摄影测量与遥感 PPT课件
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63摄影测量与遥感中的应用课件
四、GPS测量在×区中的应用（1）外方位元素求解。
四、GPS测量在××测区中的应用
（2）空中三角测量。空中三角测量的目的是获得数字摄影测量内业 所需的照片内外方位元素和数字影像纠正点等元素数据。本项目使用 ORIMA自动空中三角测量系统进行加密，测区划分为1个加密单元。 采用IMU辅助空三技术手段，用地面基站加外业像控点处理数据。在 引入外业像控点大地坐标进行区域网的联合平差计算时，像控制点的 量测采用人工观测。加入IMU辅助航空摄影得到的6个外方位元素初 值作为带权观测值参与平差，再用加密成果进行定向。无约束平差和 约束平差空中三角测量数据处理精度及各种限差均满足技术要求。空 三平差加密成果经外业检测点验证时符合精度要求。
.三、进行GPS辅助空中角测量的步骤1航摄准备工作。
三、进行GPS辅助空中三角测量的步骤
2.进行飞行拍摄。根据拍摄区的范围，布设多个基准站，站间的距离 不大于40 km。利用GPS导航进行航空摄影，把GPS与计算机相连， 对设定的航线进行飞行拍摄。加装垂直构架，由于每条航带上都可能 出现信号失锁、周跳或是不同期飞行的情况，为了使空中三角网稳定 可解，加装垂直构架航带是十分必要的。
.一、航空摄影测量概述1定位方法。在
一、航空摄影测量概述
2.航空摄影作业流程。目前，常用的航空摄影测量多是采用全数字化摄影 测量成图。基本作业流程为：航空摄影，外业像控点的测量及照片调绘， 像控点采用平面区域网布点，航内区域网电算加密，全数字化摄影测量成 图，编制数字化产品。
.2航空摄影作业流程。目前，常用的测量多是采全数字
知识提纲
• 一、航空摄影测量概述 • 二、GPS用于航外控制联测的方法 • 三、进行GPS辅助空中三角测量的步骤 • 四、GPS测量在××测区中的应用
四、GPS测量在××测区中的应用
（2）空中三角测量。空中三角测量的目的是获得数字摄影测量内业 所需的照片内外方位元素和数字影像纠正点等元素数据。本项目使用 ORIMA自动空中三角测量系统进行加密，测区划分为1个加密单元。 采用IMU辅助空三技术手段，用地面基站加外业像控点处理数据。在 引入外业像控点大地坐标进行区域网的联合平差计算时，像控制点的 量测采用人工观测。加入IMU辅助航空摄影得到的6个外方位元素初 值作为带权观测值参与平差，再用加密成果进行定向。无约束平差和 约束平差空中三角测量数据处理精度及各种限差均满足技术要求。空 三平差加密成果经外业检测点验证时符合精度要求。
.三、进行GPS辅助空中角测量的步骤1航摄准备工作。
三、进行GPS辅助空中三角测量的步骤
2.进行飞行拍摄。根据拍摄区的范围，布设多个基准站，站间的距离 不大于40 km。利用GPS导航进行航空摄影，把GPS与计算机相连， 对设定的航线进行飞行拍摄。加装垂直构架，由于每条航带上都可能 出现信号失锁、周跳或是不同期飞行的情况，为了使空中三角网稳定 可解，加装垂直构架航带是十分必要的。
.一、航空摄影测量概述1定位方法。在
一、航空摄影测量概述
2.航空摄影作业流程。目前，常用的航空摄影测量多是采用全数字化摄影 测量成图。基本作业流程为：航空摄影，外业像控点的测量及照片调绘， 像控点采用平面区域网布点，航内区域网电算加密，全数字化摄影测量成 图，编制数字化产品。
.2航空摄影作业流程。目前，常用的测量多是采全数字
知识提纲
• 一、航空摄影测量概述 • 二、GPS用于航外控制联测的方法 • 三、进行GPS辅助空中三角测量的步骤 • 四、GPS测量在××测区中的应用
《摄影测量与遥感》课件第2章
绝对航高是相对干平均海平面的航 高，是指摄影物镜在摄影瞬间的真实 海拔高度。通过相对航高H与摄影地 区地面平均高度h平均。
H绝＝H＋ h平均
课题1 摄影基本知识
航高保持检查：
摄影基线：航向相邻两个摄影站间的距离
P1 S1
S
P2
S2
E S:摄影基线
像片重叠度
当相邻的两张像片拍摄景区 有重叠时,重叠部分占整张像 片的比例。
河流域的规划与治理工程等。它与面积航空摄影的区别一般只 有一条或少数几条航带。 ✓ 独立地块航空摄影主要用于大型工程建设和矿山勘探部门。这 种航空摄影只拍摄少数几张具有一定重叠度的像片。
课题1 摄影基本知识
2.航摄技术计划的主要内容
搜集航摄地区已有的地形图、控制测量成果、气象等有关资料； 划分航摄分区； 确定航线方向和敷设航线（航线方向一般按东西向直线飞行，
课题1 摄影基本知识
旁向重叠度：相邻航线像片的重叠度。
py%
py Ly
100%
І-1 Ly
py
Ⅱ-1
航带间间距 DY ： DY ml1 q%
课题1 摄影基本知识
航线弯曲：
把一条航线的航摄像片根据地物影像拼接起来，各张像片
的主点连线不在一条直线上，而呈现为弯弯曲曲的折线，称 为航线弯曲
航线弯曲度：航线最
2 摄影基本知识
一、摄影原理
课题2 摄影基本知识
A
摄
影 物
O
镜
B
b
成 像
平
面
a
在像平面处放置感光材料，物体的入射光线经物镜后投射 到感光材料上，经摄影处理形成影像。同时，感光材料有 正性和负性，分别产生正片和负片（底片）。
二、摄影机
H绝＝H＋ h平均
课题1 摄影基本知识
航高保持检查：
摄影基线：航向相邻两个摄影站间的距离
P1 S1
S
P2
S2
E S:摄影基线
像片重叠度
当相邻的两张像片拍摄景区 有重叠时,重叠部分占整张像 片的比例。
河流域的规划与治理工程等。它与面积航空摄影的区别一般只 有一条或少数几条航带。 ✓ 独立地块航空摄影主要用于大型工程建设和矿山勘探部门。这 种航空摄影只拍摄少数几张具有一定重叠度的像片。
课题1 摄影基本知识
2.航摄技术计划的主要内容
搜集航摄地区已有的地形图、控制测量成果、气象等有关资料； 划分航摄分区； 确定航线方向和敷设航线（航线方向一般按东西向直线飞行，
课题1 摄影基本知识
旁向重叠度：相邻航线像片的重叠度。
py%
py Ly
100%
І-1 Ly
py
Ⅱ-1
航带间间距 DY ： DY ml1 q%
课题1 摄影基本知识
航线弯曲：
把一条航线的航摄像片根据地物影像拼接起来，各张像片
的主点连线不在一条直线上，而呈现为弯弯曲曲的折线，称 为航线弯曲
航线弯曲度：航线最
2 摄影基本知识
一、摄影原理
课题2 摄影基本知识
A
摄
影 物
O
镜
B
b
成 像
平
面
a
在像平面处放置感光材料，物体的入射光线经物镜后投射 到感光材料上，经摄影处理形成影像。同时，感光材料有 正性和负性，分别产生正片和负片（底片）。
二、摄影机
《摄影测量与遥感》课件第3章第4节
误差方程式
vx
x X S
dX S
x YS
dYS
x ZS
dZS
x
d
x
d
x
d
x
x
vy
y X S
dX S
y YS
dYS
y ZS
dZS
y
d
y
d
y
d
y
y
vx a11dX S a12dYS a13dZS a14d a15d a16d lx vy a21dX S a22dYS a23dZS a24d a25d a26d ly
点坐标x，y。
课题4 立体像对解析
（3）确定未知数的初始值
S1
课题4 立体像对解析
竖直投影情况下，角元素的 初始值为0：
Z
1
4
Y
YS
D
XS
0 0 0 0
线元素的初始值：
2
3
X
1
XS0 4
Xi
YS 0
1 4
Yi
ZS0 m f H
课题4 立体像对解析 （4）计算旋转矩阵R：利用角元素的近似值计算
N2
AA
虽然这两个点是同名点，但它位于不同的像片上，所以他们的点投影系数也不一样
X A X S1 N1u1 X S 2 N2u2 YA YS1 N1v1 YS 2 N2v2 Z A ZS1 N1w1 ZS 2 N2w2
N1u1 N1v1
A(X,Y,Z) Y
z2
y2
S2 a2(x2,y2)
x2
同名光线对对相交
B • (S1a1 S2a2 ) 0
X
连续法解析相对定向原理
w2
摄影测量与遥感辅导幻灯片PPT
航空摄影质量检查与验收--飞行质量
飞行质量
摄影质量
像片重叠读 像片倾斜角 像片旋偏角 航线弯曲度 摄站航高差 航摄漏洞
航线偏差 影像密度及反差 像点位移误差 框标和数据记录 清晰度、色彩等
航空摄影质量检查与验收--飞行质量
成果提交
航摄分区略图
航片索引图
航摄底片、像片
航摄仪检定表
航摄底片压平质量检测数据表
±0.01
±0.005
数字摄影机 检定项目
框标坐标
±0.01
±0.005
框标距离
±0.003
径向畸变差 ±0.003
±0.005
最佳对称主点坐标 ±0.01
±0.005
自准直主点坐标 ±0.01
±0.005
镜头分辨率
每毫米内不少于85线对 每毫米内不少于25线对
快门速度
1/100 s ~ 1/1000 s
数码航摄仪
检校方法
实验室检校法: 试验场检校法: 自检校法:
检定应由具 有相应资历 的法定检验 单位进行。
航空摄影仪的选择与检定
检定项目和检定精度要求 单位：mm
检定项目
检定主距
胶片摄影机
1：500 1：1000 1：2000地形图航空 摄影规范
1：5000 1：10000 1：25000 1：50000 1： 100000地形图航空摄影规范
航摄因子等计算
摄影季节和航摄时间的选择
航摄季节应选择本摄区最有利的气象条件，并要尽可 能的避免或减少地表植被和其他覆盖物(如：积雪、洪水、 沙尘等)对摄影和测图的不良影响，确保航摄像片能够真实 地显现地面细部。
选择航摄时间，既要保证具有充足的光照度，又要避 免过大的阴影，一般根据摄区的太阳高度角和阴影倍数选 定。
摄影测量与遥感-ppt.
a2
A
2、空间相似变换
2、空间相似变换
XT YT ZT
YXZ
2、空间相似变换
XT YT ZT
a1
a2
a3
a2 b2 c2
a3 b3 c3
X Y Z
2、空间相似变换
XT YT ZT
数字产品
数字摄影测量 数字化影像 数字投影 计算机
自动化操作 数字产品
数字影像
+外围设备 +作业员的干扰 模拟产品
遥感及其发展
遥感泛指通过非接触传感器遥测物体的几何与物理特性 的技术。摄影测量是遥感的前身。遥感技术主要由遥感 图像获取技术和遥感信息处理技术两大部分组成。
按电磁波波段的工作区域，分为可见光遥感、红外遥感、 微波遥感和多波段遥感等。按传感器的运载工具分为航 天遥感、航空遥感和地面遥感；按传感器工作方式分为 主动方式和被动方式两种。
摄影测量的分类
按照研究对象不同，分为地形摄影测量和非地形摄影 测量两大类；
按摄影站的位置或传感器平台，分为航天(卫星)摄影 测量、航空摄影测量、地面摄影测量等。
摄影测量的发展
发展阶段 原始资料 投影方式 仪器
操作方式
产品
模拟摄影测量 像片 物理投影 模拟测图仪 作业员手工 模拟产品
解析摄影测量 像片 数字投影 解析测图仪 机助作业员操作 模拟产品
x
f
a1 a3
X X
b1Y b3Y
c1Z c3Z
y
f
a2
X
b2Y
A
2、空间相似变换
2、空间相似变换
XT YT ZT
YXZ
2、空间相似变换
XT YT ZT
a1
a2
a3
a2 b2 c2
a3 b3 c3
X Y Z
2、空间相似变换
XT YT ZT
数字产品
数字摄影测量 数字化影像 数字投影 计算机
自动化操作 数字产品
数字影像
+外围设备 +作业员的干扰 模拟产品
遥感及其发展
遥感泛指通过非接触传感器遥测物体的几何与物理特性 的技术。摄影测量是遥感的前身。遥感技术主要由遥感 图像获取技术和遥感信息处理技术两大部分组成。
按电磁波波段的工作区域，分为可见光遥感、红外遥感、 微波遥感和多波段遥感等。按传感器的运载工具分为航 天遥感、航空遥感和地面遥感；按传感器工作方式分为 主动方式和被动方式两种。
摄影测量的分类
按照研究对象不同，分为地形摄影测量和非地形摄影 测量两大类；
按摄影站的位置或传感器平台，分为航天(卫星)摄影 测量、航空摄影测量、地面摄影测量等。
摄影测量的发展
发展阶段 原始资料 投影方式 仪器
操作方式
产品
模拟摄影测量 像片 物理投影 模拟测图仪 作业员手工 模拟产品
解析摄影测量 像片 数字投影 解析测图仪 机助作业员操作 模拟产品
x
f
a1 a3
X X
b1Y b3Y
c1Z c3Z
y
f
a2
X
b2Y
摄影测量与遥感之综合知识ppt课件
灾害监测与评估
灾害预警
通过分析遥感影像，可以及时发现灾害 隐患，如滑坡、泥石流等，为灾害预警 提供支持。
VS
灾后评估
在灾害发生后，可以利用遥感技术评估灾 害损失，如 展
高光谱遥感
高光谱遥感是一种新型的遥感技术，通过获取地物的高光谱 信息，实现对地物的精细分类和识别。随着遥感技术的不断 发展，高光谱遥感的应用范围越来越广泛，在环境监测、城 市规划、农业管理等领域发挥着重要作用。
监测环境和资源变化
通过定期的遥感监测，可以及时发现环境和资源的变化， 为环境保护、资源管理和可持续发展提供决策依据。
提高生产力和效率
摄影测量与遥感技术能够提高生产力和效率，减少人力和 物力的投入，缩短项目周期，降低成本。
促进科学研究
摄影测量与遥感技术能够提供大量的地理信息数据，为科 学研究提供重要的数据支持，促进地理学、环境科学、地 球科学等相关学科的发展。
高光谱遥感的优点在于能够获取地物丰富的光谱信息，从而 更加准确地识别地物类型和特征。同时，高光谱遥感还可以 通过分析地物的光谱曲线，推断出地物的物理和化学性质， 为相关领域的研究和应用提供有力支持。
雷达遥感
雷达遥感是一种主动式遥感技术，通过向地面发射电磁波并接收反射回来的信号，实现对地面的观测 。与传统的光学遥感相比，雷达遥感具有不受光照和时间限制的优点，因此在夜间和恶劣天气条件下 具有更好的应用效果。
应用领域拓展
随着技术的发展和应用需求的增加，摄影测量与遥感技术的应用领域不断拓展，不仅应用 于资源调查、环境监测等领域，还逐渐拓展到城市规划、智慧城市、自动驾驶等领域。
02 摄影测量技术
航空摄影测量
航空摄影测量的优点包括
覆盖范围广、信息量大、精度高、可重复性强等。
数字测图课件——摄影测量与遥感概述
要达到上述要求，摄影要选择晴朗无云的天气， 在事先选定的测区范围内规划好航线进行连续摄影， 摄影过程可用GPS导航，保持预定航线、航高、航速 及机身的水平。
二、航空象片的几何特性
1、航空象片是中心投影
中心投影：一束光线经过一个投影中心（物镜）从这个投影 中心发出的不平行的投射光形成的投影。
正射投影：相互平行的投射光垂直于投影面形成的投影。
为了纠正像片倾斜误差和投影差，需要用一 定数量已知平面位置和高程的控制点作纠正依 据。因此，在航空摄影测区内需布设少量外业 控制点。然后利用这些控制点进行内业加密保 证每张象片上至少有4-6个控制点。
由于太阳斜射物体时会在照片上产生阴影，造 成航片上物体被遮挡。如房角被树遮挡，建筑物 屋檐遮住房角位置，需要到实地弄清被遮档物体 位置。另外航片上摄影地物很多，应进行适当取 舍。并要加上地物注记。所以要携带像片到实地 调查，这一工作称为调绘。
1、象片信息量大、反映物体细致、客观，用它 绘制的地形图比人工实地测图速度快、效率 高，成图速度快、精度均匀，特别对于许多 难以攀越的陡峻山区测图更为有利。
2、还可以把大量的外业工作移到室内进行，不 受气候影响。减轻劳动强度等。
3、可以快速、准确、实时、详细地得到被摄物体 一瞬间的大量信息。这是常规测量做不到的。
飞机的航高与象片比例尺有关。象片比例尺是根据成图比 例尺来确定。航摄比例尺越大，地物影象越细致，成图精度也 越高。但是单张像片拍摄面积小，拍摄照片多，成图时间长， 成本高。一般摄影比例尺与成图比例尺关系：1:4~1:5，最大 不能超过1:8。
航片比例尺表示方法:
1 f mH
式中：f—摄影机焦距； H—平均航高
A
B
这时在人的视觉中心仍
然会产生生理视差较P，从
二、航空象片的几何特性
1、航空象片是中心投影
中心投影：一束光线经过一个投影中心（物镜）从这个投影 中心发出的不平行的投射光形成的投影。
正射投影：相互平行的投射光垂直于投影面形成的投影。
为了纠正像片倾斜误差和投影差，需要用一 定数量已知平面位置和高程的控制点作纠正依 据。因此，在航空摄影测区内需布设少量外业 控制点。然后利用这些控制点进行内业加密保 证每张象片上至少有4-6个控制点。
由于太阳斜射物体时会在照片上产生阴影，造 成航片上物体被遮挡。如房角被树遮挡，建筑物 屋檐遮住房角位置，需要到实地弄清被遮档物体 位置。另外航片上摄影地物很多，应进行适当取 舍。并要加上地物注记。所以要携带像片到实地 调查，这一工作称为调绘。
1、象片信息量大、反映物体细致、客观，用它 绘制的地形图比人工实地测图速度快、效率 高，成图速度快、精度均匀，特别对于许多 难以攀越的陡峻山区测图更为有利。
2、还可以把大量的外业工作移到室内进行，不 受气候影响。减轻劳动强度等。
3、可以快速、准确、实时、详细地得到被摄物体 一瞬间的大量信息。这是常规测量做不到的。
飞机的航高与象片比例尺有关。象片比例尺是根据成图比 例尺来确定。航摄比例尺越大，地物影象越细致，成图精度也 越高。但是单张像片拍摄面积小，拍摄照片多，成图时间长， 成本高。一般摄影比例尺与成图比例尺关系：1:4~1:5，最大 不能超过1:8。
航片比例尺表示方法:
1 f mH
式中：f—摄影机焦距； H—平均航高
A
B
这时在人的视觉中心仍
然会产生生理视差较P，从
摄影测量学ppt课件
三维景观图
编辑课件
25
三峡景观图：三条航带 、175张航空影像
编辑课件
26
摄影测量：分类
按距离远近
航天摄影测量 航空摄影测量 地面摄影测量 近景摄影测量 显微摄影测量
按用途
地 形摄影测量 非地形摄影测量
模拟摄影测量
按处理手段 解析摄影测量
数字摄影测量
编辑课件
27
航空摄影测量
编辑课件
28
航天摄影测量
因为航摄仪是用来从空中对地面进行大面积摄影的，所 摄取的影像又必须能满足量测和判读的要求，因此，无论航 摄仪的结构或是摄影物镜的光学质量都与普通相机有重大的
区别。其像幅均为23X23cm，并备有四种不同焦距的物镜
筒，其中焦距为153mm的物镜筒有两个。
编辑课件
13
ADS40 数字航摄仪
编辑课件
14
36
§1.2 摄影测量与遥感的发展历程
准确恢复两张影像的位置关系
快速确定两张影像上的同名点
A
a1 a2
S1
S2
编辑课件
37
摄影测量学的三个发展阶段
模拟摄影测量(1851-1970)
解析摄影测量(1950-1980)
数字摄影测量(1970-现在）
编辑课件
38
编辑课件
39
摄影测量学的起源
❖ 1839年，法国人达盖尔发明摄影术为摄影测量提供了基本手段 ❖ 1851年，法国陆军上校劳赛达提出交会摄影测量并测绘了万森城堡
各种类型 传感器
被摄物体 影像
通过量测和 解译过程
自然物体及其环境的可靠信息
DEM
DLG编辑课件
DRG
DOM 7
2016年摄影测量与遥感之综合知识(1).ppt.
第三篇摄影测量与遥感之综合知识2016年注册测绘师资格考试考前培训1武汉大学测绘学院考试内容分析测绘航空摄影、摄影测量与遥感部分（1）侧重测绘航空摄影、摄影测量基础，特别是基本概念；（2）遥感内容偏少；（3）案例分析题基本覆盖了摄影测量主要工作流程；（4）部分内容超出了大纲要求。
考试大纲分析测绘航空摄影1.按照测绘航空摄影技术设计的内容、方法和要求，选择航摄季节和航摄时间，确定飞行平台、航摄仪和航摄比例尺，划定航摄分区，计算航摄参数。
2.根据项目要求，确定在航空摄影中采用机载激光扫描、机载侧视雷达、低空遥感系统以及定位定姿系统等技术的实施方案。
3.掌握航摄影像资料质量检查的方法和技术指标，并根据测绘航空摄影项目的特点和要求，进行航摄中间过程的质量控制和项目成果的整理、检查、验收和归档。
考试大纲分析摄影测量与遥感1.按照摄影测量与遥感技术设计的内容、方法和要求，确定摄影测量与遥感成果的类型、规格，以及航空、航天影像资料的空间分辨率、波段组合、重叠度和获取时间等技术指标。
2.掌握收集合适影像数据及其预处理的内容、技术要求和方法。
3.掌握划分区域网的原则和方法、像片控制点布设和测定的方法、作业流程和技术要求。
4.掌握影像判读的原理和影像解译，以及外业调绘的内容、技术要求、方法和作业流程。
摄影测量与遥感5.掌握空中三角测量的技术规格和要求、作业方法和流程，能够利用影像、像片控制点及定位定向辅助资料实施空中三角测量。
6.掌握制作数字线画图、数字高程模型、数字正射影像图、三维建筑模型等数据成果的技术规格和要求、作业方法和流程。
7.掌握制作遥感调查工作底图和专题遥感数据成果的技术规格和要求、作业方法和流程。
8.掌握摄影测量与遥感项目的质量控制，以及成果的整理、检查、验收和归档。
测绘航空摄影、摄影测量与遥感重点内容：围绕4D测绘产品的生产，掌握数字摄影测量、基本掌握遥感图像处理，重点掌握航空、航天影像获取、处理以及生产技术流程和规定。
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双线性变换
x a0 a1 x a2 y a3 xy y b0 b1 x b2 y b3 xy
x
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
v＝Ax l
4、建立法方程并解算
x＝( AT A) 1 ( AT l )
5、由变换参数计算像点坐标
§4.2 像对的立体观察
双目镜观测光路的立体观察
像 对 的 立 体 观 察 方 法
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
§4.3 像点坐标获取
§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
y
• 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
正形变换
y’
x a0 a1x a2 y y b0 a2 x a1 y
仿射变换
x’
x a0 a1x a2 y y b0 b1x b2 y
§4.2 像对的立体观察
叠映影像立体观察 像 对 的 立 体 观 察 方 法
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
§4.2 像对的立体观察
叠映影像立体观察
像 对 的 立 体 观 察 方 法
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
像点坐标计算
y 正形变换
x a0 a1x a2 y y b0 a2 x a1 y
仿射变换
y’
x’
x a0 a1x a2 y y b0 b1x b2 y
双线性变换
x a0 a1 x a2 y a3 xy y b0 b1 x b2 y b3 xy
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
单眼能够判别最小物体的能力称单眼分辨力
人 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
0.0035 第一分辨力 ＝ 45 17 第二分辨力 20
主距17mm,则dL=5.6m
人眼分辨远近物点的极限距离
Lmax＝
min
br
65 207692 450m 30
b tan( ) r 2 2L b r L b d r2 dL L br dr L2 σ dL 2 br f r
§4.1 立体视觉原理
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
§4.2 像对的立体观察
立体镜观察
像 对 的 立 体 观 察 方 法
反光立体镜
扩大眼基距，可对大像幅进行立体观察
§4.2 像对的立体观察
像 对 的 立 体 观 察 方 法
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
主要内容
一、立体视觉原理
二、像对的立体观察 三、像点坐标获取
§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；
6.5×106个锥状细胞，直径2~8mm
§4.1 立体视觉原理
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
双眼观察精度比单眼提高
2倍
§4.1 立体视觉原理
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
人 眼 立 体 视 觉
生理视差＝ab ab
§4.1 立体视觉原理
人 眼 的 观 察 能 力
交会角 眼基线 视 距 生理视差 眼主距 r br L σ 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
S1
S2
立 体 量 测 原 理
a
a’
A’ A A”
§4.3 像点坐标获取
立 体 量 测 原 理
左右像片同名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
左右视差（p）读数鼓 上下视差（q）读数鼓
x读数鼓 X手轮
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-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 像立 体 视 觉 的 产 生
A
B
P
a
b’ b a’
P’
左眼
右眼
§4.1 立体视觉原理
人 造 立 体 观 察 的 条 件
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％）
立体效应
正立体
S1
b1 a1 b2
反立体
S1
P2 b2 a2 b1
反立体
S2
a1 P1
S2
a2 P2
S1
a1
P1
S2
b1 a2
b2 P2
P1
B A
A
A B
B
立体模型与实物相反
(正立体效应基础上左右像片旋转180°)
立体模型与实物相似
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°)
§4.2 像对的立体观察
像 对 的 立 体 观 察 方 法
立体镜观察
左右视差手轮
Y手轮
上下视差环
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
x a0 a1 x a2 y a3 xy y b0 b1 x b2 y b3 xy
x
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
v＝Ax l
4、建立法方程并解算
x＝( AT A) 1 ( AT l )
5、由变换参数计算像点坐标
§4.2 像对的立体观察
双目镜观测光路的立体观察
像 对 的 立 体 观 察 方 法
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
§4.3 像点坐标获取
§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
y
• 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
正形变换
y’
x a0 a1x a2 y y b0 a2 x a1 y
仿射变换
x’
x a0 a1x a2 y y b0 b1x b2 y
§4.2 像对的立体观察
叠映影像立体观察 像 对 的 立 体 观 察 方 法
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
§4.2 像对的立体观察
叠映影像立体观察
像 对 的 立 体 观 察 方 法
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
像点坐标计算
y 正形变换
x a0 a1x a2 y y b0 a2 x a1 y
仿射变换
y’
x’
x a0 a1x a2 y y b0 b1x b2 y
双线性变换
x a0 a1 x a2 y a3 xy y b0 b1 x b2 y b3 xy
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
单眼能够判别最小物体的能力称单眼分辨力
人 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
0.0035 第一分辨力 ＝ 45 17 第二分辨力 20
主距17mm,则dL=5.6m
人眼分辨远近物点的极限距离
Lmax＝
min
br
65 207692 450m 30
b tan( ) r 2 2L b r L b d r2 dL L br dr L2 σ dL 2 br f r
§4.1 立体视觉原理
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
§4.2 像对的立体观察
立体镜观察
像 对 的 立 体 观 察 方 法
反光立体镜
扩大眼基距，可对大像幅进行立体观察
§4.2 像对的立体观察
像 对 的 立 体 观 察 方 法
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
主要内容
一、立体视觉原理
二、像对的立体观察 三、像点坐标获取
§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；
6.5×106个锥状细胞，直径2~8mm
§4.1 立体视觉原理
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
双眼观察精度比单眼提高
2倍
§4.1 立体视觉原理
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
人 眼 立 体 视 觉
生理视差＝ab ab
§4.1 立体视觉原理
人 眼 的 观 察 能 力
交会角 眼基线 视 距 生理视差 眼主距 r br L σ 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
S1
S2
立 体 量 测 原 理
a
a’
A’ A A”
§4.3 像点坐标获取
立 体 量 测 原 理
左右像片同名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
左右视差（p）读数鼓 上下视差（q）读数鼓
x读数鼓 X手轮
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-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 像立 体 视 觉 的 产 生
A
B
P
a
b’ b a’
P’
左眼
右眼
§4.1 立体视觉原理
人 造 立 体 观 察 的 条 件
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％）
立体效应
正立体
S1
b1 a1 b2
反立体
S1
P2 b2 a2 b1
反立体
S2
a1 P1
S2
a2 P2
S1
a1
P1
S2
b1 a2
b2 P2
P1
B A
A
A B
B
立体模型与实物相反
(正立体效应基础上左右像片旋转180°)
立体模型与实物相似
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°)
§4.2 像对的立体观察
像 对 的 立 体 观 察 方 法
立体镜观察
左右视差手轮
Y手轮
上下视差环
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