立体观察量测实习讲座新

航摄像片像对

立体观察与量测

《环境遥感》课程课堂实验第1页，共26页。

一、天然立体观察sA1a2A2A3a3a1单眼观察第2页，共26页。

双眼观察第3页，共26页。

双眼观察：

交会角（或称视差角）交会角不同/物距不同/焦距不同------（变焦镜头）远近不同的两个物体，在每只眼睛上都分别成像，两个物体在每只眼睛上所成像的距离不同，两者之差为生理视差生理视差第4页，共26页。

视差角第5页，共26页。

生理视差的存在是产生立体感觉的根本原因：生理视差是远近不同的物点在两眼视网膜上构像位置的差别物体远近不同引起的生理视差的变化是双眼能产生立体视觉的基础第6页，共26页。

物点与注视点同远第7页，共26页。二、像对的立体观察必要条件：两张像片必须是由不同的摄影站摄同一物体；两张像片比例尺之差不得超过16%；两眼各看一像：左眼看左像，右眼看右像；相应视线成对相交，交会角最好15度左右，不得超过30度，像片基线与眼睛基线平行。第8页，共26页。像对立体观察原理第9页，共26页。

三、用立体镜作像对立体观察第10页，共26页。

反光式立体镜第11页，共26页。

左右视差较第12页，共26页。像对建立光学立体模型第13页，共26页。

图中，相应像点在两张像片上横坐标之差——左右视差。两点左右视差的差——左右视差较。可以证明：PB-PA=a1a2-b1b2第14页，共26页。四、像对的立体量测第15页，共26页。

左右视差——像点在两张像片上横坐标之差左右视差较——两点左右视差的差我们应该还记得：δ=

hHr现在我们研究怎么计算h两个概念：第16页，共26页。

o´1o2o1o´2a1c1a2c2S1S2P1P2HCHAhACo1o2a´2c´2a1c1a2c2B如图：A点在左右像片上影像分别为a1、a2A点在左右像片上横坐标分别为Xa1、Xa2A点在左右像片上左右视差为Pa=Xa1-

Xa2（即：左-右）同理：Pc=Xc1-

Xc2第17页，共26页。

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

HA

-

HC（航高之差）S1S2为摄影基线，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页，共26页。

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点在像对上的横坐标之差，即左右视差）即:Pa=Xa1

—

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

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

—

Xc2=Bf/HC∵HC=

HA

-

h

∴Pc=Bf/(HA–

h)…………………（3）第20页，共26页。

o´1o2o1o´2a1c1a2c2S1S2P1P2HCHAhACo1o2a´2c´2a1c1a2c2B我们求算两点之间高差，即未知点减去已知点，左右视差较△P=

Pc-Pa即:Pc-Pa=Bf/(HA–

h)-Bf/HA∴△P=Bfh/HA(HA–

h)…………………（4）第21页，共26页。

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

h)中Bf/HA为摄影基线在像片上的距离，我们称之为“像片基线”，以b表示，即o1o2∴△P=bh/(HA–

h)∴h=△PHA/(b+△P)…………………（5）或者：h≈

△PHA/b（因为△P值通常很小，在分母中的贡献很小，可以忽略）第22页，共26页。实验步骤

准备工具、材料：透明纸、透明胶带、铅笔、直尺等。1、确定左右两张像片各自的像主点o1、o2（像片对角线交叉点）2、找到像主点o1、o2在另一张像片上像点oˊ1、oˊ2；以o1oˊ2、oˊ1o2的连线为像片基线3、量取两张像片各自的像片基线b1、b2，像对的b=(b1+b2)/24、以像主点为原点、像片基线方向为坐标横轴，建立坐标系统5、设已知点航高3000米，高程650米（已知点最好选像主点附近）6、列表计算各未知点与已知点间高差和各未知点高程；7、试画出一片山地区域（或一片高地）的等高线。第23页，共26页。反光立体镜测定像点高程计算表注意：1、在透明纸上用铅笔写画；2、像片上量算精度要求0.1mm；3、高差过于小时，没有量算意义；4、至少量算15个点，并将结果填入表内。5、在实验报告中注明所用航片的名字和编号。第24页，共26页。第25页，共26页。内容梗概航摄像片像对

立体观察与量测。交会角（或称视差角）。交会角不同/物距不同/焦距不同。远近不同的两个物体，在每只眼睛上都分别成像，两个物体在每只眼睛上所成像的距离不同，两者之差为生理视差。生理视差的存在是产生立体感觉的根本原因：。生理视差是远近不同的物点在两眼视网膜上构像位置的差别。物体远近不同引起的生理视差的变化是双眼能产生立体视觉的基础。相应视线成对相交，交会角最好15度左右，不得超过30度，像片基线与眼睛基线平行。图中，相应像点在两张像片上横坐标之差——左右视差。可以证明：PB-PA=a1a2-b1b2。左右视差——像点在两张像片上横坐标之差。左右视差较——两点左右视差的差。我们应该还记得：δ=。如图：A点在左右像片上影像分别为a1、a2。A点在左右像片上