图像来形成一个整体的深度感知。

当我们只用一只眼睛观察时,这种整合过程就无法进行,导致深度感知有所偏差。

实验结论:单眼视觉与双眼视觉在深度感知上存在差异。

单眼视觉限制了我们准确感知物体的深度,而双眼视觉通过两只眼睛的图像结合来提供更准确的深度感知。

同时,不同眼睛的差异也会对深度感知产生影响。

实验意义:本实验的结果对于理解人类视觉系统的深度感知能力有一定的意义。

在实际生活中,我们处于熟悉的环境中时,往往能够通过双眼视觉获得准确的深度感知。

心得体会:多波束测深系统在黄河水下地形测量中的应用

心得体会:多波束测深系统在黄河水下地形测量中的应用

心得体会:多波束测深系统在黄河水下地形测量中的应用多波束测深系统是河道基础地形勘测中的一项高新技术产品,是一种全新的高精度、全覆盖式、高效率的测深技术。

它可以接收河底地形反射回波信号,根据各角度声波到达的时间延迟,得到水底多个点的水深值。

与单波束回声测深仪相比,多波束测深系统具有测量范围大、测量速度快、精度和效率高的优点,特别适合进行大面积的水下地形探测。

多波束测深系统主要由换能器、表面声速仪、剖面声速仪、罗经姿态仪、GPS 定位授时仪等设备组成。

其中,换能器同时测定水下多个点的回波时间,罗经姿态仪精确测定换能器的实时姿态,表面声速仪、剖面声速仪获得不同水深的声速,GPS确定换能器的实时空间坐标,GPS定位授时仪同步各个传感器数据的时间轴,确保各个数据在同一时刻产生。

由同一时刻的位置、姿态、声速、回波时间可以精确计算出各个点的空间坐标。

黄河系多泥沙河流,下游为游荡性河道,水流宽浅散乱。

因此,黄河下游床面形态的观测十分困难。

20世纪50年代末,黄河下游花园口河段曾利用测深杆进行了沙垄的观测。

但是,鉴于观测条件及观测技术的限制,获得的观测资料很少且不系统,难以完全反映花园口河段床面形态的特征。

鉴于此,在黄河花园口约5千米区域利用多波束测深系统进行不同时期的主河槽水下地形信息获取,用于研究黄河河水不同泥沙含量对黄河沙垄变迁的影响。

多波束测深系统利用回声测量水深,水越浅,泥沙含量越大,越容易在采集数据时形成噪点。

数据后处理时,必须首先对测量的原始数据进行去噪。

黄河沙垄变迁研究项目的数据后处理中,需要采用自动滤波和手动滤波相结合的方式来处理噪声。

从X年的观测结果来看,在花园口站流量为800~1200立方米每秒左右的情况下,黄河下游花园口河段的床面形态主要表现为不均匀的沙垄,沙垄尺度沿河流方向及断面方向的分布都不均匀,沙垄波长一般在10~50米,波高在0.5~1.2米之间。

从观测河段的整体纵剖面来看,黄河下游花园口河段床面形态为复式沙垄,即存在一个波长800~1200米、波高3米左右的一个大沙垄,而上述小尺度的沙垄附着在这一大沙垄上。

双目测深实验实验报告

双目测深实验实验报告

《脑与认知科学》双目立体测深实验报告2013- 2014学年 第 1 学期时间:2013年12月10/12日 14:30——16:15专业: 智能科学与技术 班级: 智能1101 学号: 06113029 姓名:田伟明双目立体测深一、实验目的:目标物距离测算在各个领域应用都很广泛,其应用包括移动机器人的自主导航系统,航空及遥感测量,工业自动化系统等。

使用两台性能相同、相对位置固定的CCD 摄像头,获取同一目标物的两幅图像,计算空间点在两幅图像中的“视差(disparity) ”,并依据平行双目视觉原理可以简单快速的确定目标物的距离信息。

二、实验原理:1.双目立体视觉:用双目立体视觉方法进行三维重建,在计算机视觉中是指由两幅二维图像恢复物体三维可见表面几何形状的方法。

对生物视觉系统,人们早就注意到,几乎所有具有视觉的生物都有两个眼睛。

用两个眼睛同时观察物体时,会有深度或远近的感觉。

立体电影之所以有逼真的深度感,也是仿照了立体视觉原理。

在立体电影拍摄中,用两个摄像机同时拍摄,而在放映时,,将两个摄像机拍摄的图像同时投影到屏幕上,并利用偏振光的原理,使人的双眼分别看到左右摄像机拍摄的图像,从而使人感到真实三维场景的立体感。

双目立体视觉就是仿照这个原理,由不同位置的两台或一台摄像机经过移动或旋转拍摄同一幅场景,然后利用三维重建原理,由计算机重建景物的三维形状,恢复出物体的空间位置信息。

我们主要讨论平行双目视觉。

(1)平行双目视觉模型双目成像可获得同一场景的两幅不同图像,当两个摄像头参数(摄像头的焦距f ) 相同且光心平行放于一条直线上时,构成平行双目立体视觉系统,通过对各个部分的几何关系的分析,可以获取目标物的距离信息。

图1 是一个典型的双目视觉测量系统。

两台摄像头沿基线相距B ,其光轴平行于Z 轴,图像平面与x y平面平行。

假设三维空间一点V ( X , Y , Z) 在左、右两个像平面上的投影分别是Pl ( x1 , y1 ) 和Pr ( x2 , y2 ) ,则视差定义为d = | pl - p r| = | x2 - x1 | 。

基于多波束测深系统的RTK三维水深测量技术应用研究

基于多波束测深系统的RTK三维水深测量技术应用研究
长期以来,考虑 到 潮 时 差 和 潮 差 比 等 潮 汐 参 数变化对水面高度 的 影 响,在 江 河 湖 海 上 进 行 水 深测量时,均需设立 适 当 数 量 的 验 潮 站 用 于 水 位 控制[2],这种方 法 的 缺 点 是 需 要 专 门 的 人 员 测 量 水位或者到相关部门获取测量时段的水位数据, 增加了工作成本。
图 2 数 据 处 理 过 程
3 RTK 三维水深测量技术[5]
传统水深测量采用 GPS进行平面定位,多波 束或者单波束测深 设 备 进 行 水 深 测 量,与 此 同 时 在测区内设立验潮 站 进 行 同 步 水 位 观 测,并 最 终 应用分带 改 正 方 法 将 测 深 数 据 改 正 到 深 度 基 准 面起算的 水 深。 使 用 这 种 方 法 当 测 量 水 域 范 围 超出了验 潮 站 的 有 效 作 用 范 围 或 者 因 无 法 架 设 验潮站而不能获取 实 时 验 潮 资 料 时,最 终 归 算 到 深度基准面的水深数据精度将受到很大影响。
仪器设备名称 多波束测深仪 双频 GPS接收机
电罗经 姿态传感器 声速剖面仪 PC 工作站
秒脉冲 软件
表 1 航 道 水 深 测 量 仪 器 设 备 一 览 表
仪器型号
数量
Odom ES3 天宝 R4 VS110
SMC IMU DB1200 集成组装 1PPS
QPSQinSy&Qloud
4 应 用 实 例 及 精 度 分 析
近年来本人先后参加了多个水深测量项目, 本文以其中 的 某 航 道 测 量 项 目 为 例,对 RTK 三 维水深测 量 技 术 与 多 波 束 系 统 联 合 应 用 进 行 水 深 测 量 的 方 法 、过 程 和 达 到 的 精 度 进 行 了 分 析 。

海洋测绘中的测深技术分析

海洋测绘中的测深技术分析

海洋测绘中的测深技术分析摘要:在全球经济一体化的背景下,国际的竞争越来越激烈。

海洋测绘是一项关系到社会和经济的工作,在国民经济中起着举足轻重的作用。

近年来,随着国家经济建设的不断发展,海洋测绘日益引起人们的关注。

传统的测绘技术受到了很大的挑战,这就需要对其进行研究,并对其进行借鉴。

在此基础上,结合海洋测绘的基本理念,结合海洋测绘技术的发展,对目前在海洋测绘领域所使用的多种测绘技术进行了深入的研究,以期为我国在海洋测绘领域中所采用的测绘技术的选择与使用提供一定的参考依据。

关键词:海洋测绘;测深技术;测量精度;1.海洋测绘的概念海洋测绘,是通过对海洋水域、海底情况的调查,完成对海洋的图纸编纂等一系列工作。

该工作是一个多学科交叉的课题,具有较高的综合性,是一项十分重要的课题。

当前,海洋地形图的制图方法主要有路线测量和面积测量两种。

路线测量也叫剖面测量,是一种对海洋区域的地质构造、地球物理场等进行调查的方法。

面积测量就是按照设计图中规定的比例,在平面上画出一张测距网,从而实现对平面上物体的测量。

海洋测绘有别于陆地测绘,海洋底部覆盖着一层水体上富含各种生物和无机物,因此,海洋测绘与陆地测绘不同。

首先,目前大部分的海洋测绘工作都是在海路或空中进行的,很难在水下进行;其次,进行了珊瑚礁、海底地形、海难等方面的调查。

尽管这些地貌远比陆地测量要简单,但是难度要比陆地测绘还大。

2.海洋测绘中的测深技术分析2.1机载激光测深技术机载激光测深技术是一种有源式水深测绘系统,用来测量和测量海底地形。

它是一项将激光系统,GPS,以及导航定位结合在一起的技术。

它的使用原则就是通过回声的方向来发送和接收声波。

利用此探头,可对水下目标进行定位,并可得到水下目标的深度。

该测深仪能对回波信号进行有效的处理,能按规定的格式对回波信号进行测量,还能对水深与船的有关资料进行测量。

计算机科技的运用,主要是建立一套能即时处理的程序;数字绘图机可利用船舶的航迹,绘制出船舶的等高线,辨识海底地形,并能进行较深的剖面测量。

立体观察量测实习讲座新

立体观察量测实习讲座新
不得超过30度,像片基线与眼睛基线平行。
像对立体观察原理
• 三、用立体镜作像对立体观察
反光式立体镜
• 左右视差较
像对建立光学立体模型
• 图中,相应像点在两张像片上横坐标之 差——左右视差。
• 两点左右视差的差——左右视差较。
• 可以证明:PB-PA=a1a2-b1b2
四、像对的立体量测
即: Pc - Pa = B f / (HA – h) - B f / HA – ∴ △P = B f h / HA(HA h)
………………………………… (4)
a1 c1 o1 o´2
S1
B
a´2 c´2 o1
P1 a1 c1
a2 c2 o´1 o2
S2
a2 c2 o2
P2
HC HA
C
h
A
– 在 △P = B f h / HA(HA h) 中
B f / HA为摄影基线在像片上的距离,我们称之为“像片基线”,以 b 表示,即 o1 o2
– ∴ △P = b h / (HA h)
∴ h = △P HA /(b+ △P ) 或者: h ≈ △P HA / b
………………………………… (5) (因为△P 值通常很小,在分母中的贡献很小,可以忽略)
视 差 角
• 生理视差的存在是产生立体感觉的 根本原因:
• 生理视差是远近不同的物点在两眼 视网膜上构像位置的差别
• 物体远近不同引起的生理视差的变 化是双眼能产生立体视觉的基础
物点与注视点同远
二、像对的立体观察
• 必要条件: • 两张像片必须是由不同的摄影站摄同一物体; • 两张像片比例尺之差不得超过16%; • 两眼各看一像:左眼看左像,右眼看右像; • 相应视线成对相交,交会角最好15度左右,

基于卫星立体双介质的浅海水深测量方法

基于卫星立体双介质的浅海水深测量方法

基于卫星立体双介质的浅海水深测量方法杜娟;曹彬才;陈世媛【摘要】利用双介质摄影进行浅海水深测量存在可行性差、精度不高的问题,提出一种基于卫星立体双介质的浅海水深测量方法.通过理论分析同名光线在空气和水两种介质中传播的几何结构,推导水下点垂直坐标折射改正的基本公式,基于三沙甘泉岛WorldView-2多光谱立体影像开展实验,验证了立体双介质的精度.结果表明,所提立体双介质浅海水深测量方法在5~20 m的水深范围内能取得低于18%的相对误差,在水深小于5 m的水深范围内相对误差变大.【期刊名称】《现代电子技术》【年(卷),期】2019(042)011【总页数】4页(P158-160,164)【关键词】高分辨率遥感影像;双介质摄影测量;水下地形;折射改正;密集匹配;测深精度【作者】杜娟;曹彬才;陈世媛【作者单位】航天工程大学研究生院,北京 101416;中国人民解放军61646部队,北京 100192;西安测绘研究所,陕西西安 710054;地理信息工程国家重点实验室,陕西西安 710054;航天工程大学研究生院,北京 101416【正文语种】中文【中图分类】TN98-34;P2370 引言浅海水深数据是重要的基础地形空间信息,准确、高效、经济地获取浅海水深数据是海洋测绘追求的目标。

双介质摄影测量利用在空中拍摄的立体光学影像直接解算水下目标的几何信息,同主流的测深手段(如船载声呐、激光雷达等)相比更加高效经济,缺点是测深精度相对较差,仅适合于诸如水深信息普查等要求相对较低的应用场合。

双介质摄影测量的相关研究开展较早,其基本原理、构像方程等均有阐述[1-3],该技术有少量的实际应用案例[4-6]但未见详细的精度分析。

本文以文献[7]的研究为基础,使用WorldView-2 多光谱立体影像数据开展浅海立体双介质测深实验,并分析测深精度和误差分布,为卫星立体双介质测深的实际应用提供参考。

1 双介质摄影测量折射改正出于简化问题的考虑,此处假设两点:小范围内水质均匀,即水体折射率视为常数;水面为平面,即不考虑存在波浪时法线不垂直造成的点位偏移。

小学生的深度实验报告

小学生的深度实验报告

一、实验目的1. 了解光的折射现象。

2. 探究不同介质对光折射的影响。

3. 深入理解光的传播规律。

二、实验原理光的折射是指光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向发生改变的现象。

光的折射现象可以通过斯涅尔定律(Snell's Law)来描述。

斯涅尔定律公式为:n1 sin(θ1) = n2 sin(θ2)其中,n1和n2分别是两种介质的折射率,θ1和θ2分别是入射角和折射角。

三、实验器材1. 平面镜2. 准直光源3. 透明玻璃板4. 透明塑料板5. 玻璃管6. 水槽7. 针筒8. 毛巾9. 尺子10. 记录纸四、实验步骤1. 将平面镜竖直放置在实验桌上,确保其稳定。

2. 将准直光源对准平面镜,调节光源,使光线垂直照射到平面镜上。

3. 将透明玻璃板和透明塑料板依次放置在平面镜前,观察光线的传播情况。

4. 记录光线在透明玻璃板和透明塑料板上的折射角度。

5. 将玻璃管充满水,将水倒入透明塑料板和玻璃管之间,观察光线的传播情况。

6. 记录光线在水中的折射角度。

7. 将水槽装满水,将玻璃管放入水槽中,观察光线的传播情况。

8. 记录光线在水中的折射角度。

9. 比较不同介质对光折射的影响。

五、实验数据及分析1. 光线在透明玻璃板上的折射角度为30°。

2. 光线在透明塑料板上的折射角度为45°。

3. 光线在水中的折射角度为50°。

通过比较不同介质对光折射的影响,我们可以得出以下结论:1. 透明玻璃板的折射率高于透明塑料板。

2. 水的折射率高于透明塑料板。

3. 透明塑料板的折射率低于水。

4. 光在折射时,折射角度越大,说明介质的折射率越高。

六、实验总结本次实验通过观察光的折射现象,深入理解了光的传播规律。

在实验过程中,我们使用了不同的介质,如透明玻璃板、透明塑料板和水,比较了它们对光折射的影响。

实验结果表明,不同介质的折射率不同,光在折射时,折射角度越大,说明介质的折射率越高。

海洋测绘中的测深技术分析

海洋测绘中的测深技术分析

海洋测绘中的测深技术分析摘要:随着中国各行业的发展和进步,对水上和水下测量的需求不断增长,不仅包括内陆河流和水库,还包括一些海洋测绘工作,已成为国家战略层面的任务。

深度测量技术是海洋测绘中必不可少的应用技术,主要应用于水下地形测绘任务,目前已超过多光谱深度测量技术、激光深度测量技术和侧扫声学技术,包括各种深度测量技术,其基本原理和应用特点各不相同。

文章结合目前深度测量技术在海洋测绘应用中的进展,分析了各种深度测量技术的特点和提高精度的策略,为开展海洋测绘工作提供了一定的选择,从而有效地提高了海洋测绘工作的测量精度。

关键词:海洋测绘;测深技术;分析;引言水路测量是水路管理工作的基础,旨在及时准确地了解水路养护的水深变化,为黄浦江深水道养护、水路规划设计、施工和安全航行提供必要的基础数据。

定位和深度测量是水路测量的两个主要组成部分,近年来,随着测量技术的不断发展,特别是GPSRTK、单波束或多波束深度测量技术和船载激光深度测量技术的结合,大大降低了工作强度,同时保证了测量结果的准确性,也提高了效率。

1海洋测绘概况海洋测绘仅仅是指测量海洋和制作海图来测量海床的地球物理特性,并将所获得的信息进行汇总,以制作不同规模的海图,并制作各种专题海图。

海洋测绘的专业类别包括沿海地形调查,深水测量,水文观测,海洋工程测量,测量,井深测量,海图,海图监测。

相关数据分析表明,海洋测绘分为三个重要阶段:一是1930年至1950年,人类开始进行地球物理海洋测量,主要是利用海洋测量数据绘制海图;其次,在1967年至1970年期间进行了几次国际科学考察,为海底扩张奠定了基础。

最后,自20世纪70年代以来,海洋测绘的发展不断发展,由于电子和计算机技术,测绘变得更加高效。

2测深技术未来发展策略2.1 提高海图测量的准确性在地面测量中首次使用GPS定位系统,测量精度高,但在海洋测绘应用中,由于海洋深度计的不稳定性,测量过程非常复杂,测量精度难以提高。

GPS-RTK+数字测深仪测深技术

GPS-RTK+数字测深仪测深技术

GPS-RTK配合数字测深仪测深技术一、引言RTK技术在陆地测量和放样的应用中已经比较成熟,在海洋测量和海洋工程中的应用也已经兴起。

以往的水深测量多采用交会定位,故测量工作受气象的影响较大,精度难以保证,测量工作难度大,外业测量人员也很艰苦,且成图时间长。

使用GPS技术后,这些困扰水上测量工作的问题就迎刃而解了。

随着GPS技术的不断发展,特别是RTK技术的出现,使得水上测量可以采用GPS无验潮方式进行工作(RTK方式)成为可能。

大大减少了测量人员的劳动强度,自动化程度高,省工省时,精度高,全天候,提高了工作效率,使工程变得更经济,特别是在监测工程中与传统的测量手段比较更能及时、高效、精确的提供监测信息,为指导施工提供必要的参数。

二、无验潮水深测量的理论基础(基本原理)如下图所示将GPS流动站卫星接收天线与测深仪的声纳探头相连接利用GPS-RTK测量技术实时测量探头底部高程而测深仪也同步测量声纳底至水底深度,水底高程计算则为H水底=h(实时声纳底部高程)-水深。

RTK无验潮测深能消除波浪和潮位的影响,是一种理想的水上测量方法。

三、水深测量的基本作业步骤水深测量的作业系统主要由GPS接收机、数字化测深仪、数据通信链和便携式计算机及相关软件等组成。

测量作业分三布来进行,即测前的准备、外业的数据采集测量作业和数据的后处理形成成果输出。

1、测前的准备1.1求转换参数(1)将GPS基准站架设在已知点A上,设置好参考坐标系、投影参数、差分电文数据格式、发射间隔及最大卫星使用数,关闭转换参数和七参数,输入基准站坐标(该点的单点84坐标)后设置为基准站。

(2)将GPS移动站架设在已知点B上,设置好参考坐标系、投影参数、差分电文数据格式、接收间隔,关闭转换参数和七参数后,求得该点的固定解(84坐标)。

(3)通过A、B两点的84坐标及当地坐标,求得转换参数。

1.2建立任务,设置好坐标系、投影、一级变换及图定义。

1.3作计划线。

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2.1 双目横向模式
• 摄像机坐标系 统和世界坐标系 统重合 • 像平面与世界 坐标系统的XY平 面也是平行 • 两个镜头中心 间的连线称为系 统的基线B
2.1 双目横向模式 1. 视差和深度
X B X x1

(Z ) (Z )
( x2 B)

B B x1 x2 Z
选择合适的图像特征以进行多图像间的匹 六项工作
4. 立体匹配 根据对所选特征的计算来建立特征间的对应关 系,从而建立同一个空间点在不同图像中的像点 之间的关系,并由此得到相应的视差图像 5. 3-D信息恢复 根据得到的视差图像,可以进一步计算深度图 像,并恢复场景中的3-D信息
2.2 双目横向会聚模式 两个单目系统绕各自中心相向旋转
Z B cos cos 2 sin
x1 x2
X cos r X sin

X cos r X sin
B 2 sin
r
B cos 2 x1x2 sin Z 2 sin d
2.3 双目纵向模式
e( Z ) 2 eZ 2 Z B e ( Z ) B eZ
2.1 双目横向模式 2. 角度扫描成像
像素是按镜头的方位角和仰角均匀分布的
X Z B X tan 2 Z tan 1
可借助镜头的方位角 来表示物像的空间距离
Z B tan 1 tan 2
两个摄像机是沿光轴线依次排列
X Z x1
X Z Z x2
x1 x2 X x1 x2
Z
Z
Zx 2 x2 x1
• •
基本排除由于遮挡造成的3-D空间点仅被一个 摄像机看到的问题 公共视场的边界很容易确定
1 双目立体视觉原理 六个模块 六项工作
6. 后处理
3-D信息常不完整或存在一定的误差
(1) 深度插值
只能恢复出图像中特征点处的视差值
(2) 误差校正
(3) 精度改善
像素级视差到亚像素级的视差
2 双目成像和视差 获得同一场景的两幅视点不同的图像
2.1 双目横向模式
2.2 双目横向会聚模式 2.3 双目纵向模式
立体测深实验
《脑与认知科学》 实验1
1 双目立体视觉原理 立体视觉主要研究如何借助(多图像) 成像技术从(多幅)图像里获取场景中物体 的距离(深度)信息
1 双目立体视觉原理 六个模块 六项工作
1. 摄像机标定 2. 图像获取 3. 特征提取
立体视觉借助不同观察点对同一景物间的视 差来帮助求取3-D信息(特别是深度信息)。所以 需要判定同一景物在不同图像中的对应关系
B Z 1 D
2.1 双目横向模式 1. 视差和深度
• 3-D空间点在两个摄像机的公共视场 (视角不同,被摄物的形状,摄影环境)
• 测距精度
x1e = x1 + e,d1e = x1 + e + x2 + B = d + e
B Z Z1e Z 1 d 1e B Be 1 d d ( d e)
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