第五章立体观察和立体观测

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立体相对观察实验报告

立体相对观察实验报告

一、实验目的1. 掌握立体观察的基本原理和方法。

2. 熟悉立体镜的使用,通过立体镜观察立体图像。

3. 培养空间想象能力和观察力。

4. 了解立体相对观察在摄影测量学、医学影像学等领域的应用。

二、实验原理立体相对观察是利用人眼的双眼视觉差异,通过立体镜等设备观察物体或图像的立体效果。

人眼观察物体时,左右眼所看到的图像略有差异,大脑将这些差异信息处理后,形成立体感。

立体相对观察实验就是利用这一原理,通过观察立体图像,锻炼空间想象能力和观察力。

三、实验仪器与材料1. 立体镜(桥式立体镜或红绿立体镜)2. 立体像对(含两张像片)3. 电脑(用于显示数字影像)4. 图纸、铅笔、直尺等绘图工具四、实验步骤1. 准备阶段- 将立体像对准备好,确保两张像片上的同名像点相对应。

- 将电脑连接至立体镜,打开立体影像软件,准备好实验所需的数字影像。

2. 观察阶段- 将立体像对或数字影像放置在立体镜前方。

- 将立体镜调整至适当距离,使观察者能够舒适地观察。

- 观察者交替用左右眼观察立体像对或数字影像,注意调整立体镜的位置和角度,直到看到立体效果。

3. 像片定向- 使用针刺出每张像片的主点O1、O2,并将其转刺于相邻像片上O1和O2。

- 在像片上画出像片基线O1O2和O1O2,再在图纸上画一条直线,使两张像片上基线O1O2和O1O2与直线重合,并使基线上一对相应像点间的距离略小于立体镜的观察基线。

- 将立体镜放在像对上,使立体镜观察基线与像片基线平行。

同时用左眼看左像,右眼看右像。

4. 观察分析- 观察立体图像,分析物体的空间关系、形状、大小等特征。

- 比较不同立体图像之间的差异,分析立体相对观察在摄影测量学、医学影像学等领域的应用。

五、实验结果与分析1. 观察者通过立体镜成功观察到了立体图像,感受到了物体的立体效果。

2. 通过像片定向,观察者能够准确地观察立体图像,分析物体的空间关系。

3. 立体相对观察在摄影测量学、医学影像学等领域具有广泛的应用,如地形测绘、建筑测量、医学影像诊断等。

《摄影测量学》课程笔记

《摄影测量学》课程笔记

《摄影测量学》课程笔记第一章绪论一、摄影测量学的基本概念1. 定义摄影测量学是一种通过分析摄影图像来获取地球表面及其物体空间位置、形状和大小等信息的科学技术。

它结合了光学、数学、计算机科学和地理信息科学等多个领域的知识,为地图制作、资源管理、环境监测和工程建设等领域提供精确的数据。

2. 分类- 地面摄影测量:使用地面上的摄影设备进行的摄影测量,适用于小范围或精细的测量工作。

- 航空摄影测量:利用飞行器(如飞机、无人机)搭载摄影设备进行的摄影测量,适用于大范围的地形测绘。

- 卫星摄影测量:通过卫星搭载的传感器获取地球表面信息,适用于全球或大区域的环境监测和资源调查。

3. 应用领域- 地图制作:制作各种比例尺的地形图、城市规划图和专题地图。

- 土地调查:进行土地分类、土地权属界定和土地使用规划。

- 城市规划:辅助城市设计和基础设施规划。

- 环境监测:监测环境变化,如森林覆盖、水资源和污染状况。

- 灾害评估:评估自然灾害的影响范围和损失。

- 军事侦察:获取敌对地区的地理信息。

二、摄影测量学的发展历程1. 早期摄影测量(19世纪中叶-20世纪初)- 1839年,法国人达盖尔发明了银版照相法,这是摄影技术的起源。

- 1851年,瑞士工程师普雷斯特勒使用摄影方法绘制了第一张地形图。

- 1859年,法国人布洛克发明了立体测图仪,使得通过摄影图像进行三维测量成为可能。

2. 现代摄影测量(20世纪初-20世纪末)- 20世纪初,德国人奥佩尔提出了像片纠正和像片定向的理论,为摄影测量学的理论基础做出了贡献。

- 1930年代,随着航空技术的发展,航空摄影测量开始广泛应用。

- 1950年代,电子计算机的出现为摄影测量数据的处理提供了新的工具。

- 1960年代,数字摄影测量开始发展,利用计算机技术进行图像处理和分析。

3. 空间摄影测量(20世纪末-至今)- 1970年代,卫星遥感技术开始应用于摄影测量,提供了全球范围内的地理信息。

04 双像立体测图基础与05解析基础

04   双像立体测图基础与05解析基础

立体像对的相对定向Relative orientation
相对定向的含义是 ,恢复摄影瞬间立体 像对左右像片之间的 相对空间方位。 确定两个像片的相 对空间方位需要5个 参数

单独法相 对定向
Φ1 ,k1 ,Φ2 ,k2 ,w2 Bx , By , Φ2 ,k2 ,w2 连续法相 对定向
立体像对的绝对定向 Absolute orientation
X a1 Y a 2 Z a3
b1 b2 b3
c1 X X s X X s c2 Y Ys R 1 Y Ys Z Z Z Z c3 s s
偏导数 1
二、几种典型的模拟法立体测图仪
(参考:朱肇光编 测绘出版社《摄影测量学》第七章)
1、B8S模拟测图仪
B8S为机械投影模拟立体测图仪,利 用精密机械仪器模拟外业航空摄影时航 片的相对位置,在室内建立立体模型, 用控制点来解算其它地物点坐标值,是 70年代为主流的摄影测量测图仪器。
生产厂家:德国WILD厂,规格:23×23cm
绝对定向也称大地定向,是指确定立体 模型或由多个立体模型构成的区域的绝对 方位,也就是确定立体模型相对地面的关 系。 绝对定向参数为7个 Xs、Ys、Zs、、、、b

§4-4 模拟法立体测图
一、模拟法立体测图原理
模拟法立体测图是利用光学投影或 机械投影方式,恢复摄影瞬间像对的内 方位元素和像对的外方位元素,形成与 实地相似的光学立体模型,从而实现摄 影过程的几何反转。
x x x x x x X s Ys Z s x 0 x X s Ys Z s y y y y y y X s Ys Z s y 0 y X s Ys Z s

航片的立体观察、量测与野外判读实验指导书

航片的立体观察、量测与野外判读实验指导书

航片的立体观察、量测与野外判读实验指导书利用航空摄影像片制作地形图是获得国家基本地形图的主要方法之一。

在航测像片上通过分像设备观测立体像对得到立体视觉模型的过程称为立体观测。

在航摄像片上,根据构象的规律与特点,识别地面上相应地物的性质、位置、大小、形状,称为像片判读。

通过本实验可使同学们初步了解航摄像片的基本知识及航测成图的方法。

一、实验性质验证性实验,实验时数可安排为2~3学时。

二、目的和要求⑴了解用航摄像片进行立体观察的条件,并能用立体镜进行正、反立体观察。

⑵了解视差杆的构造,掌握用视差杆量测视差较的方法。

⑶了解地物成像规律和特征,能在所摄区域对照实地辨认出典型的地物和地貌。

三、仪器和工具⑴反光立体镜(或简易立体镜)1个、立体像对2张、视差杆1个、放大镜1个、相片夹1个、图纸1张、红色铅笔1只。

⑵自备:大头针。

四、方法步骤⑴实验指导教师演示、讲解实验全过程。

⑵在一对航片上标出像片主点,并互相转刺,用铅笔连线得像片基线。

⑶在一张50 cm×25 cm图纸上画一直线,然后将左、右像片放在上面,使影像区重叠部分向内,像片基线与图上直线重合,移动两像片,使其主点相距约260 mm。

⑷在像对上方安置立体镜。

移动立体镜,使眼基线与像片基线平行。

⑸通过目镜观察像对,调整左、右像片间距,使双眼同时凝视影像,影像重合得正立体效应(将左、右像片位置互换,重叠区向外,同法得反立体效应。

将左、右像片在原来位置上各自旋转90º,两像片基线互相平行,并与眼基线垂直,得零立体效应)。

⑹观察视差杆分划值的刻划,在视差杆上进行读数练习,掌握视差杆的使用方法。

⑺在正立体效应下,用视差杆对左、右像片的若干个同名像点进行量测,读至0.01 mm,得左、右视差(P L,P R)。

⑻以已知航高的某点为起始点,计算它与各同名像点的左、右视差较 P,计算各点与已知点的高差及各点高程。

⑼在室内立体观察的基础上,初步确定判读路线与判读的重点地物。

立体观测的原理

立体观测的原理

立体观测的原理立体观测是一种通过同时观测目标物体的两个或多个视角来获取物体三维信息的技术。

它利用视差效应来推算目标物体的深度和形状,从而实现对物体的三维还原。

立体观测广泛应用于计算机视觉、机器人、虚拟现实等领域。

立体观测的原理可以分为两个基本步骤:视差计算和深度推算。

首先,当目标物体被观测者从不同的视角观察时,由于视角的不同,物体在两个视图中的位置会有微小的差异。

这种差异就是视差。

观测者的双眼视差主要是通过眼球的位置差异导致的。

当目标物体较远时,双眼视差很小;当目标物体较近时,双眼视差较大。

接下来,通过计算视差来推测目标物体的深度。

一种常用的方法是利用三角测量法。

在立体观测中,我们首先需要标定相机的内参和外参。

内参包括焦距和主点的坐标,而外参则包括相机在世界坐标系中的位置和姿态。

然后,利用标定结果,我们可以求得两个相机的基线长度。

基线长度是指两个相机的光心之间的距离。

接下来,通过对两个视图的像素坐标进行匹配,我们可以得到视差图。

一种常用的匹配算法是块匹配算法。

这个算法通过在一个视图中选取一个块,在另一个视图中寻找与之最匹配的块。

通过比较两个块的相似性,我们可以计算出该像素点的视差值。

最后,通过已知的基线长度和视差值,我们可以应用三角测量原理求解目标物体的深度。

三角测量利用了三角形的性质,通过知道了一个角和两条边的关系,就可以计算出第三边的长度。

在立体观测中,我们可以利用相机的参数和视差值,通过三角形相似性推算出目标物体所对应的深度。

需要注意的是,立体观测还有一些问题需要解决。

首先,视差计算中可能存在误匹配的问题,即将不同物体的特征误认为同一物体的特征,从而导致深度估计的不准确。

解决这个问题可以引入图像上的一些几何约束或使用更复杂的匹配算法。

其次,立体观测还需要考虑透视变换等因素对视差计算的影响。

这些问题都需要在具体应用中仔细研究和处理。

总之,立体观测通过利用视差效应来推算目标物体的深度和形状。

通过计算视差值和应用三角测量原理,我们可以获得目标物体的三维信息。

立体观察的实验报告

立体观察的实验报告

立体观察的实验报告实验介绍本实验旨在让实验者通过不同方法的立体观察,掌握立体观察的基本原理和方法。

本次实验所用的立体观察方法有立体眼镜法和交叉视法。

实验器材1.立体眼镜 x 12.立体观察图 x 23.实验台灯 x 14.记录笔 x 1实验方法立体眼镜法1.调亮实验台灯,确保能够清楚的看清实验物品。

2.戴上立体眼镜,调整合适的位置和角度,确保两只眼睛看到的是同一个画面。

3.将立体观察图一对放置在实验台上,观察图像。

交叉视法1.确保实验台灯的亮度适中并且两幅图像平行放置在实验台上,中间距离约为20cm。

2.站在实验台的侧面,将一个手指放置在两幅图像的中间,闭上左眼看右图像,同时弯曲手指,将它的顶部与右图像的对应部分对齐。

缓慢的向前移动手指,直到看到两幅图像若隐若现的出现在你的眼前。

3.打开左眼,同时保持手指和眼睛不动,观察到的画面就是立体的。

实验结果实验者依次完成了两种不同的立体观察方法。

在使用立体眼镜观察时,实验者感受到画面的深度和距离感,所看到的画面与平时单纯的观察不同,更加生动实际。

在使用交叉视法观察时,实验者感受到画面的分割和在视觉上的叠加,从而看到了一幅完整的立体画面。

实验分析立体观察的原理是利用双眼视觉差异实现,通过双眼在不同位置看到的画面,人脑就可以通过以下一些过程将它们融合起来:1.眼睛实现的调焦过程可以让眼睛将图像调整正确的位置。

2.双眼的视差,它们对同一个场景的不同角度看,使得看到的画面有所不同。

3.它们的大脑将这些不同的图像融合到一起,形成一个立体的印象。

以此为基础,实现了人类对非平面立体立体物体的立体认知。

实验结论本实验以两个不同的方法让实验者掌握和感受到了立体观察的基本原理和方法,并且通过实践感受到立体物体生动和实际,为以后的学习奠定了基础。

立体观察的实验报告3篇_实验报告_

立体观察的实验报告3篇_实验报告_

立体观察的实验报告3篇篇一:摄影测量实验立体观察一.目的1. 熟练掌握每种立体镜的使用方法,利用立体镜看出航片的立体效果。

2. 了解桥式立体镜和红绿立体镜的原理。

二.要求1.禁止大声喧哗,随意进出教室。

保持课堂秩序。

2.不得随意损坏涂抹照片,不得损坏眼镜,各小组组长负责仪器和像片完好无损,损坏像片和仪器的要进行赔偿。

三.仪器每组一套立体像对,一个桥式立体镜。

电脑一台,红绿立体镜,数字影像。

四.方法和步骤1. 拿到两张像片之后,首先观察像片上一样图案的部分,把它们按照规定的顺序摆放好。

2. 寻找同名像点,把立体镜摆放在同名像点的上方,左眼看左片的像点,右眼看右片的像点,仔细观察,直到看出高低起伏的感觉。

用立体镜进行像对立体观察时,首先要将像片定向。

像片定向是用针刺出每张像主点O1、O2,并将其转刺于相邻像片上O′1和O′2,在像片上画出像片基线O1O′2和O′1O2,再在图纸上画一条直线,使两张像片上基线O1O′2和O′1O2与直线重合,并使基线上一对相应像点间的距离略小于立体镜的观察基线。

然后将立体镜放在像对上,使立体镜观察基线与像片基线平行。

同时用左眼看左像,右眼看右像。

开始观察时,可能会有三个相同的影像(左、中、右)出现,这时要凝视中间清晰的目标(如道路、田地),如该目标在中间的影像出现双影,可适当转动像片,使影像重合,即可看出立体。

3、像对立体观察的立体效果在满足立体观察的条件下,随着两张像片放置方式的不同,就会产生不同的立体效应。

1)正立体效应如果把左方摄影站获得的像片放在左方用左眼观察;右方摄影站摄取的像片放在右方用右眼观察,这时获得与观察实物相似的立体效果,称为正立体效应。

2)反立体效应如果把左方摄站摄取的像片放在右方,用右眼观察,右方摄站摄取的像片放在左方用左眼观察,这时观察到的立体影像的立体远近恰好与实物相反,这种立体效应称为反立体,或者在组成正立体效应后,将左右像片各旋转180度,同样可获得一个反立体效应。

立体观察和立体观测

立体观察和立体观测

虚拟现实与增强现实
虚拟现实(VR)和增强现实(AR)技术是近年来发展迅速 的前沿科技,它们通过模拟和增强现实世界中的场景和物体, 为用户提供沉浸式的体验。立体观察和立体观测在VR和AR 中主要用于场景的构建和物体的展示。
通过立体观察和立体观测,VR和AR可以提供更为逼真的 场景和物体,使用户更加深入地了解和体验虚拟或增强现 实中的世界。
人工智能和机器学习在立体观测中的应用
通过深度学习和计算机视觉算法,实现自动化、智能化的立体观测,减轻人工操作负担, 提高观测效率和精度。
应用场景的拓展
无人驾驶技术
立体观测在无人驾驶领域具有广泛的应用前景,通过高精 度的环境感知,为无人驾驶车辆提供实时、准确的周围环 境信息,提升行车安全性和舒适性。
05
立体观察和立体观测的挑 战与解决方案
数据处理的挑战与解决方案
数据量庞大
随着遥感技术的不断发展,获取的立体观测数据量越来越大,给数据处理带来巨大挑战。 解决方案包括采用高效的数据压缩技术、优化数据处理算法以及利用高性能计算资源。
数据格式多样
不同遥感平台和传感器获取的立体观测数据格式多样,导致数据处理难度增加。解决方 案包括制定统一的数据格式标准、开发通用的数据转换工具以及提高数据处理软件的兼
率和生活品质。例如,在建筑、农业、医疗等领域,立体观测将有助于
实现精准定位、高效作业和智能化管理。
02
促进科技与产业的融合发展
立体观测技术的不断发展和应用将促进科技与产业的深度融合,推动相
关产业的转型升级和创新发展。同时,也将催生一批新的产业领域和经
济增长点。
03
保障人类安全和福祉
立体观测技术在安全防范、灾害监测、环境保护等领域的应用,将有助

卫星遥感与航空摄影测量:像对的立体观察与立体量测

卫星遥感与航空摄影测量:像对的立体观察与立体量测

对进行观察(左眼看左片,右眼看右片),同样可获得所摄地面得立体模型。

进而进行量测,奠定了立体摄影测量的基础。

像对立体观察应满足的条件:(1)由两个摄站点摄取同一景物而组成的立体像对;(2)每只眼睛必须分别观察像对的一张像片,即满足分像条件;(3)两条同名像点的视线与眼基线应在一个平面内。

2. 像对立体观察的效果正立体效应:左摄站所摄的片P1放在左方,用左眼观察;右摄站摄的片P2放在右方,用右眼观察,就得到一个与实地相似的立体效果。

反立体效应:(1)左摄站所摄的片P1放在右方,用右眼观察;右摄站摄的片P2放在左方,用左眼观察,就得到一个与实地相反的立体效果,称反立体效应。

(2)组成正立体效应后,将左右像片各旋转180度也可得到反立体效应。

零立体效应:将正立体效应情况下的两张像片,在各自的平面内按相同方向旋转90°,观察到的图像失去了立体的感觉,称为零立体效应。

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°)。

3. 像对立体观察的工具(1)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。

反光立体镜:扩大眼基距,可对大像幅进行立体观察(2)互补色法—互补色加法(绿、品红)左投影器物镜前放置品红滤光片,右投影器前放置绿滤光片,形成左红右绿的眼镜分像。

(2)互补色法--互补色减法在一张白纸上用品红—绿互补色印刷一对像片,得到互补色交替在一起的彩色立体图画。

品红—绿眼镜,红片的左眼所见白色图纸背景为品红色,与原始的红色图像混在一起,无法识别,因此左眼所见为原始绿色影像,但颜色为黑色。

右眼观察到的是品红影像的黑色图像,由此达到分像的目的。

(3) 液晶闪闭法液晶眼镜红外发射器(4)偏振光法偏振光眼镜是立体电影常用的方法。

在一像对的投影光路中放置一个偏振平面相互垂直的偏振器,以两组横向光波波动成相互垂直方向的偏振光,将影像投影到共同的承影面上,观察者戴上偏振光眼镜,两镜片的偏振片面相互垂直,与投影光亮中偏振器平面垂直或平行,得到人造立体效能。

立体观测释文

立体观测释文

立体观测释文:利用人眼借助立体镜对立体像对进行观察和测量的过程。

当用立体镜观察立体像对时,像片上影像的不同左右视差反映到双眼就构成生理视差,从而产生与实物一样的立体感觉。

具有纵向或旁向重叠的两幅遥感图像可以构成立体像对;而对雷达图像来说,同一地区不同视向的雷达图像也可以构成立体像对。

通过立体观测叮以确定物体的形状和高度,有助于识别物体的性质和类型。

实现立体观测的方法很多,除立体镜外,尚有互补色立体、闭闪法立体、双像投影、双像放映、偏振光、激光干涉全息等立体视觉等。

立体效应释文:在天然实体三维观察和人造立体观测中,由于人眼的生理视差能够感觉、判断物体的远近和立体模型的高低起伏,物体表面的凹凸变化,即可察觉出的细微的视差量,称为立体的感觉,或景深感觉。

立体像对上同名地物景点的左右视差反映在人眼中形成生理视差,产生立体视觉效应。

由于左右像片的安置关系可以产生正立体和负立体效应。

当立体像对基线与眼基线垂直安放时,就会失去立体效应,称为零位立体效应。

航空摄影测量-正文根据在航空飞行器上拍摄的地面像片,获取地面信息,测绘地形图。

主要用于测绘1:1000~1:100000各类比例尺的地形图。

航摄像片是航空摄影测量的基本资料,是用画幅式航摄机,按照严格的航摄要求摄得的(见航空摄影)。

原理单张像片测图的基本原理是中心投影的透视变换,而摄影过程的几何反转则是立体测图的基本原理。

广义来说,前一情况的基本原理也是摄影过程的几何反转。

20世纪30年代以后,摄影过程的几何反转都是应用各种结构复杂的光学机械的精密仪器来实现的。

50年代,开始应用数学解析的方式来实现。

图1就是用光学投影方法实现摄影几何反转的示意图。

图中假设两张相邻的航摄像片覆盖了同一地面AMDC,它们在左片P1上的构像为ɑ1m1d1c1,右片P2上的构像为ɑ2m2d2c2,两摄站点S1和S2间的距离为基线B。

如将这两张像片装回与摄影镜箱相同的投影器内,后面用聚光器照明,就会投射出同摄影时相似的投影光束。

第五章立体观察和立体观测

第五章立体观察和立体观测

四、同步闪闭法 利用液晶的特性,利用电流的改变使液晶镜片 一瞬间透光、一瞬间不透光,通过一个控制盒由电 脑控制液晶镜片的透光与否,当电脑上显示左片时, 控制左边的镜片透光,而右边的镜片不透光;在下 一瞬间,电脑上显示右片时,控制右边的镜片透光, 而左边的镜片不透光。这样每一瞬间只有一个眼睛 能看到它那张航片,由于闪闭频率较高(100Hz),虽 然此时只看到一张航片,但另一张航片的视觉残留 仍在大脑中,大脑就会将另一张航片的视觉残留与 目前所看到航片视觉融合起来,通过左右航片的交 替出现来实现分像。


1)由两个摄影站点摄取同一景物面组成立体像 对; 2)每只眼睛必须分别观察像对的一张像片; 3)两条同名像点的视线与眼基线应在一个平面 内。
人造立体效能的应用使摄影测量初期的 单像量测,发展为双像的立体量测,不仅 提高了量测的精度和摄影测量的工作效率, 更重要的是扩大了摄影测量的应用范围, 奠定了立体摄影测量的基础。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。
第三节 立体观察方法

一、立体镜法 实现人造立体效能的困难条件是两只眼 睛要分别观察像对的左右像片。为达到一只 眼睛只看一张像片的要求,最简单的想法是 在两眧间放一块隔板,机械地使两眼分别观 察左右像片。这种方法虽能达到分像目的, 但交向本能和凝视本能所产生的矛盾没有解 决,因为像片总是放在明视距离的地方,而 交向是在视模型处,这就容易引起眼的疲倦, 不能长时间地进行立体观察。

察者左眼而言像点a2(右绿)成为黑色,融 合于黑色背景中。这就是说,戴红色镜片的 左眼看不见承影面上右像片的绿色投影影像。 与此相反,左投影器的品红色影像可以通过 左眼红色镜片而为左眼所见,即看见了像点 a1(左红)。同样的理由,左像片的红色影 像不能透过右眼前的绿镜片,对右眼而言成 为黑色,融合于黑色背景中,即右眼看不见 承影面上左像片的红色影像,却只能看到右 方的绿色影像。如此左眼观看左投影器的投 影影像,右眼观看右投影器的投影影像,达 到了分像的目的。在眼基线平行于同名影像 连线时,两条视线相交就获得视模型点A′。

图像视差和立体观测培训课件

图像视差和立体观测培训课件
人眼能观察景物的远近是由眼睛的生理视差所决定的。眼睛是观 察物体的器官,形状近似圆球(如图眼睛构造)前面是水晶体,其 作用与照相机镜头相似;后面是网膜,其作用与感光片相似。射到 眼睛的光线经水晶体的折射,便在网膜上构成影像。
水晶体距网膜的距离是不变的,只是水晶体受四周韧带的 伸缩作用,而改变它的曲率,从而改变它的焦距,因此在 观察远近不同的物体时,水晶体的焦距能自动调节,使影 像落在网膜上得到清晰的影像。
人造立体视觉必须符合自然界立体观察的四个条件 (1) 两张像片必须是在两个不同位置对同一景物摄取立体像对:: (2) 两只眼睛必须只能观察像对的一张像片; (3) 两像片上相同景物(同名像点)的连线与眼基线应大致平 行; (4) 两像片的比例尺相近(差别≤15%)。
用上述方法观察到的立体与实物相似,称为正立体效应。如果
§5.3 图像视差和立体观测
一、图像视差的产生原因和像点位移 空中照片是地面的中心投影。根据中心投影的原理,无论是带
有起伏状态的地形,或是高出地面的任何物体,反映到空中照片上 的像点与其平面位置相比,一般都会产生位置的移动,这种像点位 置的移动,叫做像点位移。 主要由像片倾斜、地面点相对于基准面 的高差和物理因素(如摄影材料变形、压平误差、摄影物镜畸变、 大气折光和地球曲率等等)产生。 1、地形起伏引起的像点位移
把像对的左右像片对调,左眼看右像片,右眼看左像片,或者把像 对在原位各自旋转180º,这样产生的生理视差就改变了符号,导致 观察到的立体远近正好与实际景物相反,这称为反立体效应。
(二)航空像片的立体观察
在一般情况下,使用立体镜进行观察。目前常用的立体镜,有透镜 式立体镜、反光式立体镜、扫描式立体观测仪和主体显微镜等。
5-12说明了人们在用双眼观察物体时,两眼所产生的生理视差。

立体观察与相对定向

立体观察与相对定向
Y Z 2 2 2
为便于理解两种相对定向元素,引入相对方位元素:像片在选定 的像空间辅助坐标系中的位置(摄影中心S的坐标 X S , Y S , Z S )和 姿态(像片的姿态角 , , k )称为像片的相对方位元素。
解析法相对定向
⑴连续像对相对定向元素
连续像对相对定向是以左片为基准,求出右片相对于左片的相对 方位元素。选定像空间辅助坐标系S1-X1Y1Z1,使左片在S1-X1Y1Z1 Z 中的相对方位元素为已知值 X B ,Y B , 右 Z B , , , k Y 以左片的像空间坐标 : S X 系为像空间辅助坐标 Z y 系。此时左右片的相 B B Y 对方位元素是: B B

解析法相对定向
为像点的像空间辅助坐标
(二)、连续像对相对定向
Z2 Y2 Z1 Y1 B X1 Bx S2 X2 y2
Bx X1 X2
x2
By Y1 Y2
Bz Z1 0 Z2
Bz
By a2(X2 ,Y2 ,Z2)
S1 y1
a1(X1 ,Y1 ,Z1) x1
X 1 x1 Y y 1 1 Z1 f
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。
立体观察
立 体 量 测 原 理 左右像片同名像点的 坐标量测值为( x a , y a ), ' ' xa , ya ) ( ' 左右视差: p x a x a ' 上下视差: q y a y a
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在双眼观察(立体观察)时,两眼水晶体中 心之间的距离称为眼基线be。眼基线的平均长 度约为65mm。
第五章立体观察和立体观测
当我们用双眼注视某一物点M时(图5-2), 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 于注视点上的。这种性能叫做眼的交向本能。 在眼的交向过程中同时进行着眼的凝视,使 注视点同时在左右两眼的网膜窝处得到清晰 的影像m1和m2。这两个影像经过大脑的作用 而融合为一,感觉到有一个空间点M的存在。 此时两眼视线的交会角称为交向角γ。显然注 视点M到眼基线的距离L与交向角γ的关系可 用下式表示:
第五章立体观察和立体观测
第五章立体观察和立体观测
tg
be
2 2L
在γ角为小值时:
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, 约在13°~15°左右。
❖ 由于网膜窝的视场角有1°左右,在注视点M的视场
内设有另一点K,那么在两眼的网膜窝处也将得到
点K的影像k1和k2,于是在两眼网膜窝处得到弧长和。 设点K和M与眼基线在同一个平面内,弧和之差称
第五章 立体观察和立体量测
❖ 主要内容:人造立体效能、立体观察方 法、像对的立体量测。
❖ 重点:人造立体效能、像对的立体量测 ❖ 难点:人造立体效能。 ❖ 学时安排:授课 2,实验 2。
第五章立体观察和立体观测
第一节 人眼的自然观察
❖ 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对像对 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。
将会产生空间物体M和K的立体感觉,虽然此时已
无实物存在。这个过程可概括成:
(空间物体)→空间物体构像信息生理视差→立体感 觉→视觉的空间物体的存在
这种借用空间物体构像信息而在视觉上感受出 空间物体的存在,称为人造立体效能。
第五章立体观察和立体观测
对照航空摄影情形,相邻两像片航向重 叠65%,地面上同一物体在相邻两像片上都 有影像,真实地记录了所摄物体相互关系的 几何信息,完全类同于上述两个半透明玻璃 片。我们利用相邻像片组成的像对进行双眼 观察,同亲也会获得所摄地面的立体空间感 觉。这种方法所感觉到的实物的视觉立体模 型称为视模型。
第五章立体观察和立体观测
立体观察像对所获得的人造立体效能, 亦即视立体模型,与实物的凸凹远近相同者 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。
第五章立体观察和立体观测
第二节 人造立体效能
❖ 自然界立体视觉是基于两眼注视空间诸 物点时,由于注视点眼基线的远近不同而形 成交向角γ之间有差异Δγ。交向角差Δγ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σ,经大脑汇合 作用形成一个物体空间的视觉反应。由此自 然界立体视觉的过程可概括为:
为生理视差σ,即:
m1k1m2k2
第五章立体观察和立体观测

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σ>0,表示点K较注视点
M近一些。为了解释方便,设K和M在左眼网膜窝
处的弧长为,在右眼网膜窝处的弧长=0,即两影像
合于一点,则令两点的交向角之差为,即Δγ = γM – γK,则:
空间物体→交向角差→生理视差→空间物体 立体视觉
第五章立体观察和立体观测
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。现在 自然界立体观察物体M和K 时,在两眼的前面分别放 置半透明的毛玻璃片P1和 P2 (图5-3),则点M和K将会 在P1和P2上分别映出影像 m1、k1和m2、k2。
眼是人们观察外界景物的视觉器官。在注 视有远近距离的物体时,随着水晶体曲率半 径相应的改变,总是在网膜窝上得到清晰的 构像。眼的这种凝视本能适应于观察远近不 同的物体。正常眼的最适宜的视觉距离称为 明视距离,约为250mm。
第五章立体观察和立体观测
人眼对自然界景物可以是单眼观察或双 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。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出景物有远 近凸凹的感觉,称为立体视觉。
第五章立体观察和立体观测
如在P1和P2上标志出影像m1、k1和m2、k2后,移 去空间实物M和K。若我们的双眼仍旧位于点S1和S2 处,每一只眼分别观察此一对玻璃片上的构像。由
于 - m 1 k 1
m2k2
=Δp≠0 ,同样会在眼的网膜窝处得到
生理视差σ = -m 1k1 m,2 k 2那么经过大脑的汇合作用,
根据实物在像对上所记录的构像信息建立 人造立体效能,必须符合自然界立体观察的 条件:
第五章立体观察和立体观测
❖ 1)由两个摄影站点摄取同一景物面组成立体像 对;
❖ 2)每只眼睛必须分别观察像对的一张像片;
❖ 3)两条同名像点的视线与眼基线应在一个平面 内。
人造立体效能的应用使摄影测量初期的 单像量测,发展为双像的立体量测,不仅 提高了量测的精度和摄影测量的工作效率, 更重要的是扩大了摄影测量的应用范围, 奠定了立体摄影测量的基础。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。
M
be LM
be L2M
L
LL2M L2M
beቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
be fe
第五章立体观察和立体观测
❖ 这就是根据交向角差Δγ = γM – γK或生理视差σ = -m 1k1 判m断2 k点2 位深度位移ΔL = LM – LK的公式,其中 fe为眼的主距约为17mm。取ΔL/ LM作为判断点位深 度的相对误差,要提高判断能力,一是采取间接地 增大眼基线be之值,这在很多量测距离的仪器上使 用这个措施;其二使眼的生理视差σ的分辨力增大。 当物体是点状时,相应的σ最小≈0.002mm;当物体 为平行线状时,σ最小≈0.001mm,这导致某些量测 仪器上采用线状测标。如果通过有放大倍率的光学 系统进行观测,这相当于缩短了实际的LM值,当然 对判断深度有利。
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