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1、第四章双像立体测图第四章双像立体测图基础与立体测图基础与立体测图第一页，本课件共有22页第二页，本课件共有22页人造立体视觉：人造立体视觉：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视差，所产生的空间景物的立体视觉PPAB左眼右眼aba,b第三页，本课件共有22页n二、立体观察二、立体观察立体观察的条件：立体观察的条件：摄取立体像对摄取立体像对分视：每只眼睛只能看一张像片分视：每只眼睛只能看一张像片两像片上相同景物的连线与眼基线大致平行两像片上相同景物的连线与眼基线大致平行两像片比例尺应大致一致两像片
2、比例尺应大致一致正立体、反立体正立体、反立体立体观察方法：立体观察方法：立体镜法立体镜法叠影影像：影像叠映在同一个承影面上，以某种方叠影影像：影像叠映在同一个承影面上，以某种方式分视，红绿互补法、偏振光法、液晶闪闭法式分视，红绿互补法、偏振光法、液晶闪闭法第四页，本课件共有22页n n三、立体量测三、立体量测三、立体量测三、立体量测:左右测标分别切准左右左右测标分别切准左右同名像点同名像点两单测标相当于同名两单测标相当于同名像点，构成立体测标像点，构成立体测标TT与立体模型表面与立体模型表面M点重点重合合同名像点：地面上一点在相同名像点：地面上一点在相邻两张像片上的构像邻两张像片上的构像第五页
3、，本课件共有22页42 2 立体像对与双像立体测图立体像对与双像立体测图立体像对与双像立体测图立体像对与双像立体测图n n一、立体像对的点、线、面一、立体像对的点、线、面一、立体像对的点、线、面一、立体像对的点、线、面同名核线，同名核线，同名像点在同名核线上同名像点在同名核线上核线：核面与像片的交线，核线会聚于核点核线：核面与像片的交线，核线会聚于核点Wa：核面，摄影基线与地面点所作平面：核面，摄影基线与地面点所作平面：核点，基线延长线与左右片的交点：核点，基线延长线与左右片的交点同名像点：地面上一点在相邻同名像点：地面上一点在相邻两张像片上的构像两张像片上的构像同名射线：同名射线：AS1a1
4、、AS2a2 第六页，本课件共有22页二、双像立体测图概述二、双像立体测图概述二、双像立体测图概述二、双像立体测图概述n n模拟法立体测图模拟法立体测图模拟法立体测图模拟法立体测图n n解析法立体测图解析法立体测图解析法立体测图解析法立体测图n n数字化测图数字化测图数字化测图数字化测图立体测图的关键：立体测图的关键：立体测图的关键：立体测图的关键：重建与实地相似的几何模型重建与实地相似的几何模型重建与实地相似的几何模型重建与实地相似的几何模型 恢复摄影时的空间方位恢复摄影时的空间方位恢复摄影时的空间方位恢复摄影时的空间方位恢复像片对的恢复像片对的恢复像片对的恢复像片对的 内方位元素：内方位元
5、素：内方位元素：内方位元素：摄影中心与像片之间相关位置摄影中心与像片之间相关位置摄影中心与像片之间相关位置摄影中心与像片之间相关位置 外方位元素：外方位元素：外方位元素：外方位元素：像片在摄影瞬间的空间位置和姿态像片在摄影瞬间的空间位置和姿态像片在摄影瞬间的空间位置和姿态像片在摄影瞬间的空间位置和姿态n n内方位元素：已知内方位元素：已知内方位元素：已知内方位元素：已知 恢复两张像片的相对位置（相对定向）立体模型恢复两张像片的相对位置（相对定向）立体模型恢复两张像片的相对位置（相对定向）立体模型恢复两张像片的相对位置（相对定向）立体模型n n外方位元素：未知外方位元素：未知外方位元素：未知外方
6、位元素：未知 模型的大小和空间位置是任意的模型的大小和空间位置是任意的模型的大小和空间位置是任意的模型的大小和空间位置是任意的 恢复立体模型的大小和空间方位（绝对定向）恢复立体模型的大小和空间方位（绝对定向）恢复立体模型的大小和空间方位（绝对定向）恢复立体模型的大小和空间方位（绝对定向）第七页，本课件共有22页Wild A10 模拟立体测图仪第八页，本课件共有22页443 3 立体像对的相对定向元素与模型的绝对定向元素立体像对的相对定向元素与模型的绝对定向元素立体像对的相对定向元素与模型的绝对定向元素立体像对的相对定向元素与模型的绝对定向元素n n相对定向元素：确定两像片相对位置的元素，依附于
7、像空间辅助坐相对定向元素：确定两像片相对位置的元素，依附于像空间辅助坐相对定向元素：确定两像片相对位置的元素，依附于像空间辅助坐相对定向元素：确定两像片相对位置的元素，依附于像空间辅助坐标系，选取的像空间辅助坐标系不同就有不同形式的相对定向元素：标系，选取的像空间辅助坐标系不同就有不同形式的相对定向元素：标系，选取的像空间辅助坐标系不同就有不同形式的相对定向元素：标系，选取的像空间辅助坐标系不同就有不同形式的相对定向元素：pp连续像对的相对定向元素连续像对的相对定向元素连续像对的相对定向元素连续像对的相对定向元素 ：以左片的像空间坐标系：以左片的像空间坐标系：以左片的像空间坐标系：以左片的像空
8、间坐标系做为本像对的像空间辅助坐标系，做为本像对的像空间辅助坐标系，做为本像对的像空间辅助坐标系，做为本像对的像空间辅助坐标系，第九页，本课件共有22页n单独像对的相对定向元素单独像对的相对定向元素 像空间辅助坐标系：像空间辅助坐标系：U轴：摄影基线；轴：摄影基线；V轴：垂直于左主核面；轴：垂直于左主核面；W轴：位于左主核面；轴：位于左主核面；第十页，本课件共有22页二、绝对定向元素二、绝对定向元素 ：恢复模型的恢复模型的大小和空间位置的元素（大小和空间位置的元素（相对定向后相对定向后模型的大小和空间模型的大小和空间位置是任意的）位置是任意的）第十一页，本课件共有22页444 4 模拟法立体测
9、图模拟法立体测图模拟法立体测图模拟法立体测图一、测图原理：一、测图原理：一、测图原理：一、测图原理：n n应用光学投影或机械投影应用光学投影或机械投影应用光学投影或机械投影应用光学投影或机械投影n n在室内恢复摄影时的空间方位，使同名射线对对相交在室内恢复摄影时的空间方位，使同名射线对对相交在室内恢复摄影时的空间方位，使同名射线对对相交在室内恢复摄影时的空间方位，使同名射线对对相交n n建立测图所需的立体模型建立测图所需的立体模型建立测图所需的立体模型建立测图所需的立体模型n n在该模型上测制地形图在该模型上测制地形图在该模型上测制地形图在该模型上测制地形图n n模拟摄影过程模拟摄影过程模拟摄
10、影过程模拟摄影过程n n摄影过程的几何反转摄影过程的几何反转摄影过程的几何反转摄影过程的几何反转第十二页，本课件共有22页第十三页，本课件共有22页二、模二、模二、模二、模拟拟法法法法测图测图的相的相的相的相对对定向定向定向定向n n目的：恢复像对两像片的相对位置，使同名光线对对相交，目的：恢复像对两像片的相对位置，使同名光线对对相交，目的：恢复像对两像片的相对位置，使同名光线对对相交，目的：恢复像对两像片的相对位置，使同名光线对对相交，建立像对的立体几建立像对的立体几建立像对的立体几建立像对的立体几何模型何模型何模型何模型。n n同名光线投影同名光线投影同名光线投影同名光线投影 仅在仅在仅在
11、仅在X X方向上偏离（同名光线相交）方向上偏离（同名光线相交）方向上偏离（同名光线相交）方向上偏离（同名光线相交）在承影面上在承影面上在承影面上在承影面上 在在在在X X、Y Y方向上偏离（同名光线不相交）方向上偏离（同名光线不相交）方向上偏离（同名光线不相交）方向上偏离（同名光线不相交）n n上下视差上下视差上下视差上下视差QQ：同名投影点在仪器：同名投影点在仪器：同名投影点在仪器：同名投影点在仪器Y Y方向上的偏差，是相对定向是否完成的标志方向上的偏差，是相对定向是否完成的标志方向上的偏差，是相对定向是否完成的标志方向上的偏差，是相对定向是否完成的标志 Q=0 Q=0 完成完成完成完成 （
12、模型所有点）（模型所有点）（模型所有点）（模型所有点）Q0 Q0 没完成没完成没完成没完成模拟法相对定向：立体观察下，用投影器的运动（对应于模拟法相对定向：立体观察下，用投影器的运动（对应于模拟法相对定向：立体观察下，用投影器的运动（对应于模拟法相对定向：立体观察下，用投影器的运动（对应于5 5个相对定向个相对定向个相对定向个相对定向元素的元素的元素的元素的5 5个螺旋）消除上下视差个螺旋）消除上下视差个螺旋）消除上下视差个螺旋）消除上下视差 同名光线对对相交同名光线对对相交同名光线不相交同名光线不相交第十四页，本课件共有22页相对定向完成，同名光线对对相交相对定向完成，同名光线对对相交第十五
13、页，本课件共有22页运运动动bu运动bv总位移总位移总位移dX=0投影点的变化规律投影点的变化规律第十六页，本课件共有22页运运动动bw运运动动总位移dx=dy=总位移第十七页，本课件共有22页运动运动总位移总位移第十八页，本课件共有22页总位移总位移上下视差与相对定向元素的关系式上下视差与相对定向元素的关系式第十九页，本课件共有22页模拟法相对定向：移动投影器的螺旋消除同名点的上下视差，消除模拟法相对定向：移动投影器的螺旋消除同名点的上下视差，消除5个同名点的上下视差，像对中其它投影点的上下视差也不存在，个同名点的上下视差，像对中其它投影点的上下视差也不存在，则相对定向完成则相对定向完成数学
14、解释：测出适当分布的数学解释：测出适当分布的5个同名点（定向点）的上下视差个同名点（定向点）的上下视差Q，列，列5个方个方程解求程解求5个相对定向元素的变动值，相当于解求出个相对定向元素的变动值，相当于解求出5个相对定向元素（为了个相对定向元素（为了保证精度和检核，增加一个定向点）保证精度和检核，增加一个定向点）相对定向：建立像对的立体几何模型相对定向：建立像对的立体几何模型 同名光线对对相交同名光线对对相交 上下视差上下视差Q0相对定向点选择的原则：相对定向点选择的原则：投影器做某一项运动时，对选定投影器做某一项运动时，对选定点上的上下视差影响最大，对其点上的上下视差影响最大，对其他点上的上
15、下视差的影响最小他点上的上下视差的影响最小相对定向标准点位相对定向标准点位125346X1、2点：左、右片的像主点点：左、右片的像主点3、5点：则片点：则片X=0，Y值最大值最大4、6点：则片点：则片X=b，Y值最大值最大第二十页，本课件共有22页三、模三、模拟法法绝对定向定向n n 相对定向：建立与实地相似的立体模型相对定向：建立与实地相似的立体模型相对定向：建立与实地相似的立体模型相对定向：建立与实地相似的立体模型 空间方位空间方位空间方位空间方位 都是任意的都是任意的都是任意的都是任意的 比例大小比例大小比例大小比例大小n n目的：将相对定向建立的模型进行平移、旋转和比例尺目的：将相对定
16、向建立的模型进行平移、旋转和比例尺目的：将相对定向建立的模型进行平移、旋转和比例尺目的：将相对定向建立的模型进行平移、旋转和比例尺的缩放，恢复空间方位。纳入到地面测量坐标系中，并的缩放，恢复空间方位。纳入到地面测量坐标系中，并的缩放，恢复空间方位。纳入到地面测量坐标系中，并的缩放，恢复空间方位。纳入到地面测量坐标系中，并将模型大小规划为成图比例尺。将模型大小规划为成图比例尺。将模型大小规划为成图比例尺。将模型大小规划为成图比例尺。n 操作方法：利用重叠范围内四角（七个绝对定向元素）操作方法：利用重叠范围内四角（七个绝对定向元素）的控制点，运动投影器，使模型点的投影与图底上相应控的控制点，运动投影器，使模型点的投影与图底上相应控制点重合制点重合第二十一页，本课件共有22页模拟法测图的过程：模拟法测图的过程：p内定向：恢复像片的内方位元素，建立相似光束内定向：恢复像片的内方位元素，建立相似光束p相对定向：相对定向：恢复两张像片的相对位置，建立和地面恢复两张像片的相对位置，建立和地面相似的立体模型相似的立体模型p绝对定向：绝对定向：将模型纳入到地面测量坐标系中，并归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化为所需的模型比例尺p立体测图立体测图 用量测工具量测立体模型，测制地形图用量测工具量测立体模型，测制地形图第二十二页，本课件共有22页