眼睛及其光学系统

双目立体视觉——形成立体视觉
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若两物点和观察 者的距离不同，它 们会有不同的视差 角，其差异称为 “立体视差”，简 称视差。 视差值越大，人 眼感觉两物体的纵 向深度越大；其值 越小，人眼感觉两 物体的纵向深度越 小。从而产生立体 视觉。
觉单 以立 的眼 及体 。观 对视
察 物觉 空体 间体 物 积对 体 的物 是 感体 很 觉位 难 。置 产在 生空 立间 体分 视布
P1
PDP
DP P
• 远景深和近景深为：
P 2 1 P P1 DP P
2
P2
P
P 2 DP P
P2
PDP
DP P
对比式(4-5b)，符号规则。 远景深度大于近景深度。
两种特殊情况
★若眼睛调焦在无限远处： P
P1 DP
P2 DP
★若欲使对准平面前的整个空间都能清晰成像：
P 2 1 P P1 DP P
b 62mm，min 10 0.00005
L 8104 L2
只有当L小于1/10立体视觉半径时，才能应用上式，否则误差较大。 物体距离越远，立体视觉误差越大。 通过双目光学系统（双目望远镜和双目显微镜），可以增大体视半径 和减小立体视觉误差。
Q&A
谢谢！
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体视锐度与体视半径
• 人眼能感觉到Δθ的极限值Δθmin称为“体 视锐度”； Δθmin大约为10"，经训练可 达到5"至3"。
• 人眼能分辨远近的最大距离Lmax称作 “立体视觉半径”：
Lm a x
b
m in
62mm 10 1200 m
• 立体视觉半径以外的物体，人眼则不能 分辨其远近。然而，某些在体视半径以 内的物点仍有可能不产生或难于产生立 体视觉：
眼睛及其光学系统
主要内容
眼睛的对准精度 眼睛的景深 双目立体视觉
眼睛的对准精度
• 分辨：眼睛能区分开两个点或线之间的线距离或 角距离的能力。
• 对准：垂直于视轴方向上的重合或置中过程。 两实•线重对合±准60"误差两(直精线端度部重)合：±1对0~20准" 后叉，线对偏准单离线±置10" 中或重双线合对准的单线线±5~10"
DP P 0
P DP
P1
P2
P DP
DP P
DP
2
双目立体视觉——判别物体远近
• 一般单目判读距离不超过5m。 • 双目观察物体，形成单一像，取决于生理和心理
因素。双目能容易地判别物体的远近。
若物点A到基线的距离为L，则有：
A bL
物体远近不同，视差角不同，使眼 睛发生转动的肌肉的紧张程度也就不 同，根据这种不同的感觉，双目能容 易地判别物体的远近。
两物体位于两眼基线的垂直平分线上。 两物点的像重合，导致一物点被另一物点
遮蔽。
此时只要移动一下头部，便可恢复立体视 觉。
立体视觉阈与立体视觉误差
• 双眼能分辨两点间的最短深度距离称作“立体视觉阈”， 以ΔL表示：
b L 微分 L L2 b
• 当取Δθ为Δθmin时，对应的ΔL即为“双目立体视觉误差”：
距离或角距离。不同对准方式的对准精度
眼睛的景深
• 当眼睛调焦在某一对准平面时，眼睛不必调节能 同时看清对准平面前和后某一距离的物体，称作 眼睛的景深。
• 设眼瞳直径为DP，由图中三角形的相似性得：
ab P
人眼的极限分辨角
DP P
P2 P P2
• 远景距离和近景距离为：
DP P
P1 P1 P