第三章 雙像解析攝影測量課件

第三章雙像解析攝影測量

§3.1~3.3立體觀察與像點坐標量測《攝影測量與遙感》（上）攝影測量學南昌工程學院水利工程系測量教研室第三章雙像解析攝影測量01本講主要內容：

1.立體視覺原理

2.像對的立體觀察

3.像點坐標獲取本講重點、難點：像對的立體觀察,像點坐標量測及誤差預改正,第三章雙像解析攝影測量01§3.1立體視覺原理人眼基本構造視網(wǎng)膜上大約有108個桿狀細胞，直徑2mm；6.5×106個錐狀細胞，直徑2~8mm第三章雙像解析攝影測量01人眼感知過程來自物體的光刺激視網(wǎng)膜的桿狀和錐狀細胞（物理過程）使其感光（生理過程），通過視神經(jīng)纖維傳至后大腦視覺中心，經(jīng)記憶加入已有的概念與經(jīng)驗（心理過程），從而形成感知§3.1立體視覺原理第三章雙像解析攝影測量01人眼分辨力單眼能夠判別最小物體的能力稱單眼分辨力用單眼所能觀察出兩點間的最小距離稱第一分辨力用單眼所能觀察出兩平行線間的最小距離稱第二分辨力雙眼觀察精度比單眼提高§3.1立體視覺原理第三章雙像解析攝影測量01人眼立體視覺人用雙眼觀察景物可判斷其遠近，得到景物的立體效應，這種現(xiàn)象稱為人眼的立體視覺§3.1立體視覺原理第三章雙像解析攝影測量01人眼的觀察能力交會角r眼基線br視距L生理視差σ眼主距fr當人眼觀察50m處景物時，設雙眼觀察的分辨力為30〞，人眼基線長65mm,人眼主距17mm,則dL=5.6m人眼分辨遠近物點的極限距離§3.1立體視覺原理第三章雙像解析攝影測量01人造立體視覺的產生

P

P’

a

b

a’

b’

A

B左眼右眼§3.1立體視覺原理第三章雙像解析攝影測量01

立體像對分像條件兩像片上相同景物（同名像點）的連線與眼基線應大致平行兩像片的比例尺應相近（差別<15％）人造立體觀察的條件

§3.1立體視覺原理人造立體視覺：空間景物在感光材料上構像，再用人眼觀察構像的像片而產生生理視差，重建空間景物立體視覺，這種立體視覺稱為人造立體視覺。第三章雙像解析攝影測量01立體效應P1S1S2b1a1b2a2BAP2正立體BP2P1S1S2b2a2b1a1A反立體S1a1P1P2S2b1b2a2BA反立體立體模型與實物相似立體模型與實物相反(正立體效應基礎上左右像片旋轉180°)零立體：起伏的視模型變平(正立體效應基礎上左右像片旋轉90°)第三章雙像解析攝影測量01像對的立體觀察方法§3.2像對的立體觀察立體鏡觀察橋式立體鏡在一個橋架上安置兩個相同的簡單透鏡透鏡光軸平行，間距約為眼基距，高度等于透鏡主距

第三章雙像解析攝影測量01像對的立體觀察方法§3.2像對的立體觀察立體鏡觀察反光立體鏡

擴大眼基距，可對大像幅進行立體觀察第三章雙像解析攝影測量01疊映影像立體觀察

互補色法

在投影器中插入互補色濾光片（品紅色、藍綠色）觀測者雙眼分別帶上同色鏡片

§3.2像對的立體觀察像對的立體觀察方法第三章雙像解析攝影測量01像對的立體觀察方法疊映影像立體觀察光閘法

在兩投影光路中各安裝一光閘（一個打開、一個關閉）觀測者雙眼分別帶上與投影器光閘同步的光閘眼鏡光閘起閉頻率>10Hz§3.2像對的立體觀察第三章雙像解析攝影測量01疊映影像立體觀察偏振光法

在兩投影光路中安裝兩塊偏振平面互成90°的起偏鏡觀測者帶上一副檢偏鏡鏡片與起偏鏡相同左右偏振平面相互垂直§3.2像對的立體觀察像對的立體觀察方法第三章雙像解析攝影測量01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像片進行調焦、亮度調節(jié)及必要旋轉，觀測系統(tǒng)放大倍率可調節(jié)§3.2像對的立體觀察像對的立體觀察方法第三章雙像解析攝影測量01§3.3像點坐標獲取立體量測原理mM1M2m’MS1S2第三章雙像解析攝影測量01§3.3像點坐標獲取立體量測原理左右像片同名像點的坐標量測值為(xa,ya)，(xa’,ya’)左右視差p＝xa

–

xa’上下視差q=ya

–

ya’第三章雙像解析攝影測量01§3.3像點坐標獲取Steko1818型立體坐標量測儀X手輪x讀數(shù)鼓Y手輪上下視差環(huán)左右視差手輪上下視差（q）讀數(shù)鼓左右視差（p）讀數(shù)鼓第三章雙像解析攝影測量01立體坐標量測步驟儀器歸零：各個手輪應放在零讀數(shù)(x0，y0，p0，q0)位置上，左、右測標分別對準左、右像片盤的中心即儀器坐標系與像片坐標系重合

像片定向：移動X手輪，單眼觀察測標的移動看是否沿像片上的x軸向運動，若測標不在x軸向上，則需要用

螺旋旋轉像片，使測標保持在x軸上移動像點量測：移動X，Y，p，q手輪，使測標立體切準量測像點，并記下相應讀數(shù)鼓上的讀數(shù)

x，y，p，q坐標計算：xa=x-x0,ya=y-y0;

xa’=xa-(p-p0),

ya’=ya-(q-q0)第三章雙像解析攝影測量01§3.3像點坐標獲取PSK-2精密立體坐標量測儀第三章雙像解析攝影測量01§3.3像點坐標獲取BC2解析測圖儀第三章雙像解析攝影測量01§3.3像點坐標獲取數(shù)字攝影測量工作站第三章雙像解析攝影測量01§3.3像點坐標獲取光學框標機械框標第三章雙像解析攝影測量01解析內定向利用平面相似變換，將像片架坐標變換為以像主點為原點的像平面坐標xy正形變換仿射變換雙線性變換x’y’第三章雙像解析攝影測量01解析內定向計算過程1、獲取框標點的理論坐標2、選用合適的變換模型3、建立誤差方程4、建立法方程并解算5、由變換參數(shù)計算像點坐標第三章雙像解析攝影測量01像點坐標計算正形變換仿射變換雙線性變換xyx’y’第三章雙像解析攝影測量01像片系統(tǒng)誤差源攝影機的系統(tǒng)誤差底片變形航攝飛機帶來的系統(tǒng)誤差大氣折光誤差地球曲率的影響攝影處理與底片復制中的系統(tǒng)誤差觀測系統(tǒng)誤差第三章雙像解析攝影測量01像片系統(tǒng)誤差預改正（攝影材料變形）四個框標位于像片的四個角隅時可用仿射變換四個框標位于像片的中央時可用比例縮放Lx,Ly為框標距的理論值lx,ly為框標距的量測值x’,y’為像點坐標的量測值x,y

為像點坐標的改正值第三章雙像解析攝影測量01像片系統(tǒng)誤差預改正（攝影機物鏡畸變差）攝影機鑒定時提供物鏡畸變差參數(shù)攝影機鑒定時提供各向徑物鏡畸變差值k0、k1、k2、k3為物鏡畸變差改正系數(shù)

r為畸變差第三章雙像解析攝影測量01像片系統(tǒng)誤差預改正（大氣折光差改正）大氣折光引起像點在徑向的變形saAa’大氣折光引起像點在坐標向的變形

r為像點誤差改正數(shù)r為向徑rf為折光差角第三章雙像解析攝影測量01像片系統(tǒng)誤差預改正（地球曲率）地球曲率引起像點在徑向的變形地球曲率引起像點在坐標向的變形

r為像點誤差改正數(shù)r為向徑R為地球曲率半徑第三章雙像解析攝影測量01像片系統(tǒng)誤差預改正內定向并經(jīng)系統(tǒng)誤差預改正后的像點坐標內定向鏡頭畸