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本课件为《摄影测量学》第四章，先讲人眼构造、分辨力与立体视觉原理，说明人造立体观察的四个条件与正立体、反立体、零立体三种立体效应；再介绍桥式立体镜、反光立体镜、互补色法、光闸法、偏振光法与双目镜观测等像对立体观察方法；最后讲解立体量测原理、立体坐标量测仪操作、解析内定向及摄影材料变形、物镜畸变、大气折光与地球曲率等像片系统误差预改正。
立体观察与像点坐标量测 《摄影测量学》（上）第四章
主要内容
§4.1 立体视觉原理 人眼基本构造：视网膜上大约有 10⁸ 个杆状细胞，直径 2μm；6.5×10⁶ 个锥状细胞，直径 2～8μm。
原文中「108」「6.5×106」为上标丢失，此处按标准生物学数据还原为 10⁸ 与 6.5×10⁶。
人眼感知过程
人眼分辨力
双眼观察精度比单眼提高。
人眼立体视觉：人用双眼观察景物可判断其远近，得到景物的立体效应，这种现象称为人眼的立体视觉。
人眼的观察能力：涉及交会角 γ、眼基线 b、视距 L、生理视差 σ、眼主距 fr。
当人眼观察 50m 处景物时，设双眼观察的分辨力为 30″，人眼基线长 65mm，人眼主距 17mm，则 dL ＝ 5.6m。
人造立体视觉的产生：左眼观看左像片 P 上的 a、b，右眼观看右像片 P' 上的 a'、b'，两同名光线在空间中交会，即可重建出与地面 A、B 对应的立体模型。
人造立体观察的条件
立体效应
§4.2 像对的立体观察 立体镜观察 桥式立体镜：在一个桥架上安置两个相同的简单透镜，透镜光轴平行，间距约为眼基距，高度等于透镜主距。
反光立体镜：通过反光镜组扩大眼基距，可对大像幅（如 23cm×23cm）像片进行立体观察。
叠映影像立体观察 互补色法：在投影器中插入互补色滤光片（品红色、蓝绿色），观测者双眼分别带上同色镜片，实现左右像片分像。
叠映影像立体观察 光闸法：在两投影光路中各安装一光闸（一个打开、一个关闭），观测者双眼分别带上与投影器光闸同步的光闸眼镜，光闸起闭频率 > 10Hz。
叠映影像立体观察 偏振光法：在两投影光路中安装两块偏振平面互成 90° 的起偏镜，观测者带上一副检偏镜，镜片与起偏镜相同，左右偏振平面相互垂直。
双目镜观测光路的立体观察：通过双筒望远镜观察，每个望远镜像面有一固定的测标；像片可在两个相互垂直方向共同移动，也可一张像片相对于另一张像片移动；可以分别对左右像片进行调焦、亮度调节及必要旋转，观测系统放大倍率可调节。
§4.3 像点坐标获取 立体量测原理：由 S1、S2 发出的两条同名光线在立体镜下切准于空间点 A（或 A'、A''），据此量测像点坐标。
左右像片同名像点的坐标量测值为 (xa, ya) 与 (xa', ya')。
Steko 1818 型立体坐标量测仪：主要部件包括 X 手轮与 x 读数鼓、Y 手轮、上下视差环、左右视差手轮、上下视差（q）读数鼓与左右视差（p）读数鼓。
立体坐标量测步骤
PSK-2 精密立体坐标量测仪：用于高精度量测像点坐标的立体量测设备。
BC2 解析测图仪：解析摄影测量阶段用于像点坐标量测与测图的机助设备。
数字摄影测量工作站（DPW）：在计算机环境下完成像点坐标量测与立体测图。
航摄像片上的光学框标与机械框标，是建立像平面坐标系与解析内定向的依据。
解析内定向：利用平面相似变换，将像片架坐标变换为以像主点为原点的像平面坐标 (x, y)。
解析内定向计算过程
像点坐标计算：由像片架坐标 (x', y') 经所选变换模型（正形变换、仿射变换、双线性变换）计算像平面坐标 (x, y)。
像片系统误差源
像片系统误差预改正（摄影材料变形）
Lx、Ly 为框标距的理论值，lx、ly 为框标距的量测值，x'、y' 为像点坐标的量测值，x、y 为像点坐标的改正值。
像片系统误差预改正（摄影机物镜畸变差）
k0、k1、k2、k3 为物镜畸变差改正系数，Δr 为畸变差。
像片系统误差预改正（大气折光差改正）
Δr 为像点误差改正数，r 为向径，rf 为折光差角。
像片系统误差预改正（地球曲率）
Δr 为像点误差改正数，r 为向径，R 为地球曲率半径。
像片系统误差预改正：内定向并经系统误差预改正后的像点坐标，依次经过内定向→镜头畸变改正→大气折光改正→地球曲率改正。
教材：张剑清，潘励，王树根编著，《摄影测量学》，武汉大学出版社。
参考书
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