第三次课 双像立体测图基础与立体测图.ppt

1、第四章 双像立体测图基础与立体测图 主要内容,4-1 人眼的立体视觉原理与立体量测 4-2 立体像对与双像立体测图 4-3 双像解析摄影测量理论 4-4 解析测图仪上的立体测图内业过程 4-5 航测立体测图作业工序流程,第四章 双像立体测图基础与立体测图 41 人眼的立体视觉原理与立体量测,人眼的天然立体视觉：用双眼观察景物，才能判断景物的远近，得到景物的立体效应。,因交会角不同，观测A、B两点时，产生生理视差，是判断景物远近的根源。,用单眼观察景物时，使人感觉到的仅是景物的中心构像，好像一张像片一样，得不到景物的立体构像，不能正确判断景物的远近。,左视差 右视差 左右视差较（生理视差),第四

2、章 双像立体测图基础与立体测图 41 人眼的立体视觉原理与立体量测,一、人造立体视觉的产生,人造立体视觉：当左右眼各看一张相应像片时，能获得与观察景物同样的生理视差，能分辨出物体的远近，可感觉到与实物一样的地面景物存在。这种观察立体像对得到景物立体影像的立体感觉称为人造立体视觉。,视模型：由观察像对获得的景物立体景像（虚像）。,第四章 双像立体测图基础与立体测图 41 人眼的立体视觉原理与立体量测,二、人造立体观察条件,观察的是立体像对。 两眼分别观察一张像片上的同名像点。 使同名像点连线与眼基线大致平行。 两像片的比例尺相近(差别15%)。,摄影中满足,分像条件,第四章 双像立体测图基础与立

3、体测图 41 人眼的立体视觉原理与立体量测,1、立体镜法 2、左右光路仪器的立体观察系统,三、立体观察与立体量测,（一）立体观察,第四章 双像立体测图基础与立体测图 41 人眼的立体视觉原理与立体量测,三、立体观察与立体量测,1、互补色法 2、光闸法(液晶闪闭式） 3、偏振光法,（一）立体观察,第四章 双像立体测图基础与立体测图 42 立体像对与双像立体测图,一、立体像对的点、线、面,基本概念,1、同名光线：同一地面点发出的两条光线称同名光线。,2、同名像点：同一地面点发出的两条光线经左右摄影中心在左右像片上构成的像点称为同名像点。,3、摄影基线：相邻两摄站的连线。,4、核面：摄影基线与同一地

4、面点发出的两条同名光线组成的面。,7、核线：核面与左右像片面的交线为同名核线。,5、主核面：过像主点的核面。（左核面，右核面）,6、垂核面：包含左、右像底点的核面。,8、核点：摄影基线的延长线与像平面的交点。,像面上的所有核线都交于该像片的核点上。,第四章 双像立体测图基础与立体测图 42 立体像对与双像立体测图,同名像点必在同名核线上,9,双像解析摄影测量： 根据立体像对中的物像几何关系，用数学计算方法 解求被摄目标空间坐标的理论方法。 常用的理论方法有： 1、单像空间后方交会+双像空间前方交会 2、解析相对定向+解析绝对定向 3、光线束法空中三角测量,4-3 双像解析摄影测量概念,1 立体

5、像对的前方交会,一、空间前方交会计算公式,投影系数的计算式:,双像空间前方交会,第五章 摄影测量解析基础 53 立体像对的前方交会,二、空间前方交会计算步骤,1、由已知外方位角元素及像点的坐标，计算像空间辅助坐标。,2、由已知外方位线元素计算摄影基线分量,3、计算投影系数,4、计算地面点的地面摄影测量坐标，计算地面坐标 应取平均值。,13,第五章 双像解析摄影测量,单像空间后交+双像空间前交作业流程,返回目录,14,解析相对定向：利用立体像对中存在的同名光线共面的几何关系，以解析计算方法解求两张像片的相对方位元素的过程。 相对定向目的：由立体影像建立被摄目标的几何模型（几何相似形态）。 相对定

6、向元素：确定立体像对中两张像片相对方位的参数。,2. 解析相对定向及模型坐标计算,模拟测图仪上的相对定向，不同于解析法相对定向，不是用计算的方法解求相对定向元素，而是在立体观察下运动投影器，使同名光线对对相交。,第四章 双像立体测图基础与立体测图 43 立体像对的相对定向元素与模型的绝对定向元素,一、立体像对的相对定向元素,完成相对定向的惟一标准是两像片上同名像点的投影光线对对相交。,1、连续法相对定向系统,相对定向元素为：,显然，在 中,2、单独法相对定向系统,像对的像空间辅助坐标系,相对定向元素为:,显然, 在 中，,立体像对的相对定向共面条件方程,二、立体像对的共面条件方程,相对方位元素

7、,5个，确定两个相邻像片的相对位置和姿态(空间构成情况) 。,绝对方位元素,7个，确定立体像对(或称几何模型)在规定坐标系中的位置和姿态。,立体像对的相对定向共面条件方程,1、共面条件方程,立体像对的相对定向共面条件方程,因为摄影时同名光线与摄影基线共面,故由影像重建几何模型时,任一对同名光线应满足共面条件式:,则共面条件式的行列式表达式为:,立体像对的相对定向共面条件方程,三、连续法相对定向,1、定向公式,因,所以,立体像对的相对定向共面条件方程,将F按泰勒级数展开,取至一次项,得未知数(相对定向元素)的线性方程式,偏导系数表达式示例:,立体像对的相对定向共面条件方程,对F展开式整理得:,Q

8、为推导过程中引入符号,为,式中,Q的几何意义:为模型点的上下视差。,立体像对的解析法相对定向,模型点上的上下视差Q,立体像对的相对定向共面条件方程,四、单独法相对定向,求出相对定向元素后，建立立体模型是相对于选定的像空间辅助坐标系而言的，大小和方向是任意的。,所以，要选取摄影测量坐标系作为用相对定向元素计算出的模型点坐标的基础坐标系。,二立体模型的解析法绝对定向空间相似变换,借助已知地面测量坐标的地面控制点来完成 。,相对定向后求出的摄影测量坐标,地面测量坐标,立体模型的解析法绝对定向,一、解析绝对定向的基本公式,空间相似变换:,模型点的地面摄影测量坐标,模型点在像空间辅助坐标系中的坐标,至少需两个平高控制点和一个高程控制点，或者两个平面控制点和三个高程控制点，但三个高程控制点不能在一条直线上。,解求七个绝对定向元素,立体模型的解析法绝对定向,二、绝对定向计算过程,1、求出绝对定向元素； 2、根据待求点的重心化坐标求出待求点的重心化地面摄影测量坐标； 3、求出待求点的地面摄影测量坐标； 4、将地面摄影测量坐标再转回到地面摄影测量坐标，提交成果。,30,解析相对定向+解析绝对定向作业流程,像片控制测量，获得像控点物方坐标,像点坐标量测，,解析相对定向，得（连续法）,返回目录,31,解析相对定向+解析绝对定向作业流程,解析绝对定向，得,计算模型点坐标,计算待定