《摄影测量》解析法立体测图
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《摄影测量》模拟法立体测图
型的平移、旋转和缩放将立体模型纳入地面测量坐
标系。
N1
N2
1、准备工作
将像对范围内的四个地面控制点，按测图比
例尺按其坐标展绘在图纸上，制成图底。
N3
N4
§ 4-3模拟法立体测图
1、定向过程
（1）. 模型平移
将图底安放在承影面上，移动图底，是其中一个控 制点与相应模型点投影重合------解决了 X , Y
左右视差：P
上下视差：Q X
§ 4-3模拟法立体测图
左右视差是承影面与模型点的空间位置不吻合造成 的，可以通过升降承影面，改变高度加以消除；
上下视差是由于两像片相对位置没有恢复到摄影时的 相对位置所导致的------上下视差是衡量同名光线是 否相交的标志（相对定向是否完成的标志）。
通过运动投影器，同名点的上下视差随着发生变 化，当诸多同名点的上下视差为零，相对定向即 告完成。通过微动投影器的定向螺旋，消除承影面上同名
（4）. 安置高程
任取一点为高程起点，调整高程起始读数，使该点 的高程读数等于实测高程------解求 Z
§ 4-3模拟法立体测图
（5.） 模型置平
用测标分别立体切准模型点 N2, N3 ，读出相应的高 tan h'12 h12
程读数，计算出相对于N1的高差 h12 , h13
求出地面点实测的高差
绝对定向的实质-------利用一定数量的地面控制 点反求7个绝对定向元素（？？？）（解析法）。控 制点数？？？？
§ 4-3模拟法立体测图
（三）、绝对定向模拟立体测图仪完成这一工作
是根据展有一定数量的控制点的图底与所建模型上
对应点在承影面上正射投影位置的差异，即控制点
实地高差与相应模型点间高差的不符情况，通过模
04 双像立体测图基础与05解析基础
立体像对的相对定向Relative orientation
相对定向的含义是 ,恢复摄影瞬间立体 像对左右像片之间的 相对空间方位。 确定两个像片的相 对空间方位需要5个 参数
单独法相 对定向
Φ1 ，k1 ，Φ2 ，k2 ，w2 Bx , By , Φ2 ，k2 ，w2 连续法相 对定向
立体像对的绝对定向 Absolute orientation
X a1 Y a 2 Z a3
b1 b2 b3
c1 X X s X X s c2 Y Ys R 1 Y Ys Z Z Z Z c3 s s
偏导数 1
二、几种典型的模拟法立体测图仪
（参考：朱肇光编 测绘出版社《摄影测量学》第七章）
1、B8S模拟测图仪
B8S为机械投影模拟立体测图仪，利 用精密机械仪器模拟外业航空摄影时航 片的相对位置，在室内建立立体模型， 用控制点来解算其它地物点坐标值，是 70年代为主流的摄影测量测图仪器。
生产厂家：德国WILD厂，规格：23×23cm
绝对定向也称大地定向,是指确定立体 模型或由多个立体模型构成的区域的绝对 方位,也就是确定立体模型相对地面的关 系。 绝对定向参数为7个 Xs、Ys、Zs、、、、b
§4-4 模拟法立体测图
一、模拟法立体测图原理
模拟法立体测图是利用光学投影或 机械投影方式，恢复摄影瞬间像对的内 方位元素和像对的外方位元素，形成与 实地相似的光学立体模型，从而实现摄 影过程的几何反转。
x x x x x x X s Ys Z s x 0 x X s Ys Z s y y y y y y X s Ys Z s y 0 y X s Ys Z s
摄影测量学基础第5章 双像解析立体测量
三、空间后方交会的具体计算过程
（1） 获取原始数据。从摄影资料中查取平均航高与摄影机主距；从外业 测量成果中获取地面控制点的地面测量，或转换为地面摄影测量坐标。
（2）用像点坐标量测仪器量测像点坐标。
（3）确定未知数的初始值：在竖直摄影情况下，三个角元素的初始值取
为： 0
三个直线元素取为：
两像点的像空间坐标分为 (x1,y1,-f)和(x2,y2,-f)，地 面点A在两像空辅坐标系 中的坐标分别为 (U1,V1,W1)和(U2,V2,W2)。 摄影基线B在地面坐标系中的分量得：Bx=Xs2-Xs1， BY=Ys2-Ys1，Bz=Zs2-Zs1。
由相似三角形可知
N S1A
X AXS1
4.空间前方交会计算未知点的空间坐标（利用 3得到的数据计算投影系数N，得到各点的地 面坐标。）
§5.4 解析相对定向和模型的绝对定向
通过后方交会-前方交会原理，可由像点坐标求得 地物点的摄影测量坐标，这是摄影测量解求地面坐 标的第一套方法。摄影测量的第二套方法是通过像 对的相对定向-绝对定向来实现的。
对左右影像上的一对同名点，按上式可列4个方程， 可按最小二乘法解求地面点的3个未知数。
若n幅影像中含有同一空间点，则可列2n个线性方 程解求3个未知数。这是一种严格的、不受影像数 约束的空间前方交会。
§5.3 空间后-前方交会求解地面点位置
1.野外像片控制测量（4角控制点的地面坐标）
2.像点坐标量测（立体坐标量测仪，量出左右 像片同名像点的坐标） 3.空间后方交会计算像片的外方位元素（12个 外方位元素，用计算机编程实现）
U x
V
R
y
W f
N1U1 BX N2U 2
N1V1
武大《摄影测量》课件—第11讲 标准式像对与像对的立体观察和量测
y2
同名像点的横 坐标之差。
Z H
H1
o1
x10 a1
x1
a2
0 x2
o2
p10
x2
p x1 x2
p x x
0 0 1 0 2
X
A
A0
Y
h
A0
第十二讲 标准式立体像对与 像对的立体观察和量测
3、标准式像对的几何关系
Z
fB p Z
0
X
Y
S1
f
B
y1
S2
f
Z H
量测的内容：
像点坐标量测、左右视差量测、左右视 差较量测、上下视差量测。
测标
测标的作用
测标的种类
第十二讲 标准式立体像对与 像对的立体观察和量测
本 讲 小 结
•标准式像对的定义 •标准式像对的外方位元素 •标准式像对的几何关系 •视差理论 •像对立体观察的条件 •像对立体观察的效果 •像对立体观察的工具 •分像方法 •测标
X X Xs1
X
A
A0
Y
h
A0
Y Y Ys1 Z Z Zs1
第十二讲 标准式立体像对与 像对的立体观察和量测
3、标准式像对的几何关系
Z
X Z
Y
x1 f
左片
B
S2
f
S1
f
X
y2
y1 Y Z f
X B Z y2 Y Z f x2 f
立体像对的绝对方位元素
确定几何模型的比例尺和它在地面 坐标系中空间方位的元素。 • 以左像空系为模型坐标系 • 以摄测系为模型坐标系
第十二讲 标准式立体像对与 像对的立体观察和量测
同名像点的横 坐标之差。
Z H
H1
o1
x10 a1
x1
a2
0 x2
o2
p10
x2
p x1 x2
p x x
0 0 1 0 2
X
A
A0
Y
h
A0
第十二讲 标准式立体像对与 像对的立体观察和量测
3、标准式像对的几何关系
Z
fB p Z
0
X
Y
S1
f
B
y1
S2
f
Z H
量测的内容：
像点坐标量测、左右视差量测、左右视 差较量测、上下视差量测。
测标
测标的作用
测标的种类
第十二讲 标准式立体像对与 像对的立体观察和量测
本 讲 小 结
•标准式像对的定义 •标准式像对的外方位元素 •标准式像对的几何关系 •视差理论 •像对立体观察的条件 •像对立体观察的效果 •像对立体观察的工具 •分像方法 •测标
X X Xs1
X
A
A0
Y
h
A0
Y Y Ys1 Z Z Zs1
第十二讲 标准式立体像对与 像对的立体观察和量测
3、标准式像对的几何关系
Z
X Z
Y
x1 f
左片
B
S2
f
S1
f
X
y2
y1 Y Z f
X B Z y2 Y Z f x2 f
立体像对的绝对方位元素
确定几何模型的比例尺和它在地面 坐标系中空间方位的元素。 • 以左像空系为模型坐标系 • 以摄测系为模型坐标系
第十二讲 标准式立体像对与 像对的立体观察和量测
摄影测量课件 双像_概念_立体及视差
Elementary photogrammetry双像解析摄影测量立体观察（视差（空间前方交会方法（5©Copyright Reserved AS 1S 2p 1p 2l 1l 2同名光线：同一地面点发出的两条光线同名像点:同名光线在左右像片上的构像同名核线：核面与左右像片面的交线核面:摄影基线与某一地面点组成的平面摄影基线:相邻两摄站的连线a 1a 26地面点的同名像点总对于同名点的搜索可9©Copyright Reserved三维立体画人眼是视觉成像系统，与相机类似单眼（单像）不能感知远近双眼形成立体视网膜上有感光细胞,感光后，通过视神经纤维传至大脑视觉中心，经记忆加入已有的概念与经验（心理过程），从而形成感知γγ空间景物在底片上构像人眼观察相片产生生理视差重建空间景物的立体视觉为什么要求像片有60%从不同位置获取目标的立体像对16©Copyright Reserved 三维立体画17©Copyright Reserved 三维立体画18©Copyright Reserved 三维立体画在一个桥架上安置两个相同的简单透镜20左右像片的影像叠映在同一个承影面上，21可以分别对左右像片进行调焦、亮度调节及必要旋转，观像片可在两个相互垂直方向共同移动，也可一张像片相对立体量测原理定测标动测标26模拟摄影测量解析摄影测量接口Æ计算机数字摄影测量左右像片同名像点的坐标量测值为(x a ,y a )左右视差p ＝x a –x a ’上下视差q = Steko 1818 型立体坐标量测仪手轮Y 手轮上下视差环上下视差（q ）读数鼓左右视差（Copyright ReservedPSK-2精密立体坐标量测仪Copyright ReservedBC2解析测图仪数字摄影测量工作站32©Copyright Reserved34Parallax=40-(-30)=70mm =42-(-32)=74mmIntersection（立体像对的前方交会）Intersection双像解析摄影测量如何用数学的方法，建立地面的立体模型，获得地面点的空间坐标a 1(x1,y1)A(X,Y,Z)a2(x2,y2)S2f pB Z f p B Z Z y p BY y p B Y Y x p BB X x p B X X S S A S S A S S A −=−=+=+=++=+=212111211100121212=−==−==−=s s Z s s Y s s X Z Z B Y Y B B X X B pB N N ==212121=−==y y q y y ⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡−=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡−=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡f y x Z Y X f y x Z Y X 2222211111,双像解析摄影测量解析法处理立体像对的三种方法：Summary双像解析摄影测量立体观察（视差（空间前方交会方法（。
摄影测量学5双向解析摄影测量.ppt
2020/10/29
Z1
• 定向公式
• 由于
bbYZ
bXtgbX (bX cos)bX
S1
• 共面方程可写为
Y1 b
bx
S2
bz
by X1
bX FX1
X2
bX bX
1
Y1 Z1 bX X1
Y2 Z2
X2
Y1 Z1 0 Y2 Z2
• 上式为非线性函数，将函数F按泰勒级数展开,取 至一次项,得未知数(相对定向元素)的线性方程 式
2020/10/29
1.连续法相对定向元素
Z
Y
若取左片的像空坐标系
S1-xyz，为描述两张像片 相对关系的像空辅助坐标 系。两片的12个外方位元 素为： 左片 XS1＝YS1＝ZS1＝0
Z（z1） Y(y1) b
S2 bz
bx by
S1
X（x1）
ω2
φ 1＝ω 1 ＝κ 1＝0
φ2
右片 XS2＝bx YS2＝by ZS2 ＝bz
上式即为前方交会公式
2020/10/29
二、空间后方交会－－前方交会法的 计算步骤
• 1、像片控制测量
• 2、像点坐标量测
• 3、空间后方交会
•
求像片的外方位元素
• 4、空间前方交会求待定点坐标
2020/10/29
§3 立体像对的方位元素
• 利用立体像对摄影时同名光线成对相交 的几何关系，通过量测的像点坐标，解 求两像片的相对方位元素值的过程，称 为解析相对定向。确定相邻两像片相对 位置的参数，称为相对定向元素。相对 定向的目的是建立一个与被摄物体（地 面）相似的几何模型，解算相对定向元 素，以确定模型点的坐标。
2020/10/29
Z1
• 定向公式
• 由于
bbYZ
bXtgbX (bX cos)bX
S1
• 共面方程可写为
Y1 b
bx
S2
bz
by X1
bX FX1
X2
bX bX
1
Y1 Z1 bX X1
Y2 Z2
X2
Y1 Z1 0 Y2 Z2
• 上式为非线性函数，将函数F按泰勒级数展开,取 至一次项,得未知数(相对定向元素)的线性方程 式
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1.连续法相对定向元素
Z
Y
若取左片的像空坐标系
S1-xyz，为描述两张像片 相对关系的像空辅助坐标 系。两片的12个外方位元 素为： 左片 XS1＝YS1＝ZS1＝0
Z（z1） Y(y1) b
S2 bz
bx by
S1
X（x1）
ω2
φ 1＝ω 1 ＝κ 1＝0
φ2
右片 XS2＝bx YS2＝by ZS2 ＝bz
上式即为前方交会公式
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二、空间后方交会－－前方交会法的 计算步骤
• 1、像片控制测量
• 2、像点坐标量测
• 3、空间后方交会
•
求像片的外方位元素
• 4、空间前方交会求待定点坐标
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§3 立体像对的方位元素
• 利用立体像对摄影时同名光线成对相交 的几何关系，通过量测的像点坐标，解 求两像片的相对方位元素值的过程，称 为解析相对定向。确定相邻两像片相对 位置的参数，称为相对定向元素。相对 定向的目的是建立一个与被摄物体（地 面）相似的几何模型，解算相对定向元 素，以确定模型点的坐标。
2020/10/29
第4章 立体测图
（1）相对定向
两相邻像片任意放置在投影器上．恢复内方位 元素以后，光线经投影物镜投影到承影面上成 像。这时，同名光线不相交，即与承影面的两 个交点不重合，这个不重合其实就是存在左右 视差和上下视差，当升降测绘台时，左右视差 可以消除，只存在上下视差，因此，上下视差 是衡量同名光线是否相交的标志，或者说．若 同名像点上存在上下视差，就说明没有恢复两 张像片的相对关系，即没有完成相对定向，根 据这一原则，我们可以通过运动投影器，消除 同名点上的上下视差，达到相对定向的目的。
连续像对相对定向元素
连续像对相对定向元素
连续像对相对定向元素
左片
右片
连续像对相对定向元素
在这样的坐标系下：
BY 连续像对相对定向元素：
BZ 2 2 2
注意：
①这里的 BX BY BZ 2 2 2 并不是真正的外方位角 元素。 ②BX与两像片相关位置无关,只决定模型大小。 因此纳入到绝对定向元素中。 ③与单独像对不同的是：五个元素中有两个直 线元素BYBZ。
4-3 立体测图仪上像对的相对定向
一、目的：为了建立两张像片的相关位置，达到 同名光线对对相交，建立与实地相似的立体 模型。 二、仪器上表现： ⒈左右视差P
不影响相对定向，只影 响交点（模型点）高低。
⒉上下视差Q
只有当Q＝0时，两条同名光线相交。
因此，相对定向完成与否的标志是Q＝0。
单独像对相对定向元素
注意：
⒈实际操作时，无需计算，就观察同名像点 上的上下视差。 ⒉步骤中的⑴与⑵、⑶与⑷可以对调。 ⒊3/4点可与5/6点对调。 ⒋过度改正倍数一般为1.5倍（经验）。 （相对定向是在像空间辅助坐标系下进行的， 模型大小没定，也可能左歪或右歪）
4-4 绝对定向
摄影测量学课件—双像立体测图基础与立体测图
来自物体的光刺激视网膜的杆状和锥状细胞（物理过 程）使其感光（生理过程），通过视神经纤维传至后 大脑视觉中心，经记忆加入已有的概念与经验（心理 过程），从而形成感知
人眼观察目标时，会本能地转动眼球，使 视轴交会于该物体上，同时眼睛的水晶体 自动调焦得到清晰的影像，这种本能称为 人眼的凝视。
交会角
接口设备：电子计算机与立体坐标量测仪及数控 绘图桌连接与信息沟通。
包括
编码器：进行模/数转换（A/D），使仪器的 机械位移量转化为计算机能接受的数字量。
伺服系统：进行数/模转换（D/A），将计算 机给出的数字信息转化成仪器的机械位移量，驱 动部件至应有的位置。
像点坐标量测
在摄影测量中，一个立体像对的同 名像点在各自的像平面坐标系的 x,y坐标之差分别称为左右视差p及 上下视差q,即
是指利用一个立体像对重建地面立体几 何模型，并对该几何模型进行量测，直接 给出符合规定比例尺的地形图，获取地理 基础信息。
4.1 人眼的立体视觉原理
一、人眼的基本结构
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
二、人眼光学感觉过程
一个物理、生理、心理共同作用的过程。
叠的地物 。（考虑：两张相对重叠100%行不行？） 2、每只眼睛只能观察像对中的一张像片，这一
条件称之为分像条件。 3、两像片上相同景物（同名像点）的连线与眼
基线应大致平行，并且两同名点的距离与眼 基线尽量相等。 4、两像片的比例尺相近，不能差别太大（差别 <15%）
五、立体效应
1、正立体效应 2、反立体效应
三、双像立体测图概述
立体像对上对应的同名像点、摄影基线、同名射线与地面 点存在固定的几何关系，如果能够恢复像片对的内外方位元素， 就能恢复他们之间固有的几何关系，重建立体模型。
人眼观察目标时，会本能地转动眼球，使 视轴交会于该物体上，同时眼睛的水晶体 自动调焦得到清晰的影像，这种本能称为 人眼的凝视。
交会角
接口设备：电子计算机与立体坐标量测仪及数控 绘图桌连接与信息沟通。
包括
编码器：进行模/数转换（A/D），使仪器的 机械位移量转化为计算机能接受的数字量。
伺服系统：进行数/模转换（D/A），将计算 机给出的数字信息转化成仪器的机械位移量，驱 动部件至应有的位置。
像点坐标量测
在摄影测量中，一个立体像对的同 名像点在各自的像平面坐标系的 x,y坐标之差分别称为左右视差p及 上下视差q,即
是指利用一个立体像对重建地面立体几 何模型，并对该几何模型进行量测，直接 给出符合规定比例尺的地形图，获取地理 基础信息。
4.1 人眼的立体视觉原理
一、人眼的基本结构
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
二、人眼光学感觉过程
一个物理、生理、心理共同作用的过程。
叠的地物 。（考虑：两张相对重叠100%行不行？） 2、每只眼睛只能观察像对中的一张像片，这一
条件称之为分像条件。 3、两像片上相同景物（同名像点）的连线与眼
基线应大致平行，并且两同名点的距离与眼 基线尽量相等。 4、两像片的比例尺相近，不能差别太大（差别 <15%）
五、立体效应
1、正立体效应 2、反立体效应
三、双像立体测图概述
立体像对上对应的同名像点、摄影基线、同名射线与地面 点存在固定的几何关系，如果能够恢复像片对的内外方位元素， 就能恢复他们之间固有的几何关系，重建立体模型。
第五章摄影测量解析基础PPT课件
y f a2 ( X X s ) b2 (Y Ys ) c2 (Z Zs ) a3( X X s ) b3(Y Ys ) c3(Z Zs )
第16页/共106页
第17页/共106页
二、基本关系式 共线条件方程式
x f a1( X X s ) b1(Y Ys ) c1(Z Zs ) a3( X X s ) b3(Y Ys ) c3(Z Zs )
q y1 y2
常用的仪器：steko 1818、HCT-1（ 20 m ）
PSK2（ 1 m ）等
第4页/共106页
上下视差（q）读数鼓
左右视差（p）读数鼓
x读数鼓 X手轮
Y手轮
上下视差环
Steko 1818 型立体坐标量测仪
第5页/共106页
左右视差手轮
立体坐标量测步骤
准备工作：标出像片坐标系，标出要量测的 像点位置（定向点、加密点、外业控制点）并 标明点号 像片归心：使像片坐标系的原点位于仪器坐 标系的已知位置（框标连线交点与旋转中心重合） 像片定向：像片平面坐标系与仪器坐标系的 轴系平行,记下仪器的X0、Y0、P0、Q0。
5.1 像点坐标量测 5.2 单像空间后方交会 5.3 立体像对的前方交会 5.4 立体像对的解析法相对定向 5.5 立体模型的解析法绝对定向 5.6 双像解析的光束法严密解
第1页/共106页
• 5.1 像点坐标量测 第2页/共106页
• 用于量测像点坐标的仪器称为立体坐标量测仪。分为普通立体坐标量测仪和 精密立体坐标量测仪。
y f a2 ( X X s ) b2 (Y Ys ) c2 (Z Zs ) a3( X X s ) b3(Y Ys ) c3(Z Zs )
已知值 ： x0 , y0 , f , m, X, Y, Z（控制点）
第16页/共106页
第17页/共106页
二、基本关系式 共线条件方程式
x f a1( X X s ) b1(Y Ys ) c1(Z Zs ) a3( X X s ) b3(Y Ys ) c3(Z Zs )
q y1 y2
常用的仪器：steko 1818、HCT-1（ 20 m ）
PSK2（ 1 m ）等
第4页/共106页
上下视差（q）读数鼓
左右视差（p）读数鼓
x读数鼓 X手轮
Y手轮
上下视差环
Steko 1818 型立体坐标量测仪
第5页/共106页
左右视差手轮
立体坐标量测步骤
准备工作：标出像片坐标系，标出要量测的 像点位置（定向点、加密点、外业控制点）并 标明点号 像片归心：使像片坐标系的原点位于仪器坐 标系的已知位置（框标连线交点与旋转中心重合） 像片定向：像片平面坐标系与仪器坐标系的 轴系平行,记下仪器的X0、Y0、P0、Q0。
5.1 像点坐标量测 5.2 单像空间后方交会 5.3 立体像对的前方交会 5.4 立体像对的解析法相对定向 5.5 立体模型的解析法绝对定向 5.6 双像解析的光束法严密解
第1页/共106页
• 5.1 像点坐标量测 第2页/共106页
• 用于量测像点坐标的仪器称为立体坐标量测仪。分为普通立体坐标量测仪和 精密立体坐标量测仪。
y f a2 ( X X s ) b2 (Y Ys ) c2 (Z Zs ) a3( X X s ) b3(Y Ys ) c3(Z Zs )
已知值 ： x0 , y0 , f , m, X, Y, Z（控制点）
第四章 双像立体测图基础与立体测图
《摄影测量学》第四章
双像立体测图基础与 立体测图
主要内容
4-1、人眼的立体视觉原理与立体量测
4-2、立体像对与双像立体测图
4-3、立体像对的相对定向元素和模型的绝对
定向元素
4-4、模拟法立体测图
4-5、解析法立体测图
4-1 立体视觉原理与立体量测
一、立体视觉原理 人眼的天然立体视觉： 能判断景物的远近 看到立体的根源： 生理视差
Ztp Z0 Ytp X0 Y0
M
Xtp
绝对定向元素： ，X0 ， Y0 ， Z0 ，， ，
模拟法立体测图
这是一种经典的摄影测量制图方法。它是利用两个投影器，将 航摄的透明底片，装在投影器中，再用灯光照射，用与立体电 影相似的原理，重建地面立体模型。在测绘承影面上，用一个 量测用的测绘台进行测图。这种方法曾经是测图的重要方法。 由于它是用立体型的航测仪器，模拟摄影过程的反转，所以称 为模拟摄影测量。这种方法所用的仪器类型很多，70年代后， 由于电子技术的发展，这类仪器已被解析测图仪代替。这种仪 器测绘的地形图都是线划产品，用于建立地理基础信息库时， 还需将地图进行数字化，增加了工作量。因此，目前这类仪器 都在进行技术改造，增加计算机与接口设备，甩计算机输助测 日，提高测囹效率，并使产品具有线划与数字两种形式。可直 接进入地理信息库。
S1 S1 S1 1 1 1
S1
x
S1
y
S1
z
2
2
2
x
y
z
2、单独法相对定向元素
Z1 Y1 S1 X1 y1 B S2 Z2 Y2 X2 y2
在以左摄影中心 为原点、左主核 面为XZ平面、 摄影基线为X轴 的右手空间直角 坐标系中，左右 像片的相对方位 元素称～
双像立体测图基础与 立体测图
主要内容
4-1、人眼的立体视觉原理与立体量测
4-2、立体像对与双像立体测图
4-3、立体像对的相对定向元素和模型的绝对
定向元素
4-4、模拟法立体测图
4-5、解析法立体测图
4-1 立体视觉原理与立体量测
一、立体视觉原理 人眼的天然立体视觉： 能判断景物的远近 看到立体的根源： 生理视差
Ztp Z0 Ytp X0 Y0
M
Xtp
绝对定向元素： ，X0 ， Y0 ， Z0 ，， ，
模拟法立体测图
这是一种经典的摄影测量制图方法。它是利用两个投影器，将 航摄的透明底片，装在投影器中，再用灯光照射，用与立体电 影相似的原理，重建地面立体模型。在测绘承影面上，用一个 量测用的测绘台进行测图。这种方法曾经是测图的重要方法。 由于它是用立体型的航测仪器，模拟摄影过程的反转，所以称 为模拟摄影测量。这种方法所用的仪器类型很多，70年代后， 由于电子技术的发展，这类仪器已被解析测图仪代替。这种仪 器测绘的地形图都是线划产品，用于建立地理基础信息库时， 还需将地图进行数字化，增加了工作量。因此，目前这类仪器 都在进行技术改造，增加计算机与接口设备，甩计算机输助测 日，提高测囹效率，并使产品具有线划与数字两种形式。可直 接进入地理信息库。
S1 S1 S1 1 1 1
S1
x
S1
y
S1
z
2
2
2
x
y
z
2、单独法相对定向元素
Z1 Y1 S1 X1 y1 B S2 Z2 Y2 X2 y2
在以左摄影中心 为原点、左主核 面为XZ平面、 摄影基线为X轴 的右手空间直角 坐标系中，左右 像片的相对方位 元素称～
摄影测量课件-双像立体测图基础与立体测图
2、單獨法相對定向元素
w1
w2
v1
S1
u1
B
y1
v2
S2
u2
y2
在以左攝影 中心為原點 、左主核面 為UW平面、 攝影基線為 U軸的右手
空間直角坐
1
x2
2
標系中，左 右像片的相
對方位元素
1
2
2
像空間輔助坐標系---S-UVW
五個相對定向元素---兩個左片角元素
+三個右片角元素
單獨法相對定向元素： 1 ， 1 ，2，2，2
是指利用一個立體像對重建地面立體幾 何模型，並對該幾何模型進行量測，直接 給出符合規定比例尺的地形圖，獲取地理 基礎資訊。
4.1 人眼的立體視覺原理
一、人眼的基本結構
視網膜上大約有108個杆狀細胞，直徑2μm； 6.5×106個錐狀細胞，直徑2~8μm
二、人眼光學感覺過程
一個物理、生理、心理共同作用的過程。
利用電子電腦，通過嚴格的數學解算方法保 證像點座標和模型點座標之間滿足共線關係， 建立被攝目標的數字立體模型，同樣可以完成 對被攝目標的立體量測。
一、解析測圖儀的主要組成
精密立體座標量測儀：立體觀察和立體量測。 電子電腦：核心部件，實現解析測圖儀的即時 計算與攝影測量作業的計算。 數控繪圖桌：在電腦控制下，繪出地形圖及各 種圖件。
介面設備：電子電腦與立體座標量測儀及數控繪 圖桌連接與資訊溝通。
包括
編碼器：進行模/數轉換（A/D），使儀器的 機械位移量轉化為電腦能接受的數字量。
伺服系統：進行數/模轉換（D/A），將電腦 給出的數字資訊轉化成儀器的機械位移量，驅動 部件至應有的位置。
像點座標量測
在攝影測量中，一個立體像對的同 名像點在各自的像平面坐標系的 x,y座標之差分別稱為左右視差p及 上下視差q,即
第四章双像立体测图基础与立体测图
根据摄影过程的可逆性，设计两个与摄影机一样的 投影器，将像片P1和P2分别装到投影器内并保持两 投影器的方位与摄影时摄影机的方位相同，但物镜 间的距离缩小，即将投影器S2搬到S2′ 处，此时两投 影器间的距离S1S2 ′ =b，称b为投影基线。
在投影器上，用聚光灯照明，则两投影光束中所有 的同名光线仍对对相交构成空间的交点。所有的交 点的集合，构成与地面相似的几何模型。
无论采用哪一种测图方法，都要经过内定向、相 对定向、绝对定向及测图等过程。
4.3 立体像对的相对定向元素与 模型的绝对定向元素
• 一、相对定向与绝对定向概述
恢复像片对的外方位元素要经过两个 步骤，相对定向和绝对定向。首先要找 出像片对的相对定向元素与模型的绝对 定向元素。
二、立体像对的相对定向元素
人 眼 立 体 视 觉
生理视 ＝ a差 b ab
二、人造立体视觉
A
B
Pa b
a’ b’ P’
左眼
右眼
人眼的立体视觉是立体测图的基础
人 立体像对 造
立 分像条件
体 观
两像片上相同景物（同名像点）的连线
察
与眼基线应大致平行
的 条
两像片的比例尺应相近（差别<15％）
件
正立体
S1
1、立体观测方法
人造立体视觉产生的方法，主要是“分像” －－左眼看左像、右眼看右像
满足这一条件的方法很多
⑴立体镜观察法 ⑵叠影影像的立体观察 ⑶双目镜观测光路的立体观察
立体镜观察
像
对
的
立
桥式立体镜
体
观 察
在一个桥架上安置两个相同的简单透镜
方
法
透镜光轴平行，间距约为眼基距，高度等于透镜主距
在投影器上，用聚光灯照明，则两投影光束中所有 的同名光线仍对对相交构成空间的交点。所有的交 点的集合，构成与地面相似的几何模型。
无论采用哪一种测图方法，都要经过内定向、相 对定向、绝对定向及测图等过程。
4.3 立体像对的相对定向元素与 模型的绝对定向元素
• 一、相对定向与绝对定向概述
恢复像片对的外方位元素要经过两个 步骤，相对定向和绝对定向。首先要找 出像片对的相对定向元素与模型的绝对 定向元素。
二、立体像对的相对定向元素
人 眼 立 体 视 觉
生理视 ＝ a差 b ab
二、人造立体视觉
A
B
Pa b
a’ b’ P’
左眼
右眼
人眼的立体视觉是立体测图的基础
人 立体像对 造
立 分像条件
体 观
两像片上相同景物（同名像点）的连线
察
与眼基线应大致平行
的 条
两像片的比例尺应相近（差别<15％）
件
正立体
S1
1、立体观测方法
人造立体视觉产生的方法，主要是“分像” －－左眼看左像、右眼看右像
满足这一条件的方法很多
⑴立体镜观察法 ⑵叠影影像的立体观察 ⑶双目镜观测光路的立体观察
立体镜观察
像
对
的
立
桥式立体镜
体
观 察
在一个桥架上安置两个相同的简单透镜
方
法
透镜光轴平行，间距约为眼基距，高度等于透镜主距
第五章模拟法和解析法立体测图简介
p1 s1 b
p2 B s2′
p2 s2
M′
A′
D′ M
C′ A
双像立体测图 的原理,就是摄 影过程的几何 反转原理.如左 图所示.
C D
立体量测
P1 s1 P2 s2
f
b
f
（地形点） A
M1(测标) 地面
§5.2 模拟法立体测图
§5.3 解析法立体测图
《摄影测量与遥感》（上）摄影测量学 摄影测量与遥感》
第五章 模拟法和解析法立体 测图简介
南昌工程学院
水利工程系 测量教研室
§5.1 立体测图概述
立体测图的基本过程
立体像对 相对定向、绝对 定向
空间后方交会、前 方交会重建地面立 ຫໍສະໝຸດ 模型量测其他地理信息
DEM
地形图
航测立体测图的方法
1。模拟法立体测图 基本原理：摄影过程的几何反转。 即：利用两个投影器，将航摄透明底片，装 在投影器中，再用灯光照射，在测绘承影面 上，用一个量测用的测绘台进行测图。
摄影测量学 第3章 双像立体测图
为什么双眼能观察景物的远近呢？ 当双眼凝视物点A时，两眼的视轴本能地交于该点 此时的交向角为γ。当观 察附近的B点时，交向角为
γ+dγ。
由于B点的交向角大于A点， 所以A点较B点远。
人眼怎么观察出这两个交 向角的差异呢？
A点在两眼中的构像为a和aˊ，B的构像为b和bˊ。 由于交向角的存在， ' b ' 和 ab 不相等，其差 a
f [a1 ( X A X S ) b1 (YA YS ) c1 ( Z A Z S )] y[a3 ( X A X S ) b3 (YA YS ) c3 ( Z A Z S )] f [a2 ( X A X S ) b2 (YA YS ) c2 ( Z A Z S )]
4、偏振光法 光线经过偏振器分解出来偏振光只在偏振平面上传 播，设此时的光强为I1，当通过第二个偏振器后光 强为I2，如果两个偏振器的夹角为α,则I2=I1cosα。 利用这一特性，在两张影像的投影光路中分别放置 偏振平面相互垂直的偏振器，得到波动方向相互垂 直的两组偏振光影像。观察者带上与偏振器相互垂 直的偏振眼镜，这样就能达到分像的目的，从而可 以观察到立体。
对左右影像上的一对同名点，按上式可列4个方程， 可按最小二乘法解求地面点的3个未知数。
若n幅影像中含有同一空间点，则可列2n个线性方 程解求3个未知数。这是一种严格的、不受影像数 约束的空间前方交会。
第3章 双像立体测图
§3-3 立体像对相对定向 通过后方交会-前方交会原理，可由像点坐标求得 地物点的摄影测量坐标，这是摄影测量解求地面坐 标的第一套方法。摄影测量的第二套方法是通过像 对的相对定向-绝对定向来实现的。 立体像对的相对定向先恢复像对之间的相对几何关 系，使同名射线对对相交，建立起地面的立体模型， 模型的参数（位置、姿态、比例尺等）是随意的。 再通过平移、旋转和缩放，将模型纳入到地面坐标 系中，这就是模型的绝对定向。
第七章、模拟法立体测图和 解析法立体测图
（2）绝对定向
绝对定向的目的在于解求七个参数。 （1）将控制点根据其平面坐标按图比例尺展绘在图纸上，制成 图底。 （2）利用图纸的平移、旋转使其中一个控制点在承影面上的投 影与图纸上的同名控制点重合，并使高程读数与其实际高程值 相等，这就相当于解求了三个偏移参数。 （3）以该点为中心旋转图底，使其与另一控制点的连线与图纸 上同名连线相重合，这就意味着解求了一个旋转角参数。 （4）比较图底上两控制点间的长度与相应模型点投影间的长度， 两者若不相等，则沿投影基线方向移动其中一个投影器改变投 影基线的长度，直到两模型点的投影正好与图底上相应控制点 重合。这一操作相当于解求比例尺因子。 （5）最后将模型置平，这就解求了另外两个旋转角参数。
模拟法立体测图原理
地面点反射出的光线，通过摄影物镜记录在感光材料上，经 摄影处理得到摄影底片。地面点A, M, C, D等发出的光线，通 过相邻两摄影机物镜S1和S2，分别构像在左右像片上重叠范 围内，成为两个摄影光束。两摄影站S1和S2的距离是空间摄 影基线B。光线AS1和AS2， CS1和CS2等都是相应的同名光 线。且同名光线对对相交。根据摄影过程的可逆性，将底片 P1与P2装回到与摄影机相同的两个投影镜箱内，保持两投影 机的方位与摄影时方位相同；但物镜间的距离缩小；此时投 影基线为SS’2＝b。在投影器上，用聚光灯照明，则两投影器 光束中所有同名光线仍对对相交，构成空间的交点，所有这 些交点的集合，构成与地面相似的光学立体模型这个过程称 为摄影过程的几何反转。这就是模拟法立体测图的原理。
第七章 模拟法立体立体测图 数字化测图
模拟法立体测图
这是一种经典的摄影测量制图方法。它是利用两个投影器，将 航摄的透明底片，装在投影器中，再用灯光照射，用与立体电 影相似的原理，重建地面立体模型。在测绘承影面上，用一个 量测用的测绘台进行测图。这种方法曾经是测图的重要方法。 由于它是用立体型的航测仪器，模拟摄影过程的反转，所以称 为模拟摄影测量。这种方法所用的仪器类型很多，70年代后， 由于电子技术的发展，这类仪器已被解析测图仪代替。这种仪 器测绘的地形图都是线划产品，用于建立地理基础信息库时， 还需将地图进行数字化，增加了工作量。因此，目前这类仪器 都在进行技术改造，增加计算机与接口设备，甩计算机输助测 日，提高测囹效率，并使产品具有线划与数字两种形式。可直 接进入地理信息库。
第4章 立体测图的原理与方法
每片 XS
f YS
x0 ZS
y0
左片： X
S1
YS1
YS2
ZS1
ZS2
1 1 1
2 2 2
右片：X S2
立体测图仪上的定向（三个定向） 在立体测图仪上建立起一个与实地完全 相似的立体模型的过程。 一、内定向 1. 恢复两像片的内方位元素（恢复光线 束） 2. 像片坐标与仪器坐标一致。
⒉连续像对（平坦地区） 步骤：⑴用dby消除2点Q2＝0 ⑵用dК 2消除1点Q1＝0 ⑶用dbz消除4点Q4＝0 ⑷用dφ 2消除3点Q3＝0 ⑸用dω 2在6点上作过度改正 再重复至Q1=Q2=Q3=Q4=Q5=Q6=0（用5点 作检查）
注意：
⒈实际操作时，无需计算，就观察同名像点 上的上下视差。 ⒉步骤中的⑴与⑵、⑶与⑷可以对调。 ⒊3/4点可与5/6点对调。 ⒋过度改正倍数一般为1.5倍（经验）。 （相对定向是在像空间辅助坐标系下进行的， 模型大小没定，也可能左歪或右歪）
五、立体测图的主要仪器设备
按投影方式的不同，分为光学投影仪、 机械投影仪和光学机械投影仪。 主要组成部分：
（1）投影系统 （2）观测系统 （3）绘图系统
4-3 解析法立体测图
由于计算机自动控制技术、模数转换技术的 发展，UV.Halava于1957年提出了数字投影的概 念，即利用计算机通过严格的数学解算方法保 证像片坐标和模型点坐标之间满足共线关系， 建立被摄目标的数字立体模型，同样也可完成 对被摄目标的立体量测。
《摄影测量学》 第4章
立体测图原理与方法
4－1 概述
模拟法立体测图 这是用立体型的航测仪器，模拟摄影过程的反转， 所以称为模拟摄影测量。 70年代后，由于电子技术的发展，这类仪器已被解 析测图仪代替。 这种仪器测绘的地形图都是线划产品，用于建立地 理基础信息库时，还需将地图进行数字化，增加了工 作量。因此，目前这类仪器都在进行技术改造，增加 计算机与接口设备，用计算机辅助测图，提高测图效 率，并使产品具有线划与数字两种形式。可直接进入 地理信息库。
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第五章解析法立体测图
主要内容
• §5-1概述
• §5-2解析法立体测原理
§5-1 解析法测图概述
模拟法立体测图
模拟测图仪借助仪器上的投影光线或机械 导杆，通过相对定向和绝对定向之后，重建被 摄目标的光学立体模型。通过对光学立体模型 的量测获取被摄目标的几何信息。
模拟测图仪具有复杂的光学和机械系统。
2. 相对定向-----确定立体像对相互位置关系
半自动观测。自动依次驱动车架到六个标准点位，作业员消 除观察点的上下视差，输入计算机。用最小二乘法解算定向 元素，并显示出定向参数和点位的余差，有作业员判定是否 需要重测。
3、解析测图仪的软件
3. 绝对定向-----解求绝对定向元素 预先输入地控制点坐标。立体切准控制点，记入控制
二、解析测图仪的特点
1. 精度高
仪器： 光机部分构造简单，机械传动少，结构稳定； 系统误差：摄影过程的像差、像片材料变形、仪器机 械部分通过计算机软件改正； 偶然误差：通过平差法配置； 观测值：像点坐标量测的精度达2 m
二、解析测图仪的特点
2. 功能强
方便进行数字模型、纵横断面和等高线测量， 输出的成果是数字的或图解的成果。
点观测的模型坐标，用最小二乘法解算绝对定向方程，输出 绝对定向元素。
4. 模型存储与恢复
确定模型的参数及有关数据存储起来，在需要时， 精确恢复出模型。
5. 点观察 输入像片坐标或模型坐标或地面坐标，自动驱动到指
定观察点位。
3、解析测图仪的软件
6. 数字地面模型 测标沿着XY平面按一定轨迹移动，作业员只需控制Z
方向使测标切准模型和掌握扫描的开启和停止。扫描观测 数据按规定的格式记录下来。
7. 面积、体积和矢量计算
8. 空中三角测量
§5-2解析测图仪工作原理
模型点 坐标
实现数字投影的运算
输入物点的空间坐标，求相应像点坐标。 输入像点的坐标，求相应物点的空间坐标
二、解析测图仪的特点
4. 具有机助绘图功能
测图过程半自动化测图时 ，作业员只需要在 仪器上观测，成果记录和绘成地形图等工作由计 算机控制和软件的功能自动完成。
5. 便于实现测图自动化
在解析测图仪上增加影像相关设备，代替人眼 的立体观测，形成在线方式的自动化测图系统。
二、解析测图仪的特点
6. 便于建立地图数据库
§5-1解析法测图概述
解析法测图原理概述
物点、像点和摄影中心之间存在严格的数学关系， 满足共线方程。利用计算机，通过严格的数学解算方 法保证像点坐标和模型点坐标之间满足共线关系，建 立被摄目标的数学立体模型，同样可以完成被摄目标 的立体量测。
用数学方式解算立体像对上像点坐标与相应模型 点的三维坐标，通过数学模型、建立像点、投影中心、 物点三点共线，完成点位、断面、地物与等高线等测 量任务。
在手轮和脚轮、像片车架、绘图桌及需要自动控制的棱镜、 透镜等部位都安置编码器。
分旋转编码器、线性编码器。
时间脉冲
Байду номын сангаас
车架 位移
编码器
寄存器
控制器
计算机
2) 伺服系统
把计算机给出的数字信息转变为仪器部件的机械位
移，把像片架、绘图笔等驱动到应有的位置，
车架
寄存器
编码器
位移
数字 信息
时间 脉冲
控制器
数 / 模转换 （脉冲发生）
一、解析测图仪的发展历史
1. 1957年, 海拉瓦发表解析测图仪原理的论文, -----解析测图仪的发明者
2. 1957-----1976 提出和研制阶段，仅在军方使用。 后期利用计算机进行解析空中三角测量。
３. 1976 年，赫尔辛基在１３届国际摄影测量大会 上展出７家公司生产的解析测图仪
一、解析测图仪的发展历史
测 图
被测像对的数字立体模型的建立和 利用这个模型完成各项测量任务。
仪
高级语言汇编，有操
的
应用程序 作员操作运行，用户
软
也可以修改，扩充
件 摄影测量软件
实时程序 时间性要求很强
3、解析测图仪的软件
应用程序功能
1. 内定向-----确定像片坐标与像片架坐标间的关系
像片任意安放在像片架上，量测4个或8个框标点的像 片架坐标，像片坐标为理论值，用最小二乘法解算内定向 元素。
数字解法不受摄影方式、摄影主距和外方位元素 过大等方面影响。
除常规摄影测图外，还可以处理交向摄影、全景 摄影、非量测相机摄影及遥感图像资料。
二、解析测图仪的特点
3. 效率高
在定向过程中，通过计算机控制可自动驱动到 标准点位观测；
在观测过程中及时发现观测粗差，减少空中三 角测量的返工；
使用键盘和屏幕终端，进行人机对话，输入简 单的命令完成冗长的操作，提高总生产率。
解析测图仪所取得的量测成果如点位、等高线 等的量测，不仅可以通过绘图桌以图解的方式输出， 还可以存储起来。通过断面扫描采集数字地面模型 的数据点，并制作正射影像。
三、解析测图仪结构
1、解析测图仪的基本组成 仪器：解析测图仪，有精密立体坐标量测仪、计
算机接口设备、绘图仪、计算机软件组成。
立体坐标量测仪 作业员
4. 1976---1987 ------标志转入民用阶段。从测图考 虑解析测图仪的性能，以计算机辅助或控制进行 测图。计算机对所采集的数据进行处理后，强调 在数控绘图桌上绘出地形图，对中间的数字产品 未做严格的管理。 5. 1987后，进入第三阶段-----面向数字测图、地形 数据库和地理/土地信息系统的摄影测量采集。 在数据库管理和操纵下的数控数据采集站。 首先强调数字产品，可以经过图形编辑后进行脱机 绘图或将产品送入地形数据库或地理信息系统。
闭环系统
马达 放大器
（3）. 计算机
计算机是解析测图仪的核心，担负全部数据的计算与 管理任务。
数据处理任务：实时输入/输出（模/数及数/模变 换）、接口（计算机与量测机件间的通讯）、坐标变换 和其它摄影测量运算。
3、解析测图仪的软件
解 析
操作系统
全部程序都必须依赖于计算机操作系统的支 持，用户扩展程序也需要通过操作系统。
电
子 计 算
数控 绘图桌
机
三、解析测图仪的结构
2、解析测图仪的硬件
（1）.精密立体坐标量 测仪
（2）.接口设备
稳定性---精度、成本低
Dove旋像棱镜 Zoom变倍系统 仪器结构原理不同
（3）.计算机
（2）. 接口设备
在立体坐标量测仪、绘图桌、计算机及操作台之间沟通信息
1) 编码器
仪器机械位移量转换成计算机能接受的数字量，即模/数转 化。
主要内容
• §5-1概述
• §5-2解析法立体测原理
§5-1 解析法测图概述
模拟法立体测图
模拟测图仪借助仪器上的投影光线或机械 导杆，通过相对定向和绝对定向之后，重建被 摄目标的光学立体模型。通过对光学立体模型 的量测获取被摄目标的几何信息。
模拟测图仪具有复杂的光学和机械系统。
2. 相对定向-----确定立体像对相互位置关系
半自动观测。自动依次驱动车架到六个标准点位，作业员消 除观察点的上下视差，输入计算机。用最小二乘法解算定向 元素，并显示出定向参数和点位的余差，有作业员判定是否 需要重测。
3、解析测图仪的软件
3. 绝对定向-----解求绝对定向元素 预先输入地控制点坐标。立体切准控制点，记入控制
二、解析测图仪的特点
1. 精度高
仪器： 光机部分构造简单，机械传动少，结构稳定； 系统误差：摄影过程的像差、像片材料变形、仪器机 械部分通过计算机软件改正； 偶然误差：通过平差法配置； 观测值：像点坐标量测的精度达2 m
二、解析测图仪的特点
2. 功能强
方便进行数字模型、纵横断面和等高线测量， 输出的成果是数字的或图解的成果。
点观测的模型坐标，用最小二乘法解算绝对定向方程，输出 绝对定向元素。
4. 模型存储与恢复
确定模型的参数及有关数据存储起来，在需要时， 精确恢复出模型。
5. 点观察 输入像片坐标或模型坐标或地面坐标，自动驱动到指
定观察点位。
3、解析测图仪的软件
6. 数字地面模型 测标沿着XY平面按一定轨迹移动，作业员只需控制Z
方向使测标切准模型和掌握扫描的开启和停止。扫描观测 数据按规定的格式记录下来。
7. 面积、体积和矢量计算
8. 空中三角测量
§5-2解析测图仪工作原理
模型点 坐标
实现数字投影的运算
输入物点的空间坐标，求相应像点坐标。 输入像点的坐标，求相应物点的空间坐标
二、解析测图仪的特点
4. 具有机助绘图功能
测图过程半自动化测图时 ，作业员只需要在 仪器上观测，成果记录和绘成地形图等工作由计 算机控制和软件的功能自动完成。
5. 便于实现测图自动化
在解析测图仪上增加影像相关设备，代替人眼 的立体观测，形成在线方式的自动化测图系统。
二、解析测图仪的特点
6. 便于建立地图数据库
§5-1解析法测图概述
解析法测图原理概述
物点、像点和摄影中心之间存在严格的数学关系， 满足共线方程。利用计算机，通过严格的数学解算方 法保证像点坐标和模型点坐标之间满足共线关系，建 立被摄目标的数学立体模型，同样可以完成被摄目标 的立体量测。
用数学方式解算立体像对上像点坐标与相应模型 点的三维坐标，通过数学模型、建立像点、投影中心、 物点三点共线，完成点位、断面、地物与等高线等测 量任务。
在手轮和脚轮、像片车架、绘图桌及需要自动控制的棱镜、 透镜等部位都安置编码器。
分旋转编码器、线性编码器。
时间脉冲
Байду номын сангаас
车架 位移
编码器
寄存器
控制器
计算机
2) 伺服系统
把计算机给出的数字信息转变为仪器部件的机械位
移，把像片架、绘图笔等驱动到应有的位置，
车架
寄存器
编码器
位移
数字 信息
时间 脉冲
控制器
数 / 模转换 （脉冲发生）
一、解析测图仪的发展历史
1. 1957年, 海拉瓦发表解析测图仪原理的论文, -----解析测图仪的发明者
2. 1957-----1976 提出和研制阶段，仅在军方使用。 后期利用计算机进行解析空中三角测量。
３. 1976 年，赫尔辛基在１３届国际摄影测量大会 上展出７家公司生产的解析测图仪
一、解析测图仪的发展历史
测 图
被测像对的数字立体模型的建立和 利用这个模型完成各项测量任务。
仪
高级语言汇编，有操
的
应用程序 作员操作运行，用户
软
也可以修改，扩充
件 摄影测量软件
实时程序 时间性要求很强
3、解析测图仪的软件
应用程序功能
1. 内定向-----确定像片坐标与像片架坐标间的关系
像片任意安放在像片架上，量测4个或8个框标点的像 片架坐标，像片坐标为理论值，用最小二乘法解算内定向 元素。
数字解法不受摄影方式、摄影主距和外方位元素 过大等方面影响。
除常规摄影测图外，还可以处理交向摄影、全景 摄影、非量测相机摄影及遥感图像资料。
二、解析测图仪的特点
3. 效率高
在定向过程中，通过计算机控制可自动驱动到 标准点位观测；
在观测过程中及时发现观测粗差，减少空中三 角测量的返工；
使用键盘和屏幕终端，进行人机对话，输入简 单的命令完成冗长的操作，提高总生产率。
解析测图仪所取得的量测成果如点位、等高线 等的量测，不仅可以通过绘图桌以图解的方式输出， 还可以存储起来。通过断面扫描采集数字地面模型 的数据点，并制作正射影像。
三、解析测图仪结构
1、解析测图仪的基本组成 仪器：解析测图仪，有精密立体坐标量测仪、计
算机接口设备、绘图仪、计算机软件组成。
立体坐标量测仪 作业员
4. 1976---1987 ------标志转入民用阶段。从测图考 虑解析测图仪的性能，以计算机辅助或控制进行 测图。计算机对所采集的数据进行处理后，强调 在数控绘图桌上绘出地形图，对中间的数字产品 未做严格的管理。 5. 1987后，进入第三阶段-----面向数字测图、地形 数据库和地理/土地信息系统的摄影测量采集。 在数据库管理和操纵下的数控数据采集站。 首先强调数字产品，可以经过图形编辑后进行脱机 绘图或将产品送入地形数据库或地理信息系统。
闭环系统
马达 放大器
（3）. 计算机
计算机是解析测图仪的核心，担负全部数据的计算与 管理任务。
数据处理任务：实时输入/输出（模/数及数/模变 换）、接口（计算机与量测机件间的通讯）、坐标变换 和其它摄影测量运算。
3、解析测图仪的软件
解 析
操作系统
全部程序都必须依赖于计算机操作系统的支 持，用户扩展程序也需要通过操作系统。
电
子 计 算
数控 绘图桌
机
三、解析测图仪的结构
2、解析测图仪的硬件
（1）.精密立体坐标量 测仪
（2）.接口设备
稳定性---精度、成本低
Dove旋像棱镜 Zoom变倍系统 仪器结构原理不同
（3）.计算机
（2）. 接口设备
在立体坐标量测仪、绘图桌、计算机及操作台之间沟通信息
1) 编码器
仪器机械位移量转换成计算机能接受的数字量，即模/数转 化。