第四章 双像立体测图原理与立体测图

第四章

双像立体测图原理

与立体测图§4-1人眼的立体视觉原理与立体量测一、人眼的结构（相当于摄影机）

§4-1（续）二、人眼的立体视觉

在用双眼观测景物时，能判断景物的远近，得到景物的立体效应，这一现象称为人眼的立体视觉三、人眼立体视觉产生的原因

由于远近不同的物体在左右眼视网膜构像，产生生理视差，生理视差通过视神经传送到大脑，由大脑综合，作出景物远近的判断Aaba’,b’dLLo2o1brr+drdrBr提高人眼判断力的方法：间接地增大眼基线提高人眼的分辨率Aaba’,b’dLo2o1brr+drdrBrL人造立体视觉Aaba’,b’dLLo2o1brr+drdrBrAaba’,b’o2o1brBraba’,b’AB四、人造立体视觉（续）空间景物在感光材料上构像，人眼观察构像的像片产生生理视差，所产生的空间景物的立体视觉。这种立体模型称为视模型。人造立体视觉产生的条件：两张像片必须是在不同位置对同一景物摄取的立体像对；每只眼睛必须只能观察像对中的一张像片；两像片上相同景物（同名像点）的连线与眼基线要大致平行（在同一平面内）；两张像片的比例尺相近。五、立体观测与立体量测 立体镜观测

1、立体观察（分像）

立体镜观测（如桥式立体镜）叠映影像的立体观测（红绿互补、偏振光、液晶闪闭法等） 双目镜观测光路的立体观测

2、立体量测以一个立体像对为量测单元§4-2立体像对与双像立体测图原理S2S1AP1a2a1P2BWAo1o2n1n2J2J1

一、立体像对的点、线、面同名像点(a1,a2)同名光线(AS1,AS2)摄影基线(S1S2)核面（垂核面、主核面）核点（核点是谁的合点？）核线（垂核线、主核线）二、立体测图的基本原理

恢复立体像对的内外方位元素，即恢复立体像对固有的几何关系立体像对的基本概念S1S2ABCDS’2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。几何模型几何模型与实际地表之间关系?相似关系：比例尺、方位不确定外方位元素相对方位元素绝对方位元素立体像对实际地面几何模型相似模型比例尺任意，方位任意三、恢复立体像对固有几何关系的过程1、内定向：恢复像片对的内方位元素2、恢复像片对的外方位元素：包括相对定向（仅仅恢复两像片的相对位置）及绝对定向（恢复模型的大小及空间方位）4、上下视差Q双像投影与上下视差§4-3立体像对的相对定向元素与模型的绝对定向元素一、相对定向元素1、定义：描叙立体像对中两张像片的相对位置和姿态关系的元素。2、目的：恢复两张像片的相对位置和姿态，使同名光线对对相交。3、特点：不考虑模型的比例尺，不需要野外控制点4、分类：连续像对的相对定向元素和独立像对的相对定向元素连续像对：选取该像对的像空间辅助坐标系。相对定向元素(bv,bw,φ2,ω2,κ2)单独像对：像对坐标系的选取相对定向元素(φ1,κ1,φ2,ω2,κ2)§4-3（续）二、绝对定向元素1、定义：确定相对定向建立的立体模型的比例尺和模型空间方位的元素。2、目的：将立体模型纳入地面摄影测量坐标系中。3、特点：考虑模型的比例尺，需要野外控制点4、绝对定向元素：§4-4立体测图概述原理：在应用光学投影或机械投影的方法，模拟像对摄影的过程，恢复摄影时的空间方位，使同名射线对对相交，以实现摄影过程的几何反转，建立测图所需的立体模型，再在该模型上测制地形图。测图方法：模拟法、解析法、影像数字化法一、

模拟法立体测图1、内定向2、相对定向连续像对相对定向元素单独像对相对定向元素2、模拟法测图的相对定向（续）目的：恢复摄影时的空间方位，使同名射线对对相交，建立像对立体模型。在仪器上恢复相对定向元素运动bu运动bv总位移分量dx分量dy=0总位移分量dx=0分量dy投影点的变化规律运动bw运动φ总位移分量dx分量dy总位移分量dx分量dy运动ω运动κ总位移分量dx分量dy总位移分量dx分量dy2、

模拟法测图的相对定向（续）相对定向标准点位125346X相对定向点选择的原则： 投影器做某一项运动时，对选定点上的上下视差影响最大，对其他点上的上下视差的影响最小①dbv2；②dk1；③dbw4；④dφ3；⑤dω6；⑥dbv2；⑦dbw4；⑧检查5点3、

模拟法测图的绝对定向目的：将相对定向建立的模型进行比例尺的缩放、平移和旋转，以纳入到地面测量坐标系中，并符合相应的成图比例尺。四、模拟法测图的过程内定向

恢复像片的内方位元素，建立相似光束；相对定向

恢复两张像片的相对位置，建立和地面相似的立体模型；绝对定向

将模型纳入到地面测量坐标系中，并归化为所需的模型比例尺；立体测图

用量测工具量测立体模型，测制地形图。二、解析法立体测图在专用的解析测图仪上进行1、解析测图仪的基本组成及硬件设备立体坐标量测仪作业员操作手轮脚盘输入XYZ计算机数控绘图桌接口设备接口设备接口设备接口设备主要由编码器和伺服系统组成。编码器负责数/模转换伺服系统负责数/模的转换

2、解析测图仪的软件1、计算机操作系统2、摄影测量软件：包括实时程序与应用程序3、解析测图仪的原理左右像点两个方程式，除了外方位元素外，有7个参数：x1,y1.x2.y2.X.Y.Z,若输入.X.Y.Z，则x1,y1.x2.y2为解求值解析测图仪的原理（续）4、作业过程左右片放在坐标仪的像片盘上，并输入有关参数内定向相对定向绝对定向测图5、

解析测图仪的特点精度高功能强效率高具有机助制图功能便与实现测图自动化便于建立地图数据库三、影像数字数字化立体测图模拟、解析：在人眼的立体观察下，对准同名像点进行量测，目视判别属性数字摄影测量：利用数字灰度信号（数