第6章 立體觀察

1、主要內(nèi)容：主要內(nèi)容：立體觀察立體觀察v 立體視覺原理立體視覺原理v 人造立體視覺人造立體視覺v 立體觀察立體觀察一、立體視覺原理一、立體視覺原理在雙眼觀察下能感覺出景物有遠近凸凹的視覺，稱為在雙眼觀察下能感覺出景物有遠近凸凹的視覺，稱為立體視覺立體視覺在雙眼觀察（立體觀察）時，兩眼水晶體中心之間的距離稱為在雙眼觀察（立體觀察）時，兩眼水晶體中心之間的距離稱為眼眼基線基線br。眼基線的長度約為。眼基線的長度約為65mmAO1O2Baabbrr+drdLL雙眼觀察雙眼觀察A點時，兩眼的視軸本能地交會于點時，兩眼的視軸本能地交會于A點，點，交會角為交會角為r，A點在左右眼的視網(wǎng)膜上的構(gòu)像為點在左右眼

2、的視網(wǎng)膜上的構(gòu)像為a，a；觀察；觀察B點時，交會角點時，交會角r+dr，在左右眼視網(wǎng)膜，在左右眼視網(wǎng)膜上的構(gòu)像為上的構(gòu)像為b，b。由于交會角的差異，使得。由于交會角的差異，使得兩弧長兩弧長ab，ab不等，其差稱為生理視差不等，其差稱為生理視差空間物體在兩眼視網(wǎng)膜上形成的弧長空間物體在兩眼視網(wǎng)膜上形成的弧長差，稱為差，稱為生理視差生理視差。生理視差通過視。生理視差通過視神經(jīng)傳到大腦，通過大腦的綜合，做神經(jīng)傳到大腦，通過大腦的綜合，做出景物遠近的判斷。出景物遠近的判斷。生理視差是判斷生理視差是判斷景物遠近的根源景物遠近的根源立體觀察立體觀察人人 眼眼 分分 辨辨 力力單眼能夠判別最小物體的能力稱為

3、單眼分辨力。人眼單眼單眼能夠判別最小物體的能力稱為單眼分辨力。人眼單眼觀察的分辨力用角度表示，對兩點間的分辨力為觀察的分辨力用角度表示，對兩點間的分辨力為45，兩，兩線間的分辨力為線間的分辨力為20，雙眼觀察精度比單眼觀察提高，雙眼觀察精度比單眼觀察提高 倍倍由上圖可得交會角與距離的關(guān)系：由上圖可得交會角與距離的關(guān)系：frbrLdrbrLdrrbrdLrbrLLbrr22222tan 30245當人站在距景物當人站在距景物50m處時，立體觀察兩點，分辨力處時，立體觀察兩點，分辨力 ，代入上式代入上式dL=5.6m，即能分辨前后最小的距離為，即能分辨前后最小的距離為5.6m2frbrLdL2mm

4、001. 0min由上式可得由上式可得 ，可分析人眼判斷景物遠近的能力，可分析人眼判斷景物遠近的能力要提高人眼判斷能力，要提高人眼判斷能力，一是一是采用間接增大眼基線采用間接增大眼基線br值（在很值（在很多量測距離的儀器上使用這個方法）；多量測距離的儀器上使用這個方法）；二是二是使眼的生理視差使眼的生理視差的分辨率增大，當物體是點狀時，的分辨率增大，當物體是點狀時， ，當物體為，當物體為平行線時，平行線時， ，（采用線狀測標）。如通過有放，（采用線狀測標）。如通過有放大倍率的的光學系統(tǒng)進行觀測，相當于縮短了實際的大倍率的的光學系統(tǒng)進行觀測，相當于縮短了實際的L值，值，從而提高了判斷遠近的能力從

5、而提高了判斷遠近的能力mm002. 0min提高人眼判斷能力的方法提高人眼判斷能力的方法二、人造立體視覺二、人造立體視覺AaPBPabb當我們用雙眼觀察空間遠近不同的景物當我們用雙眼觀察空間遠近不同的景物A、B兩點時，兩眼內(nèi)產(chǎn)生生理視差，得到立體視覺，兩點時，兩眼內(nèi)產(chǎn)生生理視差，得到立體視覺，可以判斷景物的遠近。若此時在雙眼前各放置可以判斷景物的遠近。若此時在雙眼前各放置一玻璃片，如圖中一玻璃片，如圖中P、P，則，則A、B兩點分別兩點分別得到影像得到影像a、b和和a、b。若玻璃上有感光。若玻璃上有感光材料，則景象分別記錄在材料，則景象分別記錄在P、P上。上。當移開實物當移開實物A、B，各眼觀看

6、各自玻璃，各眼觀看各自玻璃上的構(gòu)像，仍能看到與實物一樣的空間上的構(gòu)像，仍能看到與實物一樣的空間景物景物A、B，這就是空間景物在人眼視網(wǎng)，這就是空間景物在人眼視網(wǎng)膜上產(chǎn)生生理視差的人造立體視覺效應(yīng)膜上產(chǎn)生生理視差的人造立體視覺效應(yīng)其過程為其過程為：空間景物在感光材料上構(gòu)像，再用人眼觀察構(gòu)像的像：空間景物在感光材料上構(gòu)像，再用人眼觀察構(gòu)像的像片產(chǎn)生生理視差，重建空間景物的立體視覺，所看到的空間景物片產(chǎn)生生理視差，重建空間景物的立體視覺，所看到的空間景物為立體影像，產(chǎn)生的視覺為人造立體視覺。為立體影像，產(chǎn)生的視覺為人造立體視覺?？臻g物體空間物體交會角差交會角差生理視差生理視差空間物體立體視覺空間物體

7、立體視覺（空間物體）（空間物體）空間物體空間物體構(gòu)像信息構(gòu)像信息生理視差生理視差視覺的空間物體視覺的空間物體的存在的存在 借用空間物體的構(gòu)像信息而在視覺上感受出空間物體的存借用空間物體的構(gòu)像信息而在視覺上感受出空間物體的存在，稱為在，稱為人造立體效能人造立體效能根據(jù)人造立體視覺原理，在攝影測量中，規(guī)定攝影時保持像片的根據(jù)人造立體視覺原理，在攝影測量中，規(guī)定攝影時保持像片的重疊度在重疊度在60以上，是為了獲得同一地面景物在兩張像片上都有以上，是為了獲得同一地面景物在兩張像片上都有影像，它完全類同于上述兩玻璃片上記錄的景物影像。利用相鄰影像，它完全類同于上述兩玻璃片上記錄的景物影像。利用相鄰像片組

8、成的像對，進行雙眼觀察（左眼左片，右眼右片），同樣像片組成的像對，進行雙眼觀察（左眼左片，右眼右片），同樣獲得所攝地面的立體模型，并進行量測，這樣就奠定了攝影測量獲得所攝地面的立體模型，并進行量測，這樣就奠定了攝影測量的基礎(chǔ)，也是雙像解析攝影測量量取像點坐標的依據(jù)。的基礎(chǔ)，也是雙像解析攝影測量量取像點坐標的依據(jù)。人造立體視覺必須符合自然界立體觀察的人造立體視覺必須符合自然界立體觀察的四個條件四個條件兩張像片必須是在兩個不同的位置對同一景物攝取的立體像對；兩張像片必須是在兩個不同的位置對同一景物攝取的立體像對；每只眼睛必須只能觀察像對的一張像片；每只眼睛必須只能觀察像對的一張像片；兩像片上相同景

9、物兩像片上相同景物(同名像點同名像點)的連線與眼基線應(yīng)大致平行的連線與眼基線應(yīng)大致平行;兩像片的比例尺相近兩像片的比例尺相近(差別差別10HZ。除以上所述的紅綠互補法、光閘法外，還有偏振光法除以上所述的紅綠互補法、光閘法外，還有偏振光法及液晶閃閉法及液晶閃閉法像像 對對 的的 立立 體體 觀觀 察察 方方 法法雙目鏡觀測光路的立體觀察雙目鏡觀測光路的立體觀察通過雙筒望遠鏡觀察，每個望遠鏡像面有一固定的通過雙筒望遠鏡觀察，每個望遠鏡像面有一固定的測標，像片可在兩個相互垂直方向共同移動，也可測標，像片可在兩個相互垂直方向共同移動，也可一張像片相對于另一張像片移動，可以分別對左右一張像片相對于另一張像片移動，可以分別對左右像片進行調(diào)焦、亮度調(diào)節(jié)及必要旋轉(zhuǎn)，觀測系統(tǒng)放像片進行調(diào)焦、亮度調(diào)節(jié)及必要旋轉(zhuǎn)，觀測系統(tǒng)放大倍率可調(diào)節(jié)。大倍率可調(diào)節(jié)。AAA立立 體體 量量 測測 原原 理理左右像