立體觀察量測實(shí)習(xí)講座新

航攝像片像對

立體觀察與量測

《環(huán)境遙感》課程課堂實(shí)驗(yàn)第1頁，共26頁。

一、天然立體觀察sA1a2A2A3a3a1單眼觀察第2頁，共26頁。

雙眼觀察第3頁，共26頁。

雙眼觀察：

交會角（或稱視差角）交會角不同/物距不同/焦距不同------（變焦鏡頭）遠(yuǎn)近不同的兩個物體，在每只眼睛上都分別成像，兩個物體在每只眼睛上所成像的距離不同，兩者之差為生理視差生理視差第4頁，共26頁。

視差角第5頁，共26頁。

生理視差的存在是產(chǎn)生立體感覺的根本原因：生理視差是遠(yuǎn)近不同的物點(diǎn)在兩眼視網(wǎng)膜上構(gòu)像位置的差別物體遠(yuǎn)近不同引起的生理視差的變化是雙眼能產(chǎn)生立體視覺的基礎(chǔ)第6頁，共26頁。

物點(diǎn)與注視點(diǎn)同遠(yuǎn)第7頁，共26頁。二、像對的立體觀察必要條件：兩張像片必須是由不同的攝影站攝同一物體；兩張像片比例尺之差不得超過16%；兩眼各看一像：左眼看左像，右眼看右像；相應(yīng)視線成對相交，交會角最好15度左右，不得超過30度，像片基線與眼睛基線平行。第8頁，共26頁。像對立體觀察原理第9頁，共26頁。

三、用立體鏡作像對立體觀察第10頁，共26頁。

反光式立體鏡第11頁，共26頁。

左右視差較第12頁，共26頁。像對建立光學(xué)立體模型第13頁，共26頁。

圖中，相應(yīng)像點(diǎn)在兩張像片上橫坐標(biāo)之差——左右視差。兩點(diǎn)左右視差的差——左右視差較?？梢宰C明：PB-PA=a1a2-b1b2第14頁，共26頁。四、像對的立體量測第15頁，共26頁。

左右視差——像點(diǎn)在兩張像片上橫坐標(biāo)之差左右視差較——兩點(diǎn)左右視差的差我們應(yīng)該還記得：δ=

hHr現(xiàn)在我們研究怎么計算h兩個概念：第16頁，共26頁。

o′1o2o1o′2a1c1a2c2S1S2P1P2HCHAhACo1o2a′2c′2a1c1a2c2B如圖：A點(diǎn)在左右像片上影像分別為a1、a2A點(diǎn)在左右像片上橫坐標(biāo)分別為Xa1、Xa2A點(diǎn)在左右像片上左右視差為Pa=Xa1-

Xa2（即：左-右）同理：Pc=Xc1-

Xc2第17頁，共26頁。

o′1o2o1o′2a1c1a2c2S1S2P1P2HCHAhACo1o2a′2c′2a1c1a2c2Bh=

HA

-

HC（航高之差）S1S2為攝影基線，令B=

S1S2作S1a′2∥S2a2S1c′2∥S2c2∵△S1a′2a1∽△S2A

S1∴

a′2a1=Bf/HA…………………（1）而a′2a1=a′2o1+o1a1第18頁，共26頁。

o′1o2o1o′2a1c1a2c2S1S2P1P2HCHAhACo1o2a′2c′2a1c1a2c2B∵a′2a1=a′2o1+o1a1其中：o1a1=Xa1

a′2o1=—o2a2=

Xa2∴a′2a1=Xa1

—

Xa2

（即等于A點(diǎn)在像對上的橫坐標(biāo)之差，即左右視差）即:Pa=Xa1

—

Xa2代入（1）式后：Pa=Bf/HA…………………（2）第19頁，共26頁。

o′1o2o1o′2a1c1a2c2S1S2P1P2HCHAhACo1o2a′2c′2a1c1a2c2B同理可得：Pc=Xc1

—

Xc2=Bf/HC∵HC=

HA

-

h

∴Pc=Bf/(HA–

h)…………………（3）第20頁，共26頁。

o′1o2o1o′2a1c1a2c2S1S2P1P2HCHAhACo1o2a′2c′2a1c1a2c2B我們求算兩點(diǎn)之間高差，即未知點(diǎn)減去已知點(diǎn)，左右視差較△P=

Pc-Pa即:Pc-Pa=Bf/(HA–

h)-Bf/HA∴△P=Bfh/HA(HA–

h)…………………（4）第21頁，共26頁。

o′1o2o1o′2a1c1a2c2S1S2P1P2HCHAhACo1o2a′2c′2a1c1a2c2B在△P=Bfh/HA(HA–

h)中Bf/HA為攝影基線在像片上的距離，我們稱之為“像片基線”，以b表示，即o1o2∴△P=bh/(HA–

h)∴h=△PHA/(b+△P)…………………（5）或者：h≈

△PHA/b（因?yàn)椤鱌值通常很小，在分母中的貢獻(xiàn)很小，可以忽略）第22頁，共26頁。實(shí)驗(yàn)步驟

準(zhǔn)備工具、材料：透明紙、透明膠帶、鉛筆、直尺等。1、確定左右兩張像片各自的像主點(diǎn)o1、o2（像片對角線交叉點(diǎn)）2、找到像主點(diǎn)o1、o2在另一張像片上像點(diǎn)oˊ1、oˊ2；以o1oˊ2、oˊ1o2的連線為像片基線3、量取兩張像片各自的像片基線b1、b2，像對的b=(b1+b2)/24、以像主點(diǎn)為原點(diǎn)、像片基線方向?yàn)樽鴺?biāo)橫軸，建立坐標(biāo)系統(tǒng)5、設(shè)已知點(diǎn)航高3000米，高程650米（已知點(diǎn)最好選像主點(diǎn)附近）6、列表計算各未知點(diǎn)與已知點(diǎn)間高差和各未知點(diǎn)高程；7、試畫出一片山地區(qū)域（或一片高地）的等高線。第23頁，共26頁。反光立體鏡測定像點(diǎn)高程計算表注意：1、在透明紙上用鉛筆寫畫；2、像片上量算精度要求0.1mm；3、高差過于小時，沒有量算意義；4、至少量算15個點(diǎn)，并將結(jié)果填入表內(nèi)。5、在實(shí)驗(yàn)報告中注明所用航片的名字和編號。第24頁，共26頁。第25頁，共26頁。內(nèi)容梗概航攝像片像對

立體觀察與量測。交會角（或稱視差角）。交會角不同/物距不同/焦距不同。遠(yuǎn)近不同的兩個物體，在每只眼睛上都分別成像，兩個物體在每只眼睛上所成像的距離不同，兩者之差為生理視差。生理視差的存在是產(chǎn)生立體感覺的根本原因：。生理視差是遠(yuǎn)近不同的物點(diǎn)在兩眼視網(wǎng)膜上構(gòu)像位置的差別。物體遠(yuǎn)近不同引起的生理視差的變化是雙眼能產(chǎn)生立體視覺的基礎(chǔ)。相應(yīng)視線成對相交，交會角最好15度左右，不得超過30度，像片基線與眼睛基線平行。圖中，相應(yīng)像點(diǎn)在兩張像片上橫坐標(biāo)之差——左右視差?？梢宰C明：PB-PA=a1a2-b1b2。左右視差——像點(diǎn)在兩張像片上橫坐標(biāo)之差。左右視差較——兩點(diǎn)左右視差的差。我們應(yīng)該還記得：δ=。如圖：A點(diǎn)在左右像片上影像分別為a1、a2。A點(diǎn)在左右像片上