第4章-雙像立體測(cè)圖基礎(chǔ)與立體測(cè)圖課件

第四章雙像立體測(cè)圖基礎(chǔ)

與立體測(cè)圖

雙像立體測(cè)圖：利用一個(gè)立體像對(duì)重建立體幾何模型，量測(cè)該幾何模型，繪制地形圖

立體像對(duì)：相鄰兩站對(duì)同一地物攝取的有一定重疊的兩張像片同名像點(diǎn)：地面上一點(diǎn)在相鄰兩張像片上的構(gòu)像第四章雙像立體測(cè)圖基礎(chǔ)

與立體測(cè)圖雙像立體測(cè)14.1人眼的立體視覺原理與立體量測(cè)4.2立體像對(duì)與雙像立體測(cè)圖4.3立體像對(duì)的相對(duì)定向元素與模型的絕對(duì)定向元素4.4模擬法立體測(cè)圖4.5解析法立體測(cè)圖本章內(nèi)容4.1人眼的立體視覺原理與立體量測(cè)本章內(nèi)容24.1人眼的立體視覺原理

與立體量測(cè)一、雙眼觀察的天然立體視覺4.1人眼的立體視覺原理

與立體量測(cè)一、雙眼觀察的天然立32.雙眼觀察

用雙眼觀察空間物體時(shí)，可以容易地判定物體的遠(yuǎn)近，這種現(xiàn)象稱為人眼的天然立體視覺。人眼的觀察方式：1.單眼觀察

不能判斷物體的遠(yuǎn)近2.雙眼觀察人眼的觀察方式：1.單眼觀察4

1833年，惠斯通（英）證實(shí)，人眼分辨遠(yuǎn)近的本質(zhì)是由于生理視差的存在。設(shè)遠(yuǎn)近不同的兩點(diǎn)A、B在人眼視網(wǎng)膜上產(chǎn)生的生理視差為σ人眼的觀察方式：1833年，惠斯通（英）證實(shí)，人眼分辨遠(yuǎn)近的本質(zhì)是由5近似式

交會(huì)角變化與距離變化及生理視差的關(guān)系：交會(huì)角近似式交會(huì)角變化與距離變化及生理視差的關(guān)系：交會(huì)角6

擴(kuò)大眼基線

使眼的生理視差的分辨力增大

利用放大系統(tǒng)觀察，相當(dāng)于縮小實(shí)際

的L值提高雙眼分辨遠(yuǎn)近能力的方法：擴(kuò)大眼基線提高雙眼分辨遠(yuǎn)近能力的方法：7人造立體視覺定義：空間景物在感光材料上構(gòu)像，人眼觀察構(gòu)像的像片產(chǎn)生生理視差，所產(chǎn)生的空間景物的立體視覺（也就是說(shuō)，重建了景物間的立體視覺）。

所看到的立體模型---------稱為視模型二、人造立體視覺二、人造立體視覺8人造立體視覺必須符合的條件：

1.兩張像片必須是在兩個(gè)不同攝站對(duì)同一景物攝取的立體像對(duì)；

2.每只眼睛只能觀察像對(duì)中的一張像片，這一條件稱之為分像條件；

3.兩像片上相同景物（同名像點(diǎn)）的連線與眼基線應(yīng)大致平行；

4.兩像片的比例尺相近(差別<15%)人造立體視覺必須符合的條件：9第4章--雙像立體測(cè)圖基礎(chǔ)與立體測(cè)圖ppt課件10三、立體效應(yīng)1.正立體效應(yīng)2.反立體效應(yīng)左右右或右左左右旋180度三、立體效應(yīng)1.正立體效應(yīng)2.反立體效應(yīng)左右右或右左左右旋111

用光學(xué)儀器或肉眼對(duì)一定重疊度的像對(duì)進(jìn)行觀察，獲得地物和地形的光學(xué)立體模型，稱為像片的立體觀察，它的原理是根據(jù)人對(duì)物體的雙眼觀察。

但是立體觀察要求兩眼進(jìn)行分像觀察，分像條件違背了人眼立體觀察的本能，必須采取一定的措施達(dá)到。四、立體觀察與立體量測(cè)1.立體觀察方法用光學(xué)儀器或肉眼對(duì)一定重疊度的像對(duì)進(jìn)行觀察，獲得12立體觀察方法的兩類模式：立體鏡式：借助光學(xué)系統(tǒng)使得人眼分別觀察其中的一張像片，從而達(dá)到分像的條件；重疊影像式：將左右兩像片影像投影在同一個(gè)承影面上，然后通過(guò)一些措施使得兩眼各看一張像片。立體觀察方法的兩類模式：131）立體鏡觀察法可以觀察23—30cm邊長(zhǎng)的大像幅立體像對(duì)

橋式立體鏡：簡(jiǎn)單但觀察的范圍小1）立體鏡觀察法可以觀察23—30cm邊長(zhǎng)的大像幅立體像對(duì)142）雙目鏡觀測(cè)光路的立體觀察

用兩條分開的觀測(cè)光路將來(lái)自左右像片的光線分別傳送到觀察者的左右眼睛中，每條觀測(cè)光路由物鏡、目鏡和其他光學(xué)裝置組成。采用的設(shè)備：模擬測(cè)圖儀解析測(cè)圖儀坐標(biāo)量測(cè)儀2）雙目鏡觀測(cè)光路的立體觀察采用的設(shè)備：153）互補(bǔ)色法光譜中兩種顏色的光混合在一起會(huì)變成白色，這兩種光稱為互補(bǔ)色光。品紅+綠白藍(lán)+黃白光學(xué)混合光學(xué)混合3）互補(bǔ)色法光譜中兩種顏色的光混合在一起會(huì)變成白色，16左眼右眼左眼右眼174）同步閃閉法由液晶眼鏡和紅外發(fā)生器組成，使用時(shí)紅外發(fā)生器的一端與通用的圖形顯卡相連，圖像顯示軟件按照一定的頻率交替顯示左右圖像，紅外發(fā)生器則同步地發(fā)射紅外線，控制液晶眼鏡交替閃閉，從而達(dá)到左右眼睛各看一張像片的目的。4）同步閃閉法由液晶眼鏡和紅外發(fā)生器組成，使用時(shí)紅外18第4章--雙像立體測(cè)圖基礎(chǔ)與立體測(cè)圖ppt課件195）偏振光法在一對(duì)像片的投影光路中，放置一對(duì)偏振平面相互垂直的偏振器，以兩組橫向光波波動(dòng)成相互垂直的偏振光，將影像投影在特制的承影面上，觀測(cè)者戴上偏振光眼鏡，兩鏡片的偏振平面也相互垂直，從而達(dá)到分像的目的。

在數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)中，在計(jì)算機(jī)屏幕上安裝偏振屏，當(dāng)計(jì)算機(jī)屏幕上分別交替顯示左、右影像時(shí)，屏幕前的偏振光屏就會(huì)產(chǎn)生不同的偏振方向，觀測(cè)者戴上偏振光眼鏡，就能獲得立體影像。5）偏振光法在一對(duì)像片的投影光路中，放置一對(duì)偏振平面201）單測(cè)標(biāo)量測(cè)法用一個(gè)真實(shí)的測(cè)標(biāo)量測(cè)測(cè)標(biāo)與地面點(diǎn)相切時(shí)，測(cè)標(biāo)的位置就代表空間點(diǎn)的位置。這樣的測(cè)標(biāo)稱為浮游測(cè)標(biāo)形狀一般有點(diǎn)狀和線狀2.立體量測(cè)1）單測(cè)標(biāo)量測(cè)法用一個(gè)真實(shí)的測(cè)標(biāo)量測(cè)2.立體量測(cè)212）雙測(cè)標(biāo)量測(cè)法是利用放入光路中的兩個(gè)單獨(dú)的實(shí)測(cè)標(biāo)分別切準(zhǔn)立體像對(duì)上的同名像點(diǎn)進(jìn)行立體量測(cè)。2）雙測(cè)標(biāo)量測(cè)法是利用放入光路中的兩個(gè)單獨(dú)的實(shí)測(cè)標(biāo)分別切準(zhǔn)立22左右測(cè)標(biāo)分別切準(zhǔn)左右同名像點(diǎn)兩單測(cè)標(biāo)相當(dāng)于同名像點(diǎn)，構(gòu)成立體測(cè)標(biāo)T測(cè)標(biāo)T與立體模型表面M點(diǎn)重合同名像點(diǎn)：地面上一點(diǎn)在相鄰兩張像片上的構(gòu)像左右測(cè)標(biāo)分別切準(zhǔn)左右同名像點(diǎn)同名像點(diǎn)：地面上一點(diǎn)在相鄰兩張像23一、立體像對(duì)（stereopair)1.定義從不同攝站攝取的具有重疊影像的一對(duì)像片。

立體攝影測(cè)量（雙像測(cè)圖）也就是以立體像對(duì)為測(cè)量單元的4.2立體像對(duì)與雙像立體測(cè)圖一、立體像對(duì)（stereopair)4.2立體像對(duì)與雙24[一]立體像對(duì)的基本概念S2

S1

o1o2Aa1a21、立體像對(duì)的定義（StereoPair）

由不同攝站獲取的，具有一定影像重疊的兩張像片。4.2立體像對(duì)與雙像立體測(cè)圖立體攝影測(cè)量（雙像測(cè)圖）也就是以立體像對(duì)為測(cè)量單元的[一]立體像對(duì)的基本概念S2S1o1o25航空攝影獲取的立體像對(duì)航空攝影獲取的立體像對(duì)26航空攝影獲取的彩色立體像對(duì)航空攝影獲取的彩色立體像對(duì)27地面攝影獲取的立體像對(duì)地面攝影獲取的立體像對(duì)28是立體像對(duì)嗎？為什么？是立體像對(duì)嗎？為什么？292.立體像對(duì)上的點(diǎn)、線、面[一]立體像對(duì)的基本概念2.立體像對(duì)上的點(diǎn)、線、面[一]立體像對(duì)的基本概念30

攝影基線：攝取立體像對(duì)時(shí)，相鄰攝站間的連線

同名光線：同一地面點(diǎn)向不同攝站的投射光線

同名像點(diǎn)：同一地面點(diǎn)在不同像片上的構(gòu)像

核面：過(guò)攝影基線與地面點(diǎn)的平面

主核面：包含像主點(diǎn)的核面

垂核面：包含像底點(diǎn)的核面

核線：核面與像片平面的交線

核點(diǎn)：攝影基線與像片平面的交點(diǎn)攝影基線：攝取立體像對(duì)時(shí)，相鄰攝站間的連線31S2

S1

AP1a2a1P2BWAo1o2n1n2J2J1

2、立體像對(duì)的點(diǎn)、線、面同名像點(diǎn)(a1,a2)同名光線(AS1,AS2)攝影基線(S1S2)核面（垂核面、主核面）核點(diǎn)（核點(diǎn)是誰(shuí)的合點(diǎn)？）核線（垂核線、主核線）[一]立體像對(duì)的基本概念S2S1AP1a2a1P2BWAo1o32二、立體攝影測(cè)量的基本原理立體攝影測(cè)量（又稱雙像立體測(cè)圖），是利用一個(gè)立體像對(duì)，在恢復(fù)內(nèi)外方位元素后，重建與地面相似的幾何模型，并對(duì)該模型進(jìn)行量測(cè)的一種攝影測(cè)量方法。上圖過(guò)程就是攝影測(cè)量的幾何反轉(zhuǎn)---也是攝影測(cè)量的基本原理S1S2ABCDS’2二、立體攝影測(cè)量的基本原理立體攝影測(cè)量（又稱雙像立體測(cè)圖），33即：分別恢復(fù)兩像片的內(nèi)、外方位元素像對(duì)的相對(duì)定向和絕對(duì)定向

雙像立體測(cè)圖實(shí)質(zhì)：重建攝區(qū)立體模型，在立體模型上進(jìn)行量測(cè)1、如何重建模型？也就是恢復(fù)像對(duì)的內(nèi)、外方位元素=也就恢復(fù)了B、同名光線、同名像點(diǎn)與地面點(diǎn)的幾何關(guān)系。三、雙像立體測(cè)圖概述即：雙像立體測(cè)圖實(shí)質(zhì)：重建攝區(qū)立體模型，在立體模型上進(jìn)行量測(cè)342、雙像立體測(cè)圖步驟

內(nèi)定向：恢復(fù)像片的內(nèi)方位元素，建立與攝影光束相似的投影光束（已知的）。

相對(duì)定向：恢復(fù)兩張像片的相對(duì)方位，建立與地面相似的立體模型（沒有完全恢復(fù)外方位元素-大小、空間方位是任意的）。

絕對(duì)定向：將立體模型納入到地面坐標(biāo)系中，并歸化模型的比例尺（恢復(fù)模型的大小和空間方位）。

立體測(cè)圖：用量測(cè)工具量測(cè)立體模型，測(cè)制地形圖。（不同的測(cè)量工具有不同的立體測(cè)圖方法）2、雙像立體測(cè)圖步驟353.雙像立體測(cè)圖的方法

模擬法立體測(cè)圖利用模擬測(cè)圖儀，像片，人工尋找同名像點(diǎn)。3.雙像立體測(cè)圖的方法363.雙像立體測(cè)圖的方法解析法立體測(cè)圖利用解析測(cè)圖儀測(cè)圖，像片，人工尋找同名像點(diǎn)。核心是計(jì)算機(jī)。3.雙像立體測(cè)圖的方法373.雙像立體測(cè)圖的方法影像數(shù)字化立體測(cè)圖利用數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)。數(shù)字影像或數(shù)字化影像，利用數(shù)字相關(guān)技術(shù)，自動(dòng)尋找同名像點(diǎn)并量測(cè)坐標(biāo)。采用解析計(jì)算方法，建立數(shù)字立體模型。3.雙像立體測(cè)圖的方法384.3立體像對(duì)的相對(duì)定向元素與模型的絕對(duì)定向元素一、立體像對(duì)的相對(duì)定向與相對(duì)定向元素1、相對(duì)定向元素：確定一個(gè)立體像對(duì)兩張像片相對(duì)位置和姿態(tài)的元素稱為相對(duì)定向元素。4.3立體像對(duì)的相對(duì)定向元素一、立體像對(duì)的相對(duì)定向與相對(duì)定39相對(duì)定向只能確定兩張像片的相對(duì)位置幾何模型與實(shí)際地表之間關(guān)系?相似關(guān)系：比例尺、方位不確定相對(duì)定向只能確定兩張像片的相對(duì)位置幾何模型與實(shí)際地表之間關(guān)系40外方位元素相對(duì)方位元素絕對(duì)方位元素立體像對(duì)實(shí)際地面幾何模型相似模型比例尺任意，方位任意外方位元素相對(duì)方位元素絕對(duì)方位元素相似模型411、相對(duì)定向就是在立體像對(duì)中，確定兩像空系之間方位關(guān)系所需的元素。SoaxyxyxyzSoaxyxyzSoxyxyxyzaSoxyxyzaA問(wèn)題提出確定兩像空系之間方位關(guān)系需有幾個(gè)元素？都哪些元素？比例尺任意（基線長(zhǎng)度任意）確定基線的方向一、立體像對(duì)的相對(duì)定向與相對(duì)定向元素1、相對(duì)定向就是在立體像對(duì)中，確定兩像空系之間方位關(guān)系所需的42以基線坐標(biāo)系為基礎(chǔ)的相對(duì)方位元素系統(tǒng)=單獨(dú)像對(duì)相對(duì)定向以左像空系為基礎(chǔ)的相對(duì)方位元素系統(tǒng)=連續(xù)像對(duì)的相對(duì)定向2、三種相對(duì)方位元素系統(tǒng)

以地面攝影測(cè)量坐標(biāo)系為基礎(chǔ)的相對(duì)方位元素系統(tǒng)（了解）一、立體像對(duì)的相對(duì)定向與相對(duì)定向元素以基線坐標(biāo)系為基礎(chǔ)的相對(duì)方位元素系統(tǒng)=單獨(dú)像對(duì)相對(duì)定向以43建立像空間輔助坐標(biāo)系方法：將左片置平，以左片的像空間坐標(biāo)系作為像對(duì)的像空間輔助坐標(biāo)系。也就是以左方像片為基準(zhǔn)，或者說(shuō)左像片的外方位元素已知。1.連續(xù)像對(duì)的相對(duì)定向元素一、立體像對(duì)的相對(duì)定向與相對(duì)定向元素建立像空間輔助坐標(biāo)系方法：1.連續(xù)像對(duì)的相對(duì)定向元素一、立體44S1S2u1v1w1u2v2w2bbubvbw連續(xù)法相對(duì)定向元素：1.連續(xù)像對(duì)的相對(duì)定向元素以左像空間坐標(biāo)系為基礎(chǔ)，右像片相對(duì)于左像片的相對(duì)方位元素2線元素決定了攝影基線的方向，三個(gè)角元素決定了右光束對(duì)于左光束的旋轉(zhuǎn)方位S1S2u1v1w1u2v2w2bbubvbw連續(xù)法相對(duì)定向45S1S2u1v1w1u2v2w2bbubvbw1.連續(xù)像對(duì)的相對(duì)定向元素以左像空間坐標(biāo)系為基礎(chǔ)，右像片相對(duì)于左像片的相對(duì)方位元素特點(diǎn)：固定一個(gè)光束，移動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)另外一個(gè)光束，便可以確定兩個(gè)光束間的相對(duì)方位。這種相對(duì)方位元素系統(tǒng)被稱為連續(xù)像對(duì)系統(tǒng)。S1S2u1v1w1u2v2w2bbubvbw1.連續(xù)像對(duì)的46建立像空間輔助坐標(biāo)系方法：

將攝影基線置平，像空間輔助坐標(biāo)系的原點(diǎn)為S1，基線B為u軸，垂直于左核面的軸為v軸，右手法則建立平面直角坐標(biāo)系S1-U1V1W1。2.單獨(dú)法相對(duì)定向元素建立像空間輔助坐標(biāo)系方法：2.單獨(dú)法相對(duì)定向元素472.單獨(dú)法相對(duì)定向元素2單獨(dú)法相對(duì)定向元素：1

，

1，2，2，21u1x1v1w1S1y1v2w2S2y2u2x2B在以左攝影中心為原點(diǎn)、左主核面為XZ平面、攝影基線為X軸的右手空間直角坐標(biāo)系中，左右像片的相對(duì)方位元素2212.單獨(dú)法相對(duì)定向元素2單獨(dú)法相對(duì)定向元素：1，48

特點(diǎn)：在不改變兩投影中心位置的情況下，通過(guò)兩個(gè)光束旋轉(zhuǎn)來(lái)確定相對(duì)方位，適用于單獨(dú)像對(duì)的作業(yè)，因此又稱為單獨(dú)像對(duì)系統(tǒng)。21u1x1v1w1S1y1v2w2S2y2u2x2B2212.單獨(dú)法相對(duì)定向元素特點(diǎn)：在不改變兩投影中心位置的情況下，通過(guò)兩個(gè)光束旋49外方位元素相對(duì)方位元素絕對(duì)方位元素立體像對(duì)實(shí)際地面幾何模型相似模型比例尺任意，方位任意5個(gè)？外方位元素相對(duì)方位元素絕對(duì)方位元素相似模型5個(gè)？50

A

A二、模型的絕對(duì)定向和絕對(duì)定向元素問(wèn)題提出1、定義確定幾何模型的比例尺和它在地面坐標(biāo)系中空間方位的元素。確定幾何模型的比例尺和它在地面坐標(biāo)系中空間方位需要哪些元素？AA二、模型的絕對(duì)定向和絕對(duì)定向元素問(wèn)題151二、模型的絕對(duì)定向和絕對(duì)定向元素

關(guān)系式：共有七個(gè)參數(shù)

三個(gè)平移量、三個(gè)旋轉(zhuǎn)角、一個(gè)比例尺系數(shù)二、模型的絕對(duì)定向和絕對(duì)定向元素共有七個(gè)參數(shù)52

小結(jié)：1）第四章的內(nèi)容，雖然有點(diǎn)凌亂，但卻是本門課程的總領(lǐng)。2）學(xué)習(xí)本章，我們除了要掌握雙像解析的點(diǎn)、線和面、相對(duì)定向元素、絕對(duì)定向元素外，主要要理解和掌握攝影測(cè)量的整個(gè)基本流程與技術(shù)發(fā)展路線。3）本章中有關(guān)模擬攝影測(cè)量的內(nèi)容，雖然不是我們學(xué)習(xí)的重點(diǎn)，卻是我們理解攝影測(cè)量基本原理的關(guān)鍵。小結(jié)：53§4－4模擬法立體測(cè)圖§4－5解析法立體測(cè)圖

這兩節(jié)要求大家一定要詳細(xì)看。認(rèn)真研讀理解攝影測(cè)量的基本原理，對(duì)學(xué)好這門課程具有十分重要的意義。在閱讀的同時(shí)，理解以下兩個(gè)問(wèn)題：

1.為什么說(shuō)模擬攝影測(cè)量是一門“利用光學(xué)和機(jī)械原理，避免了復(fù)雜計(jì)算”的學(xué)問(wèn)？

2.模擬攝影測(cè)量與解析攝影測(cè)量到底有什么不同？結(jié)合數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量的概念，把握攝影測(cè)量學(xué)的技術(shù)進(jìn)展的脈絡(luò)，使知識(shí)前后融會(huì)貫通?！?－4模擬法立體測(cè)圖54一、模擬法立體測(cè)圖原理用光學(xué)投影或機(jī)械投影的方法實(shí)現(xiàn)攝影過(guò)程的幾何反轉(zhuǎn)，建立與實(shí)地相似的幾何模型。需要在模擬型立體測(cè)圖儀上完成。4.5模擬法立體測(cè)圖一、模擬法立體測(cè)圖原理用光學(xué)投影或機(jī)械投影的方法實(shí)現(xiàn)攝影過(guò)程55方法：內(nèi)定向、相對(duì)定向、絕對(duì)定向模擬測(cè)圖儀上的內(nèi)定向是人工在測(cè)圖儀上安置有關(guān)數(shù)據(jù)，如安置攝影機(jī)主距，并且使像片主點(diǎn)與測(cè)圖儀像片盤主點(diǎn)重合。方法：內(nèi)定向、相對(duì)定向、絕對(duì)定向56第4章--雙像立體測(cè)圖基礎(chǔ)與立體測(cè)圖ppt課件57多倍儀上的投影器多倍儀上的投影器58二、模擬法相對(duì)定向1.基本思路通過(guò)微動(dòng)投影器的定向螺旋，消除承影面上同名點(diǎn)的上下視差來(lái)完成相對(duì)定向。二、模擬法相對(duì)定向1.基本思路59有左右視差所有同名光線對(duì)對(duì)相交，即同名點(diǎn)的上下視差為零時(shí)，則相對(duì)定向完成。有左右視差所有同名光線對(duì)對(duì)相交，即同名點(diǎn)的上下視差為零時(shí)，則602.投影器的微小運(yùn)動(dòng)對(duì)承影面上投影點(diǎn)位的影響投影器距承影面的高度為H。假設(shè)像片近似水平，選取像片上的九個(gè)像點(diǎn)來(lái)考察投影點(diǎn)位的變化規(guī)律。點(diǎn)位分布如下：像主點(diǎn)2.投影器的微小運(yùn)動(dòng)對(duì)承影面上投影點(diǎn)位的影響投影器距承影面的61總位移X方向位移Y方向位移位移分量：（1）微動(dòng)bu

的影響XYdbuSS’總位移X方向位移62（2）微動(dòng)bv

的影響總位移X方向位移Y方向位移位移分量：XYdbvSS’（2）微動(dòng)bv的影響總位移X方向位移63（3）微動(dòng)bw

的影響S’S位移分量：Hdbw（3）微動(dòng)bw的影響S’S位移分量：Hdbw64（4）微動(dòng)

的影響位移分量：總位移X方向位移Y方向位移（4）微動(dòng)的影響位移分量：總位移X65（5）微動(dòng)

的影響位移分量：（5）微動(dòng)的影響位移分量：66（6）微動(dòng)

的影響位移分量：總位移X方向位移Y方向位移（6）微動(dòng)的影響位移分量：總位移X67把以上各種位移分量相加得到3.相對(duì)定向與上下視差的關(guān)系式同名點(diǎn)的上下視差為：相對(duì)定向的目的模擬測(cè)圖儀上相對(duì)定向的基本關(guān)系式把以上各種位移分量相加得到3.相對(duì)定向與上下視差的關(guān)系式同68（1）連續(xù)像對(duì)相對(duì)定向公式

連續(xù)像對(duì)相對(duì)定向的特點(diǎn)公式左投影器不動(dòng)，只動(dòng)右投影器，則X2、Y2為右投影點(diǎn)相對(duì)于右方主點(diǎn)的坐標(biāo)。（1）連續(xù)像對(duì)相對(duì)定向公式連續(xù)像對(duì)相對(duì)定向的特點(diǎn)X2、Y269（2）單獨(dú)像對(duì)相對(duì)定向公式

單獨(dú)像對(duì)相對(duì)定向的特點(diǎn)公式X1、Y1為左投影點(diǎn)相對(duì)于左方主點(diǎn)的坐標(biāo)，X2、Y2為右投影點(diǎn)相對(duì)于右方主點(diǎn)的坐標(biāo)。（2）單獨(dú)像對(duì)相對(duì)定向公式單獨(dú)像對(duì)相對(duì)定向的特點(diǎn)X1、Y1704.模擬測(cè)圖儀上的相對(duì)定向標(biāo)準(zhǔn)定向點(diǎn)位用五個(gè)相對(duì)定向螺旋消除五個(gè)定向點(diǎn)上的上下視差，第6個(gè)點(diǎn)用于檢核。4.模擬測(cè)圖儀上的相對(duì)定向標(biāo)準(zhǔn)定向點(diǎn)位用五個(gè)相對(duì)定向螺旋消71相對(duì)定向步驟：（連續(xù)法相對(duì)定向）1)

轉(zhuǎn)動(dòng)bv消除2點(diǎn)的上下視差；2)

轉(zhuǎn)動(dòng)bw消除4點(diǎn)的上下視差；3)

轉(zhuǎn)動(dòng)κ2消除1點(diǎn)的上下視差；4)

轉(zhuǎn)動(dòng)ψ2消除3點(diǎn)的上下視差；5)

用ω2在6點(diǎn)上作過(guò)度改正；6)

用bv消除2點(diǎn)的上下視差；7)用bw消除4點(diǎn)的上下視差。檢查5點(diǎn)的上下視差。相對(duì)定向步驟：（連續(xù)法相對(duì)定向）1)

轉(zhuǎn)動(dòng)bv消除2點(diǎn)的72三、模擬法測(cè)圖中模型的絕對(duì)定向1.準(zhǔn)備工作制作圖底：將控制點(diǎn)根據(jù)其平面坐標(biāo)按圖比例尺展繪在圖紙上。將相對(duì)定向后建立的立體模型納入到地面坐標(biāo)系中，并歸化模型的比例尺，這一過(guò)程稱為模型的絕對(duì)定向。三、模擬法測(cè)圖中模型的絕對(duì)定向1.準(zhǔn)備工作將相對(duì)定向73N4N3N1N22.確定模型比例尺1）將圖底置于承影面上，在立體觀察情況下，使其中一個(gè)控制點(diǎn)與其相應(yīng)的模型點(diǎn)的投影重合，取N1。2）以N1為中心旋轉(zhuǎn)圖底，使對(duì)角線上的另一控制點(diǎn)N4的模型點(diǎn)的投影落在相應(yīng)兩控制點(diǎn)N1N4的連線上。3）調(diào)整模型比例尺。沿投影基線方向移動(dòng)一個(gè)投影器，改變投影基線的長(zhǎng)度，直到兩模型點(diǎn)的投影正好與圖底上相應(yīng)控制點(diǎn)重合。N4N3N1N22.確定模型比例尺1）將圖底置于承影面上，743.模型置平1）任取一點(diǎn)如N1為高程起始點(diǎn)，調(diào)整高程起始讀數(shù)，使N1的高程讀數(shù)等于實(shí)測(cè)高程。2）用測(cè)標(biāo)立體切準(zhǔn)N2、N3兩點(diǎn)，讀出相應(yīng)的高程讀數(shù)，并計(jì)算出相對(duì)N1的高程差。3）求出N2、N3兩點(diǎn)相對(duì)于N1的實(shí)際高差，并化成按成圖比例尺計(jì)算的高差。3.模型置平3）求出N2、N3兩點(diǎn)相對(duì)于N1的實(shí)際高差，75然后使用儀器的相應(yīng)螺旋，使整個(gè)投影系統(tǒng)繞儀器的Y軸旋轉(zhuǎn)此角度，這就是模型的航向置平。4.如果，則說(shuō)明模型在X方向已置平，否則按下式計(jì)算出模型繞儀器Y軸旋轉(zhuǎn)的角度：表示圖上兩點(diǎn)間的距離然后使用儀器的相應(yīng)螺旋，使整個(gè)投影系統(tǒng)繞儀器的Y軸旋轉(zhuǎn)此角度765.如果，則說(shuō)明模型在Y方向已置平，否則按下式計(jì)算出模型繞儀器X軸旋轉(zhuǎn)的角度：然后使用儀器的相應(yīng)螺旋，使整個(gè)投影系統(tǒng)繞儀器的X軸旋轉(zhuǎn)此角度，這就是模型的旁向置平。6.最后用N1、N4點(diǎn)進(jìn)行檢查。5.如果，則說(shuō)明模型在Y方向已置平，否77四、在模擬測(cè)圖儀上測(cè)圖測(cè)繪地物和等高線都是在立體觀察下進(jìn)行。多倍儀上的測(cè)繪臺(tái)四、在模擬測(cè)圖儀上測(cè)圖測(cè)繪地物和等高線都是在立體觀察下進(jìn)行。781.測(cè)繪地物將測(cè)標(biāo)照準(zhǔn)在模型的相應(yīng)點(diǎn)上，不斷升降和移動(dòng)測(cè)標(biāo)，在測(cè)標(biāo)與立體模型表面保持相切的情況下，使測(cè)標(biāo)沿地物輪廓移動(dòng)，測(cè)繪出地物。2.測(cè)繪高程注記點(diǎn)根據(jù)成圖要求，測(cè)定高程注記點(diǎn)。密度為圖上每100cm25-20個(gè)。1.測(cè)繪地物將測(cè)標(biāo)照準(zhǔn)在模型的相應(yīng)點(diǎn)上，不斷升降和移動(dòng)測(cè)標(biāo)793.地貌測(cè)繪先繪地性線，再勾繪等高線。4.接邊像對(duì)與像對(duì)、航線與航線、圖幅與圖幅之間都要進(jìn)行接邊。5.檢查內(nèi)容包括：高程注記點(diǎn)位置是否合理、均勻，數(shù)量是否合適，高程注記點(diǎn)的高程與等高線有無(wú)矛盾是否有丟漏山頭、鞍部；少繪或多繪曲線；地貌有無(wú)變形等高線與水系的關(guān)系是否合理地物、地貌要素是否測(cè)繪齊全、正確6.清繪、整飾3.地貌測(cè)繪80利用電子計(jì)算機(jī)，通過(guò)嚴(yán)格的數(shù)學(xué)解算方法保證像點(diǎn)坐標(biāo)和模型點(diǎn)坐標(biāo)之間滿足共線關(guān)系，建立被攝目標(biāo)的數(shù)字立體模型，同樣可以完成對(duì)被攝目標(biāo)的立體量測(cè)。4.6解析法立體測(cè)圖利用電子計(jì)算機(jī)，通過(guò)嚴(yán)格的數(shù)學(xué)解算方法保4.6解析法立體81一、解析測(cè)圖儀的結(jié)構(gòu)解析測(cè)圖儀是由精密立體坐標(biāo)量測(cè)儀、計(jì)算機(jī)、數(shù)控繪圖儀、接口設(shè)備及相應(yīng)軟件組成的立體測(cè)圖系統(tǒng)。立體坐標(biāo)量測(cè)儀作業(yè)員

計(jì)算機(jī)數(shù)控繪圖儀一、解析測(cè)圖儀的結(jié)構(gòu)立體坐標(biāo)量測(cè)儀作業(yè)員計(jì)算機(jī)數(shù)控82硬件1、精密立體坐標(biāo)量測(cè)儀立體觀察和立體量測(cè)2、電子計(jì)算機(jī)核心部件，實(shí)現(xiàn)解析測(cè)圖儀的實(shí)時(shí)計(jì)算與攝影測(cè)量作業(yè)的計(jì)算及數(shù)據(jù)管理。3、數(shù)控繪圖桌在計(jì)算機(jī)控制下，繪出地形圖及各種圖件。硬件834、接口設(shè)備電子計(jì)算機(jī)與立體坐標(biāo)量測(cè)儀及數(shù)控繪圖桌連接與信息溝通。包括編碼器：進(jìn)行模/數(shù)轉(zhuǎn)換（A/D），使儀器的機(jī)械位移量轉(zhuǎn)化為計(jì)算機(jī)能接受的數(shù)字量。伺服系統(tǒng)：進(jìn)行數(shù)/模轉(zhuǎn)換（D/A），將計(jì)算機(jī)給出的數(shù)字信息轉(zhuǎn)化成儀器的機(jī)械位移量，驅(qū)動(dòng)部件至應(yīng)有的位置。4、接口設(shè)備84解析立體測(cè)圖儀(WILDAC1)解析立體測(cè)圖儀(WILDAC1)85二、解析測(cè)圖儀的優(yōu)點(diǎn)（與模擬測(cè)圖儀相比）1、精度高光機(jī)部分簡(jiǎn)單，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定；改正系統(tǒng)誤差,平差偶然誤差；（系統(tǒng)誤差可通過(guò)計(jì)算機(jī)軟件加以改正，偶然誤差通過(guò)平差解決）像點(diǎn)坐標(biāo)量測(cè)精度可達(dá)1-3um二、解析測(cè)圖儀的優(yōu)點(diǎn)（與模擬測(cè)圖儀相比）862、功能強(qiáng)作業(yè)不受攝影方式及儀器活動(dòng)范圍限制，可處理各類航片或衛(wèi)片資料可完成多種測(cè)繪工作取得多種測(cè)繪成果3、效率高具有機(jī)助繪圖功能實(shí)現(xiàn)測(cè)圖過(guò)程的半自動(dòng)化4、可產(chǎn)生數(shù)字測(cè)繪產(chǎn)品，便于成果進(jìn)入GIS

管理應(yīng)用2、功能強(qiáng)3、效率高4、可產(chǎn)生數(shù)字測(cè)繪產(chǎn)品，便于成果進(jìn)入GI87三、解析測(cè)圖儀的工作原理以共線條件方程為基礎(chǔ)解析測(cè)圖儀有兩種方式實(shí)現(xiàn)數(shù)字投影運(yùn)算：輸入物方空間坐標(biāo)（物方空間解析測(cè)圖儀）物方坐標(biāo)可以是：模型坐標(biāo)、地面坐標(biāo)、地理坐標(biāo)。常見的是輸入模型坐標(biāo)。輸入像方空間坐標(biāo)（像方空間解析測(cè)圖儀）三、解析測(cè)圖儀的工作原理88立體坐標(biāo)量測(cè)儀計(jì)算機(jī)繪圖桌數(shù)控XYZXMYM立體坐標(biāo)量測(cè)儀計(jì)算機(jī)繪圖桌XYZXMYM891、定向過(guò)程中在儀器上，經(jīng)像對(duì)定向（包括解析內(nèi)定向、解析相對(duì)定向、解析絕對(duì)定向）后，建立起物像對(duì)應(yīng)關(guān)系。2、測(cè)繪過(guò)程中從手輪、腳盤讀出模型的地面攝測(cè)坐標(biāo)（X,Y,Z)輸入計(jì)算機(jī)算得相應(yīng)的像平面坐標(biāo)由伺服系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)測(cè)標(biāo)運(yùn)動(dòng)到對(duì)應(yīng)像點(diǎn)位置作業(yè)員觀察到測(cè)標(biāo)在立體模型上的位置

以上步驟由實(shí)時(shí)程序控制，以高頻率自動(dòng)重復(fù)執(zhí)行，作業(yè)員即可觀測(cè)到連續(xù)、完整的立體模型。1、定向過(guò)程中90輸入模型坐標(biāo)的工作過(guò)程：(1)

作業(yè)員把攝影機(jī)主距、物畸變差、大氣折光差、地球曲率等必要數(shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī)中，并輸入像片框標(biāo)坐標(biāo)。(2)

像片放在像片盤上后，測(cè)標(biāo)逐次對(duì)準(zhǔn)像片的每個(gè)框標(biāo)，計(jì)算機(jī)即可進(jìn)行內(nèi)定向，確定像片位置，進(jìn)行像片坐標(biāo)與儀器架坐標(biāo)之間的換算，以及底片變形參數(shù)的計(jì)算。(3)解析相對(duì)定向，立體觀測(cè)六個(gè)或更多標(biāo)準(zhǔn)點(diǎn)位定向點(diǎn)的像點(diǎn)坐標(biāo)，計(jì)算機(jī)按設(shè)計(jì)好的相對(duì)定向程序解算出相對(duì)定向元素。輸入模型坐標(biāo)的工作過(guò)程：91(4)輸入控制點(diǎn)坐標(biāo)后，觀測(cè)控制點(diǎn)的像點(diǎn)坐標(biāo)，即可進(jìn)行解析絕對(duì)定向，從而求出航攝像片的六個(gè)外方位元素。（5）有了內(nèi)、外方位元素后，作業(yè)中操縱手輪和腳輪輸入模型坐標(biāo)X、Y、Z，計(jì)算機(jī)按照共線條件方程計(jì)算出理論的像點(diǎn)坐標(biāo)(x，y)。在顧及像點(diǎn)的各項(xiàng)改正后，轉(zhuǎn)換為實(shí)際的像點(diǎn)坐標(biāo)，然后轉(zhuǎn)換成像片架坐標(biāo)。由伺服系統(tǒng)控制兩像片架運(yùn)動(dòng)，使測(cè)標(biāo)對(duì)準(zhǔn)相應(yīng)的像點(diǎn)。立體觀測(cè)中，測(cè)標(biāo)應(yīng)與該模型點(diǎn)相切。(4)輸入控制點(diǎn)坐標(biāo)后，觀測(cè)控制點(diǎn)的像點(diǎn)坐標(biāo)，即可進(jìn)行解析92