摄影测量学 第3章 双像立体测图

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1、《摄影测量学》第三章双像立体测图主要内容：1、人眼的立体视觉和立体观察2、立体像对空间前方交会3、立体像对相对定向4、单元模型的绝对定向5、立体影像对光束法严密解在摄影测量中，利用单幅影像是不能确定物体上的空间位置的，在单张像片的内、外方位元素已知的条件下，它也只能确定被摄物体点的摄影方向线。要确定被摄物体点的空间位置，必须利用具有一定重叠的两张像片，构成立体模型来确定被摄物体的空间位置。按照立体像对与被摄物体的几何关系，以数学计算方式来解求物体的三位坐标，称为双像解析摄影测量。一、人眼的立体视觉人眼单眼观察时，不能直接获取

2、空间感视觉，而只能凭简介因素来判断景物的远近。只有用双眼观察时，才能感觉出景物有远近凸凹的视觉，称为立体视觉。摄影测量中，正是根据这一原理，对同一地区，在两个不同摄站拍摄两张像片，构成一个立体像对，进行立体观察与量测。第3章双像立体测图§3-1人眼的立体视觉和立体观察为什么双眼能观察景物的远近呢？当双眼凝视物点A时，两眼的视轴本能地交于该点此时的交向角为γ。当观察附近的B点时，交向角为γ+dγ。由于B点的交向角大于A点，所以A点较B点远。人眼怎么观察出这两个交向角的差异呢？A点在两眼中的构像为a和aˊ，B的构像为b和bˊ。由

3、于交向角的存在，和不相等，其差称为生理视差，生理视差通过神经传到大脑，通过大脑综合，作出景物远近的判断。因此，生理视差是判断景物远近的根源。二、人造立体视觉自然界中，当双眼观察远近不同的A、B两点时，由于交向角的差异，在人眼中产生了生理视差，产生里立体视觉，能分辨物体远近。如果在双眼前分别放置感光材料P和Pˊ，则景物分别记录在感光材料上。当移开实物AB后，仍进行双眼观察，仍能看到与实物一样的空间景物A和B。这就是人造立体视觉效应。按照立体视觉原理，在一条基线的两端用摄影机获取同一地物的一个立体像对，观察中就能重现物体的空间景

4、观，测绘物体的三维坐标。这是摄影测量进行三维坐标量测的理论基础。根据这一原理，规定在摄影测量中，像片的航向重叠要求达到60％以上，是为了获取同一景物在两张航片上都有影像，以构成立体像对进行立体量测。人造立体视觉必须符合自然界立体观察的四个条件1、由两个不同摄站摄取同一景物的一个立体像对2、一只眼睛只能观察像对中的一张像片。这一条件称为分像条件。3、两像片同名点的连线与眼基线近似平行。4、像片间的距离与双眼间的交向角相适应。以上四个条件中，第一条在摄影中应得到满足。第三、四条是人眼观察中生理方面的要求，在第三条中，如果左右影像

5、上下错开太大，则形不成立体，不满足第四条则形不成交会角，这两条可通过放置像片位置来达到要求。而第二条在观察时要强迫两眼分别只看一张像片，这与观察自然景物时人眼的交会本能相违背，其次人造立体观察的是像平面，凝视条件不便，而交会的是视模型，随模型的远近而不同，这也破坏了人眼观察时的调焦与交会相统一的凝视本能。因此要经过训练才能裸眼立体观察，即使如此，眼睛容易疲劳，需要借助立体观察仪器来执行。三、像对的立体观察建立人造立体视觉时，都采用立体观察仪器来满足立体观察的4个条件。1、立体镜法立体镜反光立体镜2、互补色法混合在一起成为白色

6、光的两种色光称为互补色光。品红和蓝绿是两种常见的互补色。如图在暗室中，用两投影器分别对左右片进行投影。在左投影器插入红色滤光片，右投影器中插入绿色滤光片。观察者带上左红右绿的眼镜就可以达到分像的目的，而观察到立体了。3、光闸法在投影的光线中安装光闸，两个光闸一个打开，一个关闭相互交替。人眼带上与光闸同步的光闸眼镜，这样就能一只眼睛只看一张影像了。这是由于影像在人眼中能保持0.15秒的视觉停留，只要同一只眼睛的再次打开的时间间隔小于0.15秒，眼睛中的影像就不会消失。这样虽然这只眼睛没有看到影像，但大脑中仍有影像停留，仍能观察

7、到立体。4、偏振光法光线经过偏振器分解出来偏振光只在偏振平面上传播，设此时的光强为I1，当通过第二个偏振器后光强为I2，如果两个偏振器的夹角为α,则I2=I1cosα。利用这一特性，在两张影像的投影光路中分别放置偏振平面相互垂直的偏振器，得到波动方向相互垂直的两组偏振光影像。观察者带上与偏振器相互垂直的偏振眼镜，这样就能达到分像的目的，从而可以观察到立体。5、液晶闪闭法它由红外发生器和液晶眼镜组成。使用时红外发生器一端与显卡相连，图像显示软件按照一定的频率交替显示左右影像，红外发生器同步发射红外线，控制液晶眼镜的左右镜片交替

8、地闪闭，达到分像的目的，从而观察到立体。应用单像空间后方交会求得像片的外方位元素后，欲由单张像片上的像点坐标来求取地面点的坐标，仍然是不可能的。因为已知外方位元素，只能确定地面点所在的空间方向。而使用像对上的同名点，就能得到两条同名射线在空间的方向，两射线相交必然是地面点的空间位置。第3章