第04章 双像立体测图基础与立体测图

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第四章 双向立体测图基础与立体测图

第四章  双向立体测图基础与立体测图
立体摄影测量(双向立体测图)是利用一个立体像片对,在恢复它们内外方位元素后,重建与地面相似的几何模型,并对该模型进行测量的一种摄影测量方法。
几何模型:根据摄影过程的几何反转原理,恢复了立体像对的内方位和相对方位后,所有同名光线成对相交,由无数同名光线相交交点构成的与实地相似的几何表面。
重建立体模型的过程:1恢复像片对的内方位元素。2恢复像片对的外方位元素。(1找出两张像片位置的数据,称这些数据为像片对的相对定向元素,形成几何模型;2找出恢复该模型大小与空间方位的的数据,即绝对定向元素。)
立体观察方法:1立体镜观察法2双目镜观测光法立体观察。
立体摄影测量也称双像测图,是由两个相邻摄站所摄取的具有一定重叠度的一对像片对为量测单元。立体相对的特殊点线面:两摄影中心连线称摄影基线,地面上任一点在左右像片上的构像称同名像点,通过摄影基线与地面上任一点所做的平面称为该点的核面,若同名射线都在核面内,则同名射线必然对对相交。过像底点的核面称为垂核面。核面与像片面的交线称为核线。基线的延长线与左右像片的交点成为核点。
在不改变两投影中心位置的情况下,通过两个光束旋转来确定相对方位,适用于单独像对的作业,因此又称为单独像对系统。以基线坐标系为基础,将摄影基线固定水平(5个)
基线坐标系: 左摄站为原点,摄影基线为X0轴,左主核面为X0Z0面, Z0轴向上为正,Y0轴按右手法则来确定的坐标系
绝对方位元素确定几何模型的比例尺和它在地面坐标系中空间方位的元素
立体像对基本知识
空间景物在感光材料上构像,再用人眼观察构像的相片而产生生理视差,重建空间景物立体视觉,这样的立体感觉称人造立体视觉,所看到的立体模型称立体视模型。
立体观察条件①两张像片必须是从不同摄影站摄取的。②两眼各看一张像片,即必须分像。③必须使同名像点的连线与眼基线平行,以保证两视线 在同一个视平面内。④比例尺基本一致(比例尺的差异小于比例尺的15%)

第四章 双像立体测图基础与立体测图

第四章 双像立体测图基础与立体测图

我们知道,一个像对的两张像片有十二个外方位元素, 相对定向求得五个元素后,要恢复像对的绝对位置,还 要解求七个绝对定向元素,包括模型的旋转、平移和缩 放。它需要地面控制点来解求,这种坐标变换,在数学 上为一个不同原点的三维空问相似变换,其公式为:
X tp Y tp Z tp a1 = λ b1 c1 a2 b2 c2 a3 X P ∆X b3 Y P + ∆ Y c3 Z P ∆ Z , (a )
1 连续像对相对定向元素 连续像对相对定向是以左方像片为基准,求出右方像 片相对于左方像片的相对方位元素、选定像空间辅助 坐标系S1—X1Y1 Z1使得左像片在S1—X1Y1 Z1中的 相对方位元素均为已知值。为简便讨论,以左像片的 像空间坐标系作为像空间辅助坐标系.如下图。此时, 左、右像片的相对方位元素为: 左像片: X = 0 , Y = 0 , Z = 0 , ϕ = 0 , ω = 0 , k = 0 右像片: X = b , Y = b , Z = b , ϕ , ω , k 由于 b 只影响相对定向后建立的模型大小,而不影 响模型的建立,因此,相对定向需要解求的元素只有 5个,即 b , b , ϕ , ω , k 称为连续像对相对定向元素。
第二节 立体像对与双像立体测图
一 双像解析摄影测量的概念 摄影测量的最终目的是在已知像片上像点坐标的前提 下,推导出像点所对应实际地物点的坐标。 那么,利用单张像片的像点坐标能不能推导出实际地 物点的坐标? 看中心投影的构像条件方程:
即使已知了单张像片的内外所有方位元素,也仍然无 法确定地物点的空间坐标,因为只有两个方程却需要 解三个未知数。
1 根据像片的放置方式可以产生三种立体效应分别是 正立体、反立体和零立体效应。 2 像片的立体观察需要借助于专门的仪器。 有两种:立体镜观测,叠映影像的立体观察:液晶闪 闭法 3 像对的立体量测 像对的立体量测量测的是像点在像平面坐标系中的 坐标,实际上就是内方位元素。早期量测像点坐标 有专门仪器叫做立体坐标量测仪。量测的成果有的 是左右像点各自的坐标值,有的是左像点的坐标值, 和同名像点的左右视差p和上下视差q。

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

第四章 双像立体测图基础与立体测图

第四章 双像立体测图基础与立体测图

§4-1
人眼的立体视觉原理与立体量测
2.立体量测 立体量测一般是用一个可以在立体表面游动的 测标来进行量测,大多采用双测标法。双测标法 是利用放入光路中的两个单独的实体测标分别切 准立体像对上个的同名像点进行立体量测。
§4-2
立体像对与双像立体测图
航向重叠60%
§4-2
立体像对与双像立体测图
一、立体像对的点、线、面 1、立体像对的定义(Stereo Pair) 由不同摄站获取的,具有一定影像重叠的两 张像片。
§4-1
人眼的立体视觉原理与立体量测
立体镜观察法设备
袖珍立体镜
反光立体镜
§4-1
人眼的立体视觉原理与立体量测
互补色法立体观察设备
§4-1
人眼的立体视觉原理与立体量测
同步闪闭法立体观察设备
§4-1
人眼的立体视觉原理与立体量测
偏振光法立体观察设备
§4-1
人眼的立体视觉原理与立体量测
在数字摄影测量工作站中,需要在计算机屏 幕前安装偏振光屏,当计算机屏幕上分别交替显 示左右影像时,屏幕前的偏振光屏就会产生不同 的偏振方向,观测者只要戴一副偏振光眼镜,就 能获得立体影像。 目前,在数字摄影测量工作站中,常用的是 同步闪闭法及偏振光法。
S1
b
S2
U 12
1
y1
o1
2
o2
W2
y2
2
1 x1 W1
2
x2
§4-3
模型的绝对定向元素
外方位元素
立体像对
实际地面
相对方位元素
绝对方位元素 几何模型
5个
bv、bw 2 , 2 , 2
1、1、 2、 2、2

4-双向立体测图基础与立体测图精编版

4-双向立体测图基础与立体测图精编版


恢复像片对的外方位元素
– 两张像片相对位置(相对定向元素) 立体模型建立 – 确定模型大小与空间方位(绝对定位元素)
双像立体测图方法
模拟法立体测图 解析法立体测图 数字立体测图

(a)模拟法立体测图
采用光学像片 通过投影器的运动来模拟相对定向 通过机械螺旋的运动来模拟绝对定向 通过机械导杆来模拟同名光束 通过人眼来识别同名点,进行量测 成果一般为模拟的线划图
Δp a1b1 a2b2
A
B
左右视差较是产生立体的关键!
当人用双眼观察景物时,
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。
人造立体视觉
假如在人的眼睛处用两 个摄影机,对景物分别 拍摄两张影像p1、p2, 然后放置在双眼前,人 们的双眼分别观察左、 右影像,此时人们就无 需直接观测景物,但是 能获得天然立体视觉完 全一样的感觉。
模拟摄影测量仪器
观测系统
金属导杆 像片盘
A
Y
X
Z
两根交于一空间点(A)的金属导杆,代替两条摄影光线;
人眼通过光学系统观测像片盘上的两张像片, 观测同名点; 作业员通过手轮X、Y、脚盘 Z 驱动金属导杆的交点A 进行测图
HCZ-1型立体坐标量测仪
量测系统
量测系统
像片盘
模拟摄影测量的基本原理

单眼的分辨率

单眼能够判别最小物体的能力即单眼分 辨率
– 单只眼睛能够观察到的两个点之间的最小距 离,称之为第一分辨率 – 如果我们用单只眼睛去观察两条平行的线, 离我们多远的位置刚好不是合二为一的,获 得最小距离的能力就是第二分辨率
人眼分辨率

第一分辨率(点状):

双像立体测图原理与立体测图

双像立体测图原理与立体测图
第 四 理章 与双 立像 体立 测体 图测 图 原
内 容 安 排
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立同双
体一像
规 定 比 例 尺 的 地 形 图 或 建 立 数 字 地 面 模 型 等 。
几 何 模 型 , 并 对 该 几 何 模 型 进 行 量 测 , 直 接 给 出
§4-3立体像对的相对定向元素与模型的绝对定向元素
我们知道,一个像对的两张像片有十二个外方位元素,相对 定向求得五个元素后,要恢复像对的绝对位置,还要解求七个 绝对定向元素,包括模型的旋转、平移和缩放。它需要地面控 制点来解求,这种坐标变换,在数学上为一个不同原点的三维 空间相似变换,其公式为:
Xtp
03
交会作用
05
空间影像的形成
07
视差理论
02
双眼观察特点
交会作用与调节作用
04
的一致性
06
能够估计景深
08
人眼的天然立体视觉
§4-1双像立体测图原理与立体测图
一、人眼的天然立体视觉
视差理论 生理视差:
视差角
生理视差是产生立体感 觉的生理基础。
4-1双像立体测图原理与立体测图
一.人造立体视觉
在摄影测量中规定摄影时保持 像片的重叠度在60%以上,是 为了获得同一地面景物在相邻 两张像片上都有影像。
核面(主核面) 核线(主核线) 核点
P1 a1o1
n1
J
1
B S1
o2 a2 n2
S2
P2 J2
WA A
§4-2立体像对与立体测图原理

第4章双像立体测图基础与立体测图

第4章双像立体测图基础与立体测图

1、相对定向
zy
就是在立体像对中,
确定两像空系之间
方位关系所需的问元
素。

S
x
y
a
ox

A

确定两像空系之间方
位关系需有几个元素?
都哪些元素?
比例尺任意(基线长度任意)
确定基线的方向
第4章双像立体测图基础与立体测 图
一、立体像对的相对定向与相对定向元素
2、三种相对方位元素系统
• 以左像空系为基础的相对方位元素系统 =连续像对的相对定向 • 以基线坐标系为基础的相对方位元素系统 =单独像对相对定向
三、双像立体测图概述
双像立体测图实质:重建摄区立体模型,在 立体模型上进行量测
1、如何重建模型? 也就是恢复像对的内、外方位元素=也就恢复了B、 同名光线、同名像点与地面点的几何关系。
即:
分别恢复两像片的内、外方位元素
像对的相对定向和绝对定向
第4章双像立体测图基础与立体测 图
2、双像立体测图步骤 内定向:恢复像片的内方位元素,建立与摄影光束
第4章双像立体测图基础与立体测 图
相对定向只能确定两张像片的相对位置
几何模型与实际地表之间关系?
相似关系:比例尺、方位不确定 第4章双像立体测图基础与立体测 图
立体像对
外方位元素
实际地面
相对方位元素
绝对方位元素
几何模型
相似模型 比例尺任意,方位任意
第4章双像立体测图基础与立体测 图
一、立体像对的相对定向与相对定向元素
dLbrdL2dL2
2 br
br f
第4章双像立体测图基础与立体测 图
提高双眼分辨远近能力的方法:
dLbrdL2dL2

第四章立体观察和立体量测4

第四章立体观察和立体量测4

三、解析测图仪的原理:( 解析测图仪的原理:(Principle of :( Analytical Stereoplotter) ) ●解析测图仪是用计算机进行解算,但输入坐 解析测图仪是用计算机进行解算, 解析测图仪是用计算机进行解算 标的方式有两种:一是输入物方坐标, 标的方式有两种:一是输入物方坐标,用计算 机解算相应的像点坐标, 机解算相应的像点坐标,并驱使像片盘达到像 点的位置。二是用坐标仪输入像点坐标, 点的位置。二是用坐标仪输入像点坐标,计算 机求出相应物点的坐标。实践证明, 机求出相应物点的坐标。实践证明,输入物方 坐标更加灵活实用, 坐标更加灵活实用,所以大多数解析测图仪都 属于这一类。 属于这一类。图8——17为输入模型坐标计算 为输入模型坐标计算 像点坐标的解析测图仪工作原理。 像点坐标的解析测图仪工作原理。 像片放在像片盘上后, 像片放在像片盘上后,由观测者在键盘上把摄 影机主距、物镜畸变差、大气折光差、 影机主距、物镜畸变差、大气折光差、地球曲 率等必要的数据输入, 率等必要的数据输入,并输入像片四个框标的 理论值。单像观测每个像片的四个框标, 理论值。单像观测每个像片的四个框标,计算 机即可进行内定向,确定像主点位置, 机即可进行内定向,确定像主点位置,进行像 片坐标与仪器架坐标之间的换算, 片坐标与仪器架坐标之间的换算,以及底片变 形参数的计算。 形参数的计算。解析
2、反立体效应 把左方摄站摄得的像片P1放在右方,用右眼观 察;右方摄站摄得的像片P2放在左方用左眼观察, 如图(b)。这种立体效应称为反立体。 或是在组成正立体效应后,将左右像片各旋转 180°,如图(c),同样可得到一个反立体效应。
3、零立体效应 将正立体情况下的两张像片,在各自 的平面内按同一方向旋转90°,使像片 上纵横坐标互换了方向。像片上原来的 纵坐标y轴转到与基线平行,此时生理视 差变为像片的y方向的视差,因而失去了 立体感觉成为一个平面图像。 这种立体视觉,称为零立体效应。

第四章 立体测图

第四章 立体测图

3、影像数字化立体测图 、
是目前正在发展的一种方法。 是目前正在发展的一种方法。所用的仪器 称为数字摄影测量系统,由数字化仪、计算机、 称为数字摄影测量系统,由数字化仪、计算机、 输出设备及摄影测量软件等组成。 输出设备及摄影测量软件等组成。利用数字相 关技术代替人眼观察, 关技术代替人眼观察,自动寻找同名像点并量 测坐标;采用解析计算方法建立数字立体模型, 测坐标;采用解析计算方法建立数字立体模型, 由此建立数字高程模型,自动绘制等高线, 由此建立数字高程模型,自动绘制等高线,制 作正射影像图。 作正射影像图。 特点:整个过程除少量人机交互外, 特点:整个过程除少量人机交互外,全部 自动化。
(3)双目镜观测光路的立体观察 ) 用两条分开的观测光路将来自左右像片 的光线分别传送到观测者的左右眼睛中, 的光线分别传送到观测者的左右眼睛中, 每条观测光路由物镜、 每条观测光路由物镜、目镜和其他光学 装置组成。 装置组成。
2、立体量测 、 摄影测量中,不仅需要建立立体模型, 摄影测量中,不仅需要建立立体模型,还要对 立体模型进行量测。一般用一个可以在立体表 立体模型进行量测。 测标来进行量测 点状或 面游动的测标来进行量测,测标一般为点状 面游动的测标来进行量测,测标一般为点状或 线状,目的是可以更准确地判断测标是否切准 线状,目的是可以更准确地判断测标是否切准 立体模型表面。 立体模型表面。 立体量测时,大多采用双测标法。双测标法是 立体量测时,大多采用双测标法。 双测标法 利用放入光路中的两个单独的实测标分别切准 立体像对上的同名像点进行立体量测。 同名像点进行立体量测 立体像对上的同名像点进行立体量测。
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天然立体视觉。 生理视差是产生天然立体 感觉的根本原因。

摄影测量学课件—双像立体测图基础与立体测图

摄影测量学课件—双像立体测图基础与立体测图
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
人眼观察目标时,会本能地转动眼球,使 视轴交会于该物体上,同时眼睛的水晶体 自动调焦得到清晰的影像,这种本能称为 人眼的凝视。
交会角
接口设备:电子计算机与立体坐标量测仪及数控 绘图桌连接与信息沟通。
包括
编码器:进行模/数转换(A/D),使仪器的 机械位移量转化为计算机能接受的数字量。
伺服系统:进行数/模转换(D/A),将计算 机给出的数字信息转化成仪器的机械位移量,驱 动部件至应有的位置。
像点坐标量测
在摄影测量中,一个立体像对的同 名像点在各自的像平面坐标系的 x,y坐标之差分别称为左右视差p及 上下视差q,即
是指利用一个立体像对重建地面立体几 何模型,并对该几何模型进行量测,直接 给出符合规定比例尺的地形图,获取地理 基础信息。
4.1 人眼的立体视觉原理
一、人眼的基本结构
视网膜上大约有108个杆状细胞,直径2μm; 6.5×106个锥状细胞,直径2~8μm
二、人眼光学感觉过程
一个物理、生理、心理共同作用的过程。
叠的地物 。(考虑:两张相对重叠100%行不行?) 2、每只眼睛只能观察像对中的一张像片,这一
条件称之为分像条件。 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,并且两同名点的距离与眼 基线尽量相等。 4、两像片的比例尺相近,不能差别太大(差别 <15%)
五、立体效应
1、正立体效应 2、反立体效应
三、双像立体测图概述
立体像对上对应的同名像点、摄影基线、同名射线与地面 点存在固定的几何关系,如果能够恢复像片对的内外方位元素, 就能恢复他们之间固有的几何关系,重建立体模型。

摄影测量课件-双像立体测图基础与立体测图

摄影测量课件-双像立体测图基础与立体测图

2、單獨法相對定向元素
w1
w2
v1
S1
u1
B
y1
v2
S2
u2
y2
在以左攝影 中心為原點 、左主核面 為UW平面、 攝影基線為 U軸的右手
空間直角坐
1
x2
2
標系中,左 右像片的相
對方位元素
1
2
2
像空間輔助坐標系---S-UVW
五個相對定向元素---兩個左片角元素
+三個右片角元素
單獨法相對定向元素: 1 , 1 ,2,2,2
是指利用一個立體像對重建地面立體幾 何模型,並對該幾何模型進行量測,直接 給出符合規定比例尺的地形圖,獲取地理 基礎資訊。
4.1 人眼的立體視覺原理
一、人眼的基本結構
視網膜上大約有108個杆狀細胞,直徑2μm; 6.5×106個錐狀細胞,直徑2~8μm
二、人眼光學感覺過程
一個物理、生理、心理共同作用的過程。
利用電子電腦,通過嚴格的數學解算方法保 證像點座標和模型點座標之間滿足共線關係, 建立被攝目標的數字立體模型,同樣可以完成 對被攝目標的立體量測。
一、解析測圖儀的主要組成
精密立體座標量測儀:立體觀察和立體量測。 電子電腦:核心部件,實現解析測圖儀的即時 計算與攝影測量作業的計算。 數控繪圖桌:在電腦控制下,繪出地形圖及各 種圖件。
介面設備:電子電腦與立體座標量測儀及數控繪 圖桌連接與資訊溝通。
包括
編碼器:進行模/數轉換(A/D),使儀器的 機械位移量轉化為電腦能接受的數字量。
伺服系統:進行數/模轉換(D/A),將電腦 給出的數字資訊轉化成儀器的機械位移量,驅動 部件至應有的位置。
像點座標量測
在攝影測量中,一個立體像對的同 名像點在各自的像平面坐標系的 x,y座標之差分別稱為左右視差p及 上下視差q,即

第四章双像立体测图基础与立体测图

第四章双像立体测图基础与立体测图
2
单独法相对定向元素: 1 , 1 ,2,2,2
二、
绝对定向元素
Zt O
Xt
Z0
Y0 X0
Yt
绝对定向元素: ,X0 , Y0 , Z0 ,, ,
三、三维空间相似变换原理
X tp Ytp Ztp
R
Xp Yp Zp
X0 Y0 Z0
Ztp M
XY0tpY0 Z0 Xtp
相似变换参数: ,X0 , Y0 , Z0 ,, ,
一、相对定向元素
像片外方位元素:
Xs1,Ys1,Zs1,1,1,1 Xs2,Ys2,Zs2,2,2,2
z1
y1 x1
S1
Z
a1(x1,y1)
z2
y2
S2 a2(x2,y2)
x2
A(X,Y,Z) Y
X
描述立体像对中两张像片相对位置和姿态关系的参数
连续法相对定向元素
Z1
Y1
B
Bx
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱS1
X1
y1
Z2 Y2
一、立体像对的重要点线面
摄影基线
相邻两摄站的连线
l1
p2
p1 S2
同名核线
S1
核面与左右像 片面的交线
同名像点
同名光线在左右 像片上的构像
同名光线
同一地面点发出 的两条光线
核面
A
摄影基线与某一地面 点组成的平面
P1
P2
P1
P2

S1
S2
S1
S2
P2
P1
S1
S2

E
像 理想像对
正直像对
E
E
竖直像对
对 相邻两像
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人造立体视觉
立体观察与立体量测
直接对像对进行目视观察时,立体观察条件中,最 难满足的是? 分像
①立体镜观察法 ②叠影影像的立体观察 ③双面镜观测光路的立体观察
立体观察与立体量测
桥式立体镜 在一个桥架上安装两个相同 的简单透镜 透镜光轴平行,间距约为眼 基距,高度等于透镜焦距
立体观察与立体量测
《数字摄影测量》
第四章 双像立体测图基础 与立体测图
湖南科技大学
建筑学院 测绘工程系
问题的引出
S
f a
o
ZT YT
X
M
一般情况,利用单 幅影像不能确定物 方点的空间位置, 只能确定物方点所 在的空间方向
A
Z Y
XT
问题的引出
zy
S
x
y
a
o
x
ZT YT
MaBiblioteka AAXTz y
S
x
y
o x
要获取物方点 的空间位置, 一般须利用两 幅相互重叠的
a2 y c2 y
a3 f c3 f
Y
Ys
(Z
Zs)
b1x
b2 y
b3
f
c1x c2 y c3 f
立体像对的基本概念
同名像点寻找问题? 人工方法:人工立体观测(如何提高效率) 自动方法:数字影像匹配-数字摄影测量核心问题
双像立体测图概述
zy
X
Xs
(Z
Zs)
a1x a2 y c1x c2 y
清晰视角: 左右 1.50
人眼视轴活动范围: 左右 ±450 上下 +300 ,-500
利用单眼观察去决定 物体的远近是比较困 难的。
双眼观察的天然立体视觉
交会作用 空间影像的形成 能够估计景深
双眼观察的天然立体视觉
双眼观察的天然立体视觉
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天然立 体视觉
Ys (Z Zs) b1x b2 y
y a3 y c3 b3 f
f f
c1x c2 y c3 f
双像立体测图概述
1.恢复像对内方位元素:内定向 x0 , y0 , f
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
双像立体测图概述
内定向:平面相似变换
x0 , y0 , f
双像立体测图概述
2.恢复像对外方位元素,重建立体模型 X s ,Ys , Z s
, ,
途径一:后方交会 + 前方交会
后方交会:利用至少3个地面 平高控制点,求解每幅像片
S
外方位元素,建立像对立体
c
模型
前方交会:利用立体模型, 根据同名光线对对相交原则,
Z
解算地面点三维坐标
Y
b a
A
C B
X
双像立体测图概述
a3 f c3 f
S
Y
Ys
(Z
Zs)
b1x
b2
y
b3
f
c1x c2 y c3 f
x
y oax
恢复摄影时摄影基线、
同名光线、同名像点
ZT YT
A
与地面点之间的几何
关系,实现摄影过程 OT
XT
的几何反转
双像立体测图概述
定义: 根据摄影过程的 几何反转原理,恢复 了立体像对的内方位 和相对方位后,所有 同名光线对对相交。 由无数同名光线相交 交点构成的与实地相 似的几何表面。
B
S1 B S’2
S2
D
C
A
B
1 B M B
双像立体测图概述
几何模型与实际地表之间关系? 相似关系:比例尺/大小、空间方位不确定
双像立体测图概述
像对
双 像 立 体 测 图
地面点
量测坐标 像平面坐标 地面辅助坐标 大地坐标
恢复内方位元素
恢复外方位元素
X
Y
Xs (Z Zs) a1x a2 c1x c2
立体观察与立体量测
通过双筒望 远镜观察每 个望远镜面 有一固定的 测标 像片可以在两个相互垂直方向共同移动,也可一张相片相对另 一张相片移动 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
立体观察与立体量测
S1
e1
e2
S2
立体量测 几何模型
立体观察 视模型
立体观察与立体量测
2.恢复像对外方位元素,重建立体模型 X s ,Ys , Z s
, ,
途径二:相对定向 + 绝对定向
(Z
Zs)
a1x a2 y c1x c2 y
a3 f c3 f
Y
Ys
(Z
Zs)
b1x
b2
y
b3
f
c1x c2 y c3 f
zy
S
x
y
oax
同名光线对对相交
ZT
A
YT
核心问题: 寻找同名像点
OT
XT
立体像对的基本概念
a(x1 , y1)
a’ (x’2 , y’2)
X
Xs
(Z
Zs)
a1x c1x
影像构成立体
相对,她是立
体摄影测量的
基本单位
§4-1 人眼的立体视觉原理与立体量测
➢ 双眼观察的天然立体视觉 ➢ 人造立体视觉 ➢ 立体观察与立体量测
双眼观察的天然立体视觉
角膜
瞳孔
虹膜

虹 膜

水晶体 韧

带 轴视

玻璃体

视网膜

盲斑
脉络膜

视神
网膜 窝
巩 膜

双眼观察的天然立体视觉
人眼视角: 左右 1600 上下 1200
o1 a1
oa22
S1
S2
A
立体像对的基本概念
立体像对的基本概念
同名光线(AS1,AS2) P1
同名像点(a1,a2)
J1
摄影基线(S1S2)
a1o1 n1 S1
B
o2 n2 a2
S2
P2 J2
核面(垂核面、主核面)
WA
核线(垂核线、主核线)
核点(核点是谁的合点?)
A
立体像对的基本概念
X
Xs
生理视差是产生天然立 体感觉的基本原因
双眼观察的天然立体视觉
双眼观察的天然立体视觉
双眼观察的天然立体视觉
人造立体视觉
人 造 立 体 视 觉 的 产 生
人造立体视觉
①两张像片必须是从不同摄 影站摄取的。 ②两眼各看一张像片,即必 须分像。 ③必须使同名像点的连线与 眼基线平行,以保证两视线 在同一个视平面内。 ④比例尺基本一致(比例尺 的差异小于比例尺的15%)
量测的内容:像点坐标量测、左右视差量测、左右视差较 量测、上下视差量测。借助于有测量标志的量测工具或仪器进行。
测标
测标的作用 测标的种类
§4-2 立体像对与双像立体测图
➢ 立体像对的基本概念 ➢ 双像立体测图概述
立体像对的基本概念
航向重叠60%
立体像对的基本概念
由不同摄站获取的,具有一定影像 重叠的两张像片。
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
立体观察与立体量测
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
立体观察与立体量测
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 互相垂直
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