數(shù)字?jǐn)z影測量學(xué)

1、數(shù)字?jǐn)z影測量學(xué)實習(xí)報告學(xué)院： 班級： 姓名： 學(xué)號： 日期： 一、實驗的意義和目的本次實習(xí)是基于全數(shù)字?jǐn)z影測量系統(tǒng)VirtuoZo平臺，制作數(shù)字高程模型、數(shù)字正射影像、數(shù)字線劃圖等數(shù)字產(chǎn)品。是將理論知識與實際生產(chǎn)相結(jié)合的過程。通過對VirtuoZo的應(yīng)用實習(xí)，熟悉該系統(tǒng)的基本功能及操作特點，掌握DEM、DOM、DLG產(chǎn)品制作過程。二、實習(xí)內(nèi)容1、學(xué)習(xí)VirtuoZo攝影測量系統(tǒng)；2、2_Hammer測區(qū)數(shù)據(jù)準(zhǔn)備：參數(shù)錄入；3、模型定向：內(nèi)定向、相對定向、絕對定向、核線影像生成；4、2_Hammer測區(qū)2個模型的影象匹配；5、產(chǎn)品生成（DEM、DOM、等高線）三、操作步驟1. 啟動VirtuoZ

2、o正確安裝VirtuoZo 之后，即可以運行程序。在Windows 中啟動VirtuoZo 有以下幾種方法：在桌面啟動VirtuoZo的快捷方式。依次單擊選項“開始” > “程序” >Supresoft > VirtuoZo > VirtuoZo，即可調(diào)用VirtuoZo軟件。在Windows系統(tǒng)的資源管理器中，找到VirtuoZo安裝目錄，在bin子目錄下找到VirtuoZo.exe文件，雙擊鼠標(biāo)即可實現(xiàn)調(diào)用。2.新建測區(qū)（1）選擇文件 > 新建/打開測區(qū)新建一個測區(qū)。（2）在彈出的打開參數(shù)對話框中文件名欄填入測區(qū)名hammer，單擊打開。（3）單擊主目錄一欄右

3、側(cè)的按鈕，選擇測區(qū)目錄，例如Hammer文件夾，確定后如圖所示。按照默認(rèn)設(shè)置即可，單擊保存。3.創(chuàng)建相機參數(shù)和像控點文件創(chuàng)建相機參數(shù)文件： （1）選擇主界面下的設(shè)置 >相機參數(shù)來設(shè)置相機參數(shù)。（2）在相機文件列表中選擇相機文件Hammer.cmr，單擊修改參數(shù)。（3）在彈出的相機檢校參數(shù)對話框中選擇左下方的輸入按鈕。（4）選擇樣本數(shù)據(jù)目錄下的rc30.cmr文件，將其打開。（5）點擊確定按鈕確認(rèn)已引入的相機參數(shù)文件。創(chuàng)建像控點文件：（1）選擇主界面下的設(shè)置 > 地面控制點來設(shè)置像控點。（2）在彈出的對話框中選擇輸入按鈕。（3）選擇樣本數(shù)據(jù)目錄下的hammer.ctl文件，將其打開。

4、（4）點擊確定按鈕確認(rèn)已引入的外控點數(shù)據(jù)。4.創(chuàng)建模型（1）選擇主界面下的文件 >新建/打開模型，彈出打開或創(chuàng)建一個模型對話框。（2）在打開或創(chuàng)建一個模型對話框的文件名一欄輸入模型名稱155-156，用影像編號為155、156的像片創(chuàng)建一個模型。（3）在設(shè)置模型參數(shù)對話框中設(shè)置左右影像，打開hammerIndex.html文件查看可知，156為左影像，155為右影像。（4）按默認(rèn)參數(shù)保存，完成模型創(chuàng)建。5.內(nèi)定向內(nèi)定向：框標(biāo)自動識別與定位。利用框標(biāo)檢校坐標(biāo)與定位坐標(biāo)計算掃描坐標(biāo)系與像片坐標(biāo)系間的變換參數(shù)（1）建立框標(biāo)模板當(dāng)模型打開后，在系統(tǒng)主菜單中，選擇模型定向 > 影像內(nèi)定向，程

5、序讀入左影像數(shù)據(jù)后，屏幕顯示建立框標(biāo)模板界面，選擇界面中間小方塊按鈕將其對應(yīng)的框標(biāo)放大顯示于右窗口內(nèi)，觀察小十字絲中心是否對準(zhǔn)框標(biāo)中心，若不滿意可進(jìn)行調(diào)整。 框標(biāo)調(diào)整有自動或人工兩種方式：a.自動方式：選擇自動按鈕后，移動鼠標(biāo)在左窗口中的當(dāng)前框標(biāo)中心點附近單擊鼠標(biāo)左鍵，小十字絲將自動精確對準(zhǔn)框標(biāo)中心。b.人工方式：若自動方式失敗，則可選擇人工按鈕，移動鼠標(biāo)在左窗口中的當(dāng)前框標(biāo)中心點附近單擊鼠標(biāo)左鍵，再分別選擇上、下、左、右按鈕，微調(diào)小十字絲，使之精確對準(zhǔn)框標(biāo)中心。6.模型定型 相對定向：利用二維相關(guān)，自動在相鄰影像上識別同名點（幾十至上百個點），計算相對定向參數(shù)。在系統(tǒng)主菜單中，選擇模型定向

6、> 模型定向，系統(tǒng)讀入當(dāng)前模型的左右影像數(shù)據(jù)，屏幕顯示相對定向界面。(1)自動相對定向單擊鼠標(biāo)右鍵，彈出菜單，選擇自動相對定向，程序?qū)⒆詣訉ふ彝c，進(jìn)行相對定向。完成后，影像上顯示相對定向點（紅十字絲）。(2)檢查與調(diào)整相對定向點在界面的定向結(jié)果窗中顯示相對定向的中誤差等。拉動定向結(jié)果窗的滾動條可看到所有相對定向點的上下視差。如某點誤差過大，可進(jìn)行調(diào)整（刪除或微調(diào)）。a.刪除點：選中（將光標(biāo)置于定向結(jié)果窗中該點的誤差行再點擊鼠標(biāo)左鍵）要刪除的點后，選擇界面上的刪除點按鈕，刪除該點。b.微調(diào)點：選中（將光標(biāo)置于定向結(jié)果窗中該點的誤差行再擊鼠標(biāo)左鍵）要微調(diào)的點后，分別選擇界面右下方的左影像

7、或右影像按鈕，然后對應(yīng)按鈕上方的兩個點位影像放大窗中的十字絲，分別點擊向上、向下、向左、向右按鈕，使左、右影像的十字絲中心位于同一影像點上。(3)量測控制點 按照控制點的真實地面位置（參見hammerIndex.html和PointPos目錄中的圖片點位），在影像上逐個量測。采用半自動量測：(a)移動鼠標(biāo)將光標(biāo)對準(zhǔn)左影像上的某個控制點的點位，單擊左鍵彈出該點位放大影像窗。(b)再將光標(biāo)移至點位放大影像窗，精確對準(zhǔn)其點位單擊鼠標(biāo)左鍵，程序自動匹配到右影像的同名點后，彈出該點位的右影像放大窗以及點位微調(diào)窗。(c)在點位微調(diào)窗中可以鼠標(biāo)左鍵點擊左或右影像的微調(diào)按鈕，精確調(diào)整點位直至滿意。(d)在點位

8、微調(diào)窗中的點號欄中輸入當(dāng)前所測點的點號，然后選擇確定按鈕，則該點量測完畢。此時該點在影像上顯示黃色十字絲。按以上操作依次量測三個控制點1157、1156、6157后（三個控制點不能位于一條線上），系統(tǒng)自動預(yù)測其余控制點，顯示藍(lán)色小圈，以表示待測控制點的近視位置。然后繼續(xù)量測藍(lán)圈所示的待測控制點。 (4)核線影像 在模型定向界面，單擊鼠標(biāo)右鍵彈出菜單，選擇全局顯示，界面顯示模型的整體影像，然后再彈出菜單，選擇取最大核線范圍；或者選擇自定義核線范圍，隨之將光標(biāo)移至右影像窗中，置于作業(yè)區(qū)左邊一角點處，按下鼠標(biāo)左鍵，然后拖動鼠標(biāo)朝對角方向移動，當(dāng)屏幕顯示的綠色四邊形框符合作業(yè)區(qū)范圍時，停止拖動，松開鼠

9、標(biāo)左鍵，則作業(yè)區(qū)定義好，顯示為綠色四邊形框。（5）生成核線影像單擊鼠標(biāo)右鍵彈出菜單，選擇生成核線影像，程序依次對左、右影像進(jìn)行核線重采樣，生成模型的核線影像。7.DEM生產(chǎn)在完成上述57的全部流程后，即可進(jìn)行影像自動匹配，接著對匹配不好的點進(jìn)行編輯（可選），然后用匹配點生成單模型的DEM。(1) 影像匹配影像自動匹配是數(shù)字?jǐn)z影測量系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)，是沿核線一維影像匹配，確定同名點。其過程是全自動化的。選擇系統(tǒng)菜單DEM生產(chǎn) > 影像自動匹配，進(jìn)度條結(jié)束后即完成。(2) 匹配結(jié)果編輯匹配結(jié)果編輯是影像匹配的后處理工作，是一個交互式的人工干預(yù)過程。目前，在影像匹配中，尚有一些區(qū)域（例：水面、人

10、工建筑、森林等）計算機難以識別，將出現(xiàn)不可靠匹配點（沒有匹配在地面上），這將影響數(shù)字高程模型DEM的精度。因此,對這些區(qū)域進(jìn)行人工干預(yù)是必要的。(3) 匹配點生成DEM當(dāng)DEM建立后，可進(jìn)行正射影像的制作。選擇系統(tǒng)菜單DEM生產(chǎn) > 匹配點生成DEM，進(jìn)度條結(jié)束后即完成。8.DOM生產(chǎn) 選擇主界面下的DOM生產(chǎn) > 生成正射影像，進(jìn)度條結(jié)束后即完成，結(jié)果存放在模型文件的產(chǎn)品目錄下，如157-156product157-156.orl。9.輸出DEM（1）DEM拼接檢查生成四個模型的DEM后，先進(jìn)行DEM拼接檢查，選擇系統(tǒng)主菜單DEM生產(chǎn) > DEM拼接檢查。在選擇拼接區(qū)域框中

11、用鼠標(biāo)拉框選擇范圍，單擊開始拼接入DEM的拼接計算，屏幕彈出拼接進(jìn)展顯示條。當(dāng)拼接完成后，將顯示拼接中誤差、總點數(shù)、誤差分布統(tǒng)計及誤差分布圖 如圖上圖所示，顯示窗的上部所顯示的圖形表示DEM重疊度與接邊誤差，綠色表示小于一倍中誤差的點，藍(lán)色表示大于一倍中誤差且小于二倍中誤差的點，黃色表示大于二倍中誤差且小于三倍中誤差的點，紅色表示大于三倍中誤差的點。 DEM拼接完成后，要檢查DEM拼接精度及中誤差是否符合規(guī)范要求。主要檢查紅色接邊處（大于三倍中誤差的點），一般原因是兩個模型DEM的邊緣有錯誤的匹配點，進(jìn)入匹配編輯對精度不好的DEM進(jìn)行重新檢查編輯，重新生成DEM和拼接工作。(2)DEM分幅輸出

12、 對符合精度要求的DEM分幅輸出，選擇系統(tǒng)主菜單DEM生產(chǎn) > DEM拼接與裁剪。 選擇文件新建，打開工程目錄MosaicHammer.dem，設(shè)置分幅方式，如按塊大小劃分，設(shè)置塊大小。單擊處理菜單下的執(zhí)行劃分，選擇存放目錄輸出。10.輸出DOMDOM拼接 生成四個模型的DOM后，對DOM進(jìn)行拼接，選擇系統(tǒng)主菜單DOM生產(chǎn) >正射影像拼接。 新建文件工程，添加四個模型的DOM文件，單擊處理 > 生成拼接線菜單，顯示紅色拼接線。 單擊處理 > 編輯拼接線菜單，鼠標(biāo)在紅色拼接線上單擊，顯示紅色節(jié)點，可以移動節(jié)點或單擊拼接線移動鼠標(biāo)增加節(jié)點。 單擊處理 > 拼接影像菜單

13、，輸出拼接正射影像。 實習(xí)心得體會通過此次實習(xí)，我進(jìn)一步地了解了使用VirtuoZo全數(shù)字?jǐn)z影測量系統(tǒng)生產(chǎn)4D產(chǎn)品的過程，熟悉了VirtuoZo全數(shù)字?jǐn)z影測量系統(tǒng)的使用，加深了對相關(guān)知識的理解。4D產(chǎn)品生產(chǎn)實習(xí)是一個綜合性很強的實習(xí)，它是對所學(xué)攝影測量及相關(guān)專業(yè)的綜合應(yīng)用,該實習(xí)在數(shù)字?jǐn)z影測量實習(xí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行。同時，我了解到了VirtuoZo 全數(shù)字?jǐn)z影測量系統(tǒng)的功能強大，在4D產(chǎn)品生產(chǎn)實習(xí)的過程中自動與半自動的快速生成功能。 其中主要有掌握創(chuàng)建/打開測區(qū)及測區(qū)參數(shù)文件的設(shè)置。掌握參數(shù)文件的數(shù)據(jù)錄入。通過對模型定向的作業(yè)，了解數(shù)字影像立體模型的建立方法及全過程，并能較熟練地

14、應(yīng)用定向模塊進(jìn)行作業(yè)，滿足定向的基本精度要求。掌握核線影像重采樣，生成核線影像對。掌握匹配窗口及間隔的設(shè)置，運用匹配模塊，完成影像匹配。掌握匹配后的基本編輯，能根據(jù)等視差曲線(立體觀察)發(fā)現(xiàn)粗差，并對不可靠區(qū)域進(jìn)行編輯，達(dá)到最基本的精度要求。掌握DEM格網(wǎng)間隔的正確設(shè)置，生成單模型的DEM。掌握正射影像分辨率的正確設(shè)置，制作單模型的數(shù)字正射影像。通過DEM及正射影像的顯示，檢查是否有粗差。掌握拼接區(qū)域的選定及確定拼接產(chǎn)品的路徑。掌握DEM拼接及自動正射影像鑲嵌。分析拼接精度。理解數(shù)據(jù)格式輸出的意義。了解VirtuoZo NT系統(tǒng)的數(shù)據(jù)格式輸出的具體操作。范圍以將控制點劃在作業(yè)區(qū)范圍內(nèi)為宜，但不

15、能超控太多；其次應(yīng)結(jié)合實際地形情況，如高山地或大比例城區(qū)，由于左右像片視差較大，就應(yīng)適當(dāng)將核線范圍劃大些。 在實習(xí)過程中不免出現(xiàn)些錯誤和困難，但是我們都沒有因此而放棄。我個人覺得在實習(xí)過程中細(xì)心是非常必要的，例如在選擇同名點時，一不小心就有可能將同名像點找錯。還有在影像匹配后編輯時，如果我們不細(xì)心，在沒有保存我們成果的情況下就關(guān)閉了窗口，我們的成果就會因我們的粗心大意而失去。所以我認(rèn)為養(yǎng)成一個細(xì)心嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度是非常必要的，這將減少一些不必要的錯誤和損失。其實，我覺得本次實習(xí)沒有什么特別困難的地方，只要大家能夠做到認(rèn)真細(xì)心，我們的實習(xí)就會很順利。這次實習(xí)內(nèi)容豐富，使我學(xué)到了不少東西。它不

16、僅讓我認(rèn)識到了Virtuozo的各種功能和工作流程及部分原理，還讓我對數(shù)字?jǐn)z影測量數(shù)據(jù)獲取有了更深刻的了解，同時也使我對數(shù)字?jǐn)z影測量課程有了一個整體的概念雖然這次做的成果并不是很完美，與實驗指導(dǎo)中的還存在一定的差距。但通過對實習(xí)成果的分析，了解數(shù)字產(chǎn)品的基本質(zhì)量要求，對其進(jìn)行一定的改善，使其精度有一定的提高。而且通過這次實習(xí)，我對數(shù)字?jǐn)z影測量數(shù)據(jù)獲取有了更深刻的了解，同時對攝影測量課程有了更深更具體的體會。 質(zhì)量報告VirtuoZo 質(zhì) 量 報 告內(nèi)定向信息： (E:1304010116165-166) -左原始影像 ( E:1304010116Images01-165_50mic.

17、vz )： 起點坐標(biāo) 行數(shù) X 列數(shù)： 2558.825 2559.495 x0 X y0 ： 0.000 0.000 RMS: Mx = 0.008 My = 0.007 殘差: 點號 dx dy 1 0.004 0.006 2 0.009 0.004 3 -0.011 -0.002 4 0.004 -0.008 5 -0.011 -0.004 6 0.003 -0.007 7 0.009 0.015 8 -0.007 -0.003右原始影像 ( E:1304010116Images01-166_50mic.vz )： 起點坐標(biāo) 行數(shù) X 列數(shù)： 2558.906 2559.513 x0 X

18、 y0 ： 0.000 0.000 RMS: Mx = 0.008 My = 0.004 殘差: 點號 dx dy 1 0.000 -0.005 2 0.004 0.004 3 -0.014 0.000 4 -0.004 -0.003 5 -0.004 -0.002 6 0.002 -0.004 7 0.018 0.001 8 -0.004 0.008-相對定向信息： (E:1304010116165-166)-相對定向信息：左旋轉(zhuǎn)矩陣： 0.999949990.008901000.00458300 -0.008901000.999960010.00000000 -0.00458300-0.0

19、00041000.99998897 右旋轉(zhuǎn)矩陣： 0.99996901-0.007337000.00269500 0.007267000.999657990.02510400 -0.00287800-0.025083000.99968100 右片旋轉(zhuǎn)角 (rad)：Phi = -0.00458300Omiga = 0.00000000Kappa = -0.00890100左片旋轉(zhuǎn)角 (rad)：Phi = -0.00269600Omiga = -0.02510600Kappa = 0.00726900殘差：點號 dq 1 0.004000 2 0.009000 3 0.007000 4 -0.

20、012000 5 -0.008000 6 -0.004000 7 0.012000 8 0.002000 9 -0.006000 10 0.003000 11 0.000000 12 -0.004000 13 -0.001000 14 -0.001000 15 -0.005000 16 -0.005000 17 0.002000 18 -0.008000 19 0.010000 20 0.016000 21 0.002000 22 -0.006000 23 -0.008000 24 0.011000 25 -0.011000 26 0.003000 27 0.003000 28 -0.0090

21、00 29 0.006000 30 -0.005000 31 0.000000 32 -0.003000 33 0.009000 34 -0.003000 35 0.001000 36 -0.006000 37 0.011000 38 0.001000 39 0.002000 40 -0.002000 41 -0.009000 42 0.011000 43 0.008000 44 -0.003000 45 0.005000 46 -0.003000 47 -0.011000 48 0.008000 49 0.000000 50 -0.008000 51 0.003000 52 0.001000

22、 53 0.000000 54 -0.010000 55 -0.006000 56 0.006000 57 0.001000 58 -0.001000 59 -0.007000 60 -0.002000 61 -0.006000 62 -0.010000 63 0.003000 64 0.003000 65 0.004000 66 -0.002000 67 -0.008000 68 0.002000 69 0.004000 70 0.003000 71 0.001000 72 0.006000 73 0.014000 74 -0.005000 75 0.003000 76 0.008000 7

23、7 -0.001000 78 0.005000 79 0.009000 80 -0.001000 81 -0.006000 82 -0.007000 83 0.011000 84 -0.003000 85 0.006000 86 -0.007000 87 -0.007000 88 0.006000 89 0.001000 90 0.008000 91 -0.006000 92 0.003000 93 -0.003000 94 -0.005000 95 -0.001000 96 0.011000 97 -0.005000 98 0.001000 99 -0.007000 100 0.004000

24、 101 0.002000 102 0.005000 103 -0.008000 104 -0.005000 105 -0.007000 106 0.009000 107 0.007000 108 0.005000 109 0.000000 110 0.010000 111 -0.011000 112 -0.004000 113 -0.001000 114 0.001000 115 -0.007000 116 -0.007000 117 0.009000 118 0.005000 119 -0.010000 120 0.005000 121 0.000000 122 0.000000 123

25、-0.006000 124 -0.001000 125 -0.003000 126 0.000000 127 -0.009000 128 -0.001000 129 -0.003000 130 -0.005000 131 0.008000 132 0.006000 133 -0.005000 134 0.009000 135 -0.001000 136 -0.007000 137 -0.007000 138 -0.007000 139 -0.001000 140 0.002000 141 0.002000 142 -0.007000 143 -0.008000 144 0.000000 145

26、 -0.009000 146 0.003000 147 -0.002000 148 0.013000 149 0.009000 150 -0.001000 151 -0.002000 152 -0.001000 153 0.005000 154 0.001000 155 -0.002000 156 0.006000 157 0.003000 158 -0.007000 159 0.002000 160 0.000000 161 0.000000 162 -0.009000 163 0.003000 164 -0.002000 165 -0.004000 166 -0.001000 167 0.

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