1、第四章立體觀察和立體測(cè)量，緒論：在攝影測(cè)量中廣泛應(yīng)用立體觀察和立體測(cè)量，不僅提高識(shí)別圖像點(diǎn)的能力，還提高測(cè)量的準(zhǔn)確度。立體照片測(cè)量儀器都在立體觀測(cè)等情況下工作，儀器的觀測(cè)系統(tǒng)必須具備適合人眼自然觀測(cè)的條件。第一個(gè)人眼立體視覺，人眼是具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)的天然光學(xué)系統(tǒng)。瞳孔角膜虹膜晶體視網(wǎng)膜視神經(jīng)，人眼注視某一點(diǎn)時(shí)，視軸自動(dòng)轉(zhuǎn)向該點(diǎn)，使牙齒點(diǎn)看起來位于視網(wǎng)膜房中心，隨著物體遠(yuǎn)離人眼，晶體的曲率自動(dòng)改變，使視網(wǎng)膜上物體的結(jié)構(gòu)清晰可見。眼睛的這種本能稱為眼睛調(diào)節(jié)。雙眼觀察物體時(shí)，雙眼本能地把物體的影像落在左右兩個(gè)視網(wǎng)膜巢的中心。也就是說，與中軸看的物體點(diǎn)相交。這種本能稱為眼睛交叉。正常眼睛的最佳視覺距離是顯

2、性距離，約250毫米。人類可以對(duì)自然風(fēng)景進(jìn)行單目觀測(cè)或兩岸觀測(cè)。1.單目觀測(cè)單目觀測(cè)自然界景觀不能直接獲得空間感視覺，只能通過間接因素判斷景物的透視。這種間接因素或近景可以分辨遠(yuǎn)景，也可以根據(jù)景物的大小，甚至常識(shí)來判斷。2，雙眼觀察，用一對(duì)眼睛同時(shí)觀察風(fēng)景，稱為雙眼觀察，在雙眼觀察下，風(fēng)景可以感受到遠(yuǎn)景凹凸不平的視覺，稱為立體視覺。兩眼觀察時(shí)，兩眼晶狀體中心之間的距離稱為眼基線be，平均長度為65毫米。當(dāng)雙眼注視某個(gè)物體時(shí)，要轉(zhuǎn)動(dòng)頭部，使視線相對(duì)于雙眼對(duì)稱位置，同時(shí)雙眼也要分別根據(jù)眼球中心旋轉(zhuǎn)，使雙眼的視線晶狀體中心和視網(wǎng)膜巢中心之間的連接晶狀體中心和視網(wǎng)膜巢中心的連接正確地指向視線點(diǎn)。雙眼的

3、視線總是交叉和視線的性能稱為眼睛的交叉本能。雙眼的相交角度稱為相交角度。視線M到視線基線的距離L和相交角度之間的關(guān)系：當(dāng)角度為較小值時(shí)，常識(shí)可以簡化為：L=be/眼睛的最佳相交角度為13度15度(L牙齒明確距離)。因?yàn)橐暰W(wǎng)膜巢的視角在1度左右，視線點(diǎn)M的視野范圍內(nèi)還有另一個(gè)K，所以在兩眼視網(wǎng)膜巢中也可以得到K的影像k1，k2，所以在視網(wǎng)膜巢中可以得到弧m1k1和m2k2，點(diǎn)K和M在眼基線相同的平面內(nèi)，弧m1k1和m2k2的差異稱為生理學(xué)。值為0表示點(diǎn)k比視線m近一點(diǎn)。設(shè)定點(diǎn)K和M在左側(cè)眼窩中弧長為m1k1，在右側(cè)眼窩中弧長為m2k2，也就是說，如果兩個(gè)茄子影響與一個(gè)點(diǎn)結(jié)合，則其他兩點(diǎn)相交角度的

4、差值：=m-K，也就是說，點(diǎn)K面向觀察者(L/LM)時(shí)，取正符號(hào)。在照片測(cè)量中，就要根據(jù)人眼的立體視覺，對(duì)同一地區(qū)進(jìn)行兩個(gè)徐璐，在不同的相機(jī)網(wǎng)站上拍兩張照片，形成一個(gè)立體相對(duì)，進(jìn)行立體觀察和測(cè)量。那么，人眼為什么能觀察風(fēng)景的透視呢？兩點(diǎn)在眼睛中存在生理時(shí)差，因橋墩不同而產(chǎn)生的生理時(shí)差可以通過人的大腦判斷物體的遠(yuǎn)距離。第二節(jié)人工立體視覺，交叉角度幾何反映了空間景觀的透視。另一方面，它同時(shí)在雙眼內(nèi)產(chǎn)生生理視差，通過大腦的融合作用形成一個(gè)物體空間的視覺反映。因此，自然界的立體視覺過程可以概括為空間物體-交向角差-生理視差-空間物體立體視覺，即空間物體立體視覺的形成主要是兩個(gè)眼鏡膜中生理視差的存在。，

5、在自然中，當(dāng)兩眼同時(shí)觀察空間距離不同的A和B的兩個(gè)物點(diǎn)時(shí)，例如，由于透視不同而形成的相交角度的差異，可以在人的雙眼中產(chǎn)生生理視差，從而得到立體視覺，從而區(qū)分物體的透視。根據(jù)牙齒原理，在P1和P2兩個(gè)位置用相機(jī)拍攝相同風(fēng)景的兩張照片稱為立體像對(duì)。人工立體視覺：空間景觀在感光材料上制作圖像，用人眼觀察圖像的照片引起生理時(shí)差。重建空間風(fēng)景的立體視覺，可見的空間風(fēng)景稱為立體圖像，生成的立體視覺稱為人工立體視覺。根據(jù)立體視覺原理，我們只要在一條基線的兩端用相機(jī)得到一對(duì)相同的圖，就可以在觀察中再現(xiàn)物體的空間景觀，測(cè)量物體的三維坐標(biāo)。這是照片測(cè)量三維坐標(biāo)測(cè)量的理論基礎(chǔ)。在觀察人工立體的條件照片測(cè)量中，人工立

6、體的觀察必須滿足形成人工立體視覺的條件。概括地說：1、2個(gè)徐璐在不同的拍攝現(xiàn)場(chǎng)攝取相同風(fēng)景的立體像對(duì)。2、每只眼睛必須分別觀察一對(duì)照片。(分相條件)3，兩個(gè)同名點(diǎn)的視線和視線基準(zhǔn)線必須在一個(gè)平面內(nèi)。也就是說，同名的光線對(duì)必須相交。4、照片之間的距離應(yīng)與雙眼的相交角度相匹配。(比例尺接近度)，人工立體性能是使用過程中最常見的兩種茄子：立體性能和反粒子性能。立體觀察像將獲得的人造立體功能稱為視立體模型，將與實(shí)物的凹凸距離相同的人稱為正立體功能，此時(shí)左眼觀察左側(cè)照片，右眼觀察右側(cè)照片，直接觀察實(shí)物時(shí)保持生理時(shí)差的原始符號(hào)。立體觀察像得到的視覺模型和實(shí)物的凹凸距離相反，稱為反粒子性能。在制作三節(jié)相對(duì)的

7、立體觀察和測(cè)量、人工立體視覺時(shí)，要求立體相對(duì)的雙眼各只觀察一張照片，俗稱分相。觀察時(shí)，一種是直接觀察兩張照片，構(gòu)成立體視覺，借立體視覺實(shí)現(xiàn)分相。另一種是通過光學(xué)投影疊加兩張照片的視頻進(jìn)行投影，稱為分相法的立體觀察。1，立體觀測(cè)1.2立體鏡法立體鏡的主要作用是一目了然只能看到一張照片的影像。反射立體鏡：將凸透鏡分別放在雙眼前面，將圖像放在凸透鏡的焦面上，或者在焦距以下的情況下，凸透鏡起到投影中心的作用。凸透鏡到圖像的垂直距離是投影光束的主距離(以fc表示)。照片的投影光線通過凸透鏡形成平行光線，進(jìn)入眼睛，雙眼的視線也幾乎平行。牙齒9相當(dāng)于對(duì)自然界的無窮觀測(cè)，眼睛舒適，凝視本能和交響本能相協(xié)調(diào)。1

8、.2補(bǔ)色法補(bǔ)色法利用補(bǔ)色的特性進(jìn)行分相視覺目的立體觀察。最常用的補(bǔ)色是綠色，紫紅色。補(bǔ)色法可以使用補(bǔ)色加法和補(bǔ)色減法。1.2.1補(bǔ)色加補(bǔ)色加法等于投影圖像中使用的立體觀察。原理：光照射透明的左右照片，將圖像疊印在同一承影面上，然后使觀察者的左右眼各只能看到一張圖像，從而獲得立體效果。常用的方法有補(bǔ)色法、管語法、偏振法、LCD閃光燈封閉法。1.2.2補(bǔ)色減去補(bǔ)色等于補(bǔ)色印刷中使用的立體觀察。在同一張白紙上，各印了一對(duì)用品紅、綠色互補(bǔ)色的照片，得到了一張互補(bǔ)色結(jié)構(gòu)徐璐交錯(cuò)的彩色立體圖。觀察者在明室里觀察了立體圖，左右眼戴紫紅色、綠色互補(bǔ)色的眼鏡。以戴紫紅色眼鏡的左眼為例，可以看到白色圖紙的背景為紫

9、紅色，立體圖畫中用品紅色印刷的圖像和背景相融合，左眼再也分辨不出紅色圖像了。因?yàn)榫G色打印的圖像不能通過左前紅色鏡頭黑色看。這樣左眼觀察的視覺是紫紅色背景的黑色綠色相圖形。右眼觀察的視覺是綠色背景的黑色紅象圖像。這樣可以達(dá)到分相的目的，立體觀察白色背景的黑色立體模型。1.3偏振法在兩個(gè)圖像的投影光路上放置兩個(gè)偏振平面與徐璐垂直的偏振器，從而得到光波與徐璐垂直的兩組偏振圖像。偏振用于彩色圖像的立體觀察，可以得到彩色立體模型。如2立體觀察的效果，在進(jìn)行立體觀察時(shí)，滿足上述條件，如果安在眼鏡上的位置不同，則可以達(dá)到不同的立體效果。(威廉莎士比亞、溫斯頓、立體觀察、立體觀察、立體觀察、立體觀察)也就是說，它可以產(chǎn)生立體、反立體、零立體效果。2.1立體正立體是指與觀察立體像時(shí)形成的現(xiàn)場(chǎng)風(fēng)景的起伏一致的立體感。2.2反形體是指觀察立體像時(shí)發(fā)生的與現(xiàn)場(chǎng)風(fēng)景起伏相反的感覺。2.3零立體像是在立體觀察中形成的遠(yuǎn)景起伏消失的效果，稱為零立體效果。三對(duì)立體測(cè)量，雙側(cè)測(cè)量法雙側(cè)測(cè)量法，兩張照片，或左右照片的觀測(cè)光，當(dāng)立體觀測(cè)相匹配時(shí)，左右兩個(gè)測(cè)量形成一個(gè)空間測(cè)量，左右測(cè)量分別位于左右照片的同名測(cè)量點(diǎn)時(shí)，構(gòu)成測(cè)量與相應(yīng)測(cè)量點(diǎn)相對(duì)應(yīng)。在牙齒點(diǎn)，移動(dòng)照片或觀測(cè)系統(tǒng)的手輪可以直接讀