第6章 立體觀察

1、主要內(nèi)容：主要內(nèi)容：立體觀察立體觀察v 立體視覺(jué)原理立體視覺(jué)原理v 人造立體視覺(jué)人造立體視覺(jué)v 立體觀察立體觀察一、立體視覺(jué)原理一、立體視覺(jué)原理在雙眼觀察下能感覺(jué)出景物有遠(yuǎn)近凸凹的視覺(jué)，稱為在雙眼觀察下能感覺(jué)出景物有遠(yuǎn)近凸凹的視覺(jué)，稱為立體視覺(jué)立體視覺(jué)在雙眼觀察（立體觀察）時(shí)，兩眼水晶體中心之間的距離稱為在雙眼觀察（立體觀察）時(shí)，兩眼水晶體中心之間的距離稱為眼眼基線基線br。眼基線的長(zhǎng)度約為。眼基線的長(zhǎng)度約為65mmAO1O2Baabbrr+drdLL雙眼觀察雙眼觀察A點(diǎn)時(shí)，兩眼的視軸本能地交會(huì)于點(diǎn)時(shí)，兩眼的視軸本能地交會(huì)于A點(diǎn)，點(diǎn)，交會(huì)角為交會(huì)角為r，A點(diǎn)在左右眼的視網(wǎng)膜上的構(gòu)像為點(diǎn)在左右眼

2、的視網(wǎng)膜上的構(gòu)像為a，a；觀察；觀察B點(diǎn)時(shí)，交會(huì)角點(diǎn)時(shí)，交會(huì)角r+dr，在左右眼視網(wǎng)膜，在左右眼視網(wǎng)膜上的構(gòu)像為上的構(gòu)像為b，b。由于交會(huì)角的差異，使得。由于交會(huì)角的差異，使得兩弧長(zhǎng)兩弧長(zhǎng)ab，ab不等，其差稱為生理視差不等，其差稱為生理視差空間物體在兩眼視網(wǎng)膜上形成的弧長(zhǎng)空間物體在兩眼視網(wǎng)膜上形成的弧長(zhǎng)差，稱為差，稱為生理視差生理視差。生理視差通過(guò)視。生理視差通過(guò)視神經(jīng)傳到大腦，通過(guò)大腦的綜合，做神經(jīng)傳到大腦，通過(guò)大腦的綜合，做出景物遠(yuǎn)近的判斷。出景物遠(yuǎn)近的判斷。生理視差是判斷生理視差是判斷景物遠(yuǎn)近的根源景物遠(yuǎn)近的根源立體觀察立體觀察人人 眼眼 分分 辨辨 力力單眼能夠判別最小物體的能力稱為

3、單眼分辨力。人眼單眼單眼能夠判別最小物體的能力稱為單眼分辨力。人眼單眼觀察的分辨力用角度表示，對(duì)兩點(diǎn)間的分辨力為觀察的分辨力用角度表示，對(duì)兩點(diǎn)間的分辨力為45，兩，兩線間的分辨力為線間的分辨力為20，雙眼觀察精度比單眼觀察提高，雙眼觀察精度比單眼觀察提高 倍倍由上圖可得交會(huì)角與距離的關(guān)系：由上圖可得交會(huì)角與距離的關(guān)系：frbrLdrbrLdrrbrdLrbrLLbrr22222tan 30245當(dāng)人站在距景物當(dāng)人站在距景物50m處時(shí)，立體觀察兩點(diǎn)，分辨力處時(shí)，立體觀察兩點(diǎn)，分辨力 ，代入上式代入上式dL=5.6m，即能分辨前后最小的距離為，即能分辨前后最小的距離為5.6m2frbrLdL2mm

4、001. 0min由上式可得由上式可得 ，可分析人眼判斷景物遠(yuǎn)近的能力，可分析人眼判斷景物遠(yuǎn)近的能力要提高人眼判斷能力，要提高人眼判斷能力，一是一是采用間接增大眼基線采用間接增大眼基線br值（在很值（在很多量測(cè)距離的儀器上使用這個(gè)方法）；多量測(cè)距離的儀器上使用這個(gè)方法）；二是二是使眼的生理視差使眼的生理視差的分辨率增大，當(dāng)物體是點(diǎn)狀時(shí)，的分辨率增大，當(dāng)物體是點(diǎn)狀時(shí)， ，當(dāng)物體為，當(dāng)物體為平行線時(shí)，平行線時(shí)， ，（采用線狀測(cè)標(biāo)）。如通過(guò)有放，（采用線狀測(cè)標(biāo)）。如通過(guò)有放大倍率的的光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行觀測(cè)，相當(dāng)于縮短了實(shí)際的大倍率的的光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行觀測(cè)，相當(dāng)于縮短了實(shí)際的L值，值，從而提高了判斷遠(yuǎn)近的能力從

5、而提高了判斷遠(yuǎn)近的能力mm002. 0min提高人眼判斷能力的方法提高人眼判斷能力的方法二、人造立體視覺(jué)二、人造立體視覺(jué)AaPBPabb當(dāng)我們用雙眼觀察空間遠(yuǎn)近不同的景物當(dāng)我們用雙眼觀察空間遠(yuǎn)近不同的景物A、B兩點(diǎn)時(shí)，兩眼內(nèi)產(chǎn)生生理視差，得到立體視覺(jué)，兩點(diǎn)時(shí)，兩眼內(nèi)產(chǎn)生生理視差，得到立體視覺(jué)，可以判斷景物的遠(yuǎn)近。若此時(shí)在雙眼前各放置可以判斷景物的遠(yuǎn)近。若此時(shí)在雙眼前各放置一玻璃片，如圖中一玻璃片，如圖中P、P，則，則A、B兩點(diǎn)分別兩點(diǎn)分別得到影像得到影像a、b和和a、b。若玻璃上有感光。若玻璃上有感光材料，則景象分別記錄在材料，則景象分別記錄在P、P上。上。當(dāng)移開(kāi)實(shí)物當(dāng)移開(kāi)實(shí)物A、B，各眼觀看

6、各自玻璃，各眼觀看各自玻璃上的構(gòu)像，仍能看到與實(shí)物一樣的空間上的構(gòu)像，仍能看到與實(shí)物一樣的空間景物景物A、B，這就是空間景物在人眼視網(wǎng)，這就是空間景物在人眼視網(wǎng)膜上產(chǎn)生生理視差的人造立體視覺(jué)效應(yīng)膜上產(chǎn)生生理視差的人造立體視覺(jué)效應(yīng)其過(guò)程為其過(guò)程為：空間景物在感光材料上構(gòu)像，再用人眼觀察構(gòu)像的像：空間景物在感光材料上構(gòu)像，再用人眼觀察構(gòu)像的像片產(chǎn)生生理視差，重建空間景物的立體視覺(jué)，所看到的空間景物片產(chǎn)生生理視差，重建空間景物的立體視覺(jué)，所看到的空間景物為立體影像，產(chǎn)生的視覺(jué)為人造立體視覺(jué)。為立體影像，產(chǎn)生的視覺(jué)為人造立體視覺(jué)。空間物體空間物體交會(huì)角差交會(huì)角差生理視差生理視差空間物體立體視覺(jué)空間物體

7、立體視覺(jué)（空間物體）（空間物體）空間物體空間物體構(gòu)像信息構(gòu)像信息生理視差生理視差視覺(jué)的空間物體視覺(jué)的空間物體的存在的存在 借用空間物體的構(gòu)像信息而在視覺(jué)上感受出空間物體的存借用空間物體的構(gòu)像信息而在視覺(jué)上感受出空間物體的存在，稱為在，稱為人造立體效能人造立體效能根據(jù)人造立體視覺(jué)原理，在攝影測(cè)量中，規(guī)定攝影時(shí)保持像片的根據(jù)人造立體視覺(jué)原理，在攝影測(cè)量中，規(guī)定攝影時(shí)保持像片的重疊度在重疊度在60以上，是為了獲得同一地面景物在兩張像片上都有以上，是為了獲得同一地面景物在兩張像片上都有影像，它完全類(lèi)同于上述兩玻璃片上記錄的景物影像。利用相鄰影像，它完全類(lèi)同于上述兩玻璃片上記錄的景物影像。利用相鄰像片組

8、成的像對(duì)，進(jìn)行雙眼觀察（左眼左片，右眼右片），同樣像片組成的像對(duì)，進(jìn)行雙眼觀察（左眼左片，右眼右片），同樣獲得所攝地面的立體模型，并進(jìn)行量測(cè)，這樣就奠定了攝影測(cè)量獲得所攝地面的立體模型，并進(jìn)行量測(cè)，這樣就奠定了攝影測(cè)量的基礎(chǔ)，也是雙像解析攝影測(cè)量量取像點(diǎn)坐標(biāo)的依據(jù)。的基礎(chǔ)，也是雙像解析攝影測(cè)量量取像點(diǎn)坐標(biāo)的依據(jù)。人造立體視覺(jué)必須符合自然界立體觀察的人造立體視覺(jué)必須符合自然界立體觀察的四個(gè)條件四個(gè)條件兩張像片必須是在兩個(gè)不同的位置對(duì)同一景物攝取的立體像對(duì)；兩張像片必須是在兩個(gè)不同的位置對(duì)同一景物攝取的立體像對(duì)；每只眼睛必須只能觀察像對(duì)的一張像片；每只眼睛必須只能觀察像對(duì)的一張像片；兩像片上相同景

9、物兩像片上相同景物(同名像點(diǎn)同名像點(diǎn))的連線與眼基線應(yīng)大致平行的連線與眼基線應(yīng)大致平行;兩像片的比例尺相近兩像片的比例尺相近(差別差別10HZ。除以上所述的紅綠互補(bǔ)法、光閘法外，還有偏振光法除以上所述的紅綠互補(bǔ)法、光閘法外，還有偏振光法及液晶閃閉法及液晶閃閉法像像 對(duì)對(duì) 的的 立立 體體 觀觀 察察 方方 法法雙目鏡觀測(cè)光路的立體觀察雙目鏡觀測(cè)光路的立體觀察通過(guò)雙筒望遠(yuǎn)鏡觀察，每個(gè)望遠(yuǎn)鏡像面有一固定的通過(guò)雙筒望遠(yuǎn)鏡觀察，每個(gè)望遠(yuǎn)鏡像面有一固定的測(cè)標(biāo)，像片可在兩個(gè)相互垂直方向共同移動(dòng)，也可測(cè)標(biāo)，像片可在兩個(gè)相互垂直方向共同移動(dòng)，也可一張像片相對(duì)于另一張像片移動(dòng)，可以分別對(duì)左右一張像片相對(duì)于另一張像片移動(dòng)，可以分別對(duì)左右像片進(jìn)行調(diào)焦、亮度調(diào)節(jié)及必要旋轉(zhuǎn)，觀測(cè)系統(tǒng)放像片進(jìn)行調(diào)焦、亮度調(diào)節(jié)及必要旋轉(zhuǎn)，觀測(cè)系統(tǒng)放大倍率可調(diào)節(jié)。大倍率可調(diào)節(jié)。AAA立立 體體 量量 測(cè)測(cè) 原原 理理左右像