virtuoZo,武漢適普數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)操作流程課件

1、 SupreSoft Inc.-DPS VirtuoZoNTContentPRINCIPLES OF PHOTOGRAMMETRYDIGITAL PHOTOGRAMMETRYVirtuoZoNT WORK FLOW單Use single model 模型4D產(chǎn)品的制作多模型的拼接交互式矢量測(cè)圖系統(tǒng)攝影測(cè)量基本原理返回六度重疊區(qū)三度重疊區(qū)四度重疊區(qū)航向重疊度60旁向重疊度20航向重疊旁向重疊To be continued攝影測(cè)量基本原理從影象重建三維模型、快速生產(chǎn)數(shù)字產(chǎn)品To be continued攝影測(cè)量基本原理-幾個(gè)基本概念空間后方交會(huì)：恢復(fù)攝影時(shí)的光束，即將空間的模型納入到大地坐標(biāo)系中，

2、通過(guò)已知的像點(diǎn)坐標(biāo)及其對(duì)應(yīng)的大地坐標(biāo)系下的坐標(biāo)求解出相應(yīng)的外方位元素（攝站坐標(biāo)：Xs、Ys、Zs；三個(gè)轉(zhuǎn)角：、；）；空間前方交會(huì)：在恢復(fù)攝影時(shí)的光束的前提下，通過(guò)共線方程求解出像點(diǎn)對(duì)應(yīng)的大地坐標(biāo)系下的坐標(biāo)；因此，我們要求取地面上任一點(diǎn)的大地坐標(biāo)，可通過(guò)航空攝影的方式，首先得到該點(diǎn)的像點(diǎn)坐標(biāo)，再通過(guò)相應(yīng)的投影轉(zhuǎn)換即可求得該點(diǎn)在大地坐標(biāo)系下的坐標(biāo)；返回?cái)z影測(cè)量基本原理像方像片（中心投影）正射投影（地圖）物方地形光照航空像片地表地圖從地表經(jīng)過(guò)攝影處理得到航空影像攝影測(cè)量基本原理旋轉(zhuǎn)矩陣參數(shù)（a1/b1/c1/a2/b2/c2/a3/b3/c3）共線方程S（攝站）x0 fO y0大地坐標(biāo)：X、Y、Z攝

3、站（S）坐標(biāo)：Xs、Ys、Zs旋轉(zhuǎn)角： 、像點(diǎn)坐標(biāo)：x、y像主點(diǎn)坐標(biāo)： x0 、y0攝影主距：f內(nèi)方位元素?cái)z影測(cè)量基本原理XYZx yaAS(XS , YS ,ZS )外方位元素：XS 、YS 、 ZS 、x-x0=-fa1(X-Xs)+b1(Y-Ys)+c1(Z-Zs)/ a3(X-Xs)+b3(Y-Ys)+c3(Z-Zs)y-y0=-fa2(X-Xs)+b2(Y-Ys)+c2(Z-Zs)/ a3(X-Xs)+b3(Y-Ys)+c3(Z-Zs)共線方程：攝影測(cè)量與其發(fā)展模擬攝影測(cè)量20世紀(jì)初-80年代解析攝影測(cè)量60年代初-80年代末數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量80年代初-現(xiàn)在數(shù)字產(chǎn)品A10C130Virt

4、uoZo NT數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量-幾個(gè)基本概念內(nèi)定向:建立影像掃描坐標(biāo)與像點(diǎn)坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換關(guān)系，求取轉(zhuǎn)換參數(shù)；相對(duì)定向：通過(guò)量取模型的同名像點(diǎn)，解算兩相鄰影像的相對(duì)位置關(guān)系；絕對(duì)定向：通過(guò)量取地面控制點(diǎn)對(duì)應(yīng)的像點(diǎn)坐標(biāo)，解算模型的外方位元素，將模型納入到大地坐標(biāo)系中；核線影像：在一個(gè)立體模型中，地面上任意一點(diǎn)與兩攝站中心構(gòu)成的平面（核面）與左右影像面的交線稱為左右核線，沿核線方向?qū)υ加跋裰匦虏杉挠跋穹Q為核線影像，（見(jiàn)下圖），由此可見(jiàn)，位于同名核線上的像點(diǎn)，不存在上下視差；數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量-幾個(gè)基本概念上下視差S1S2a1a2A核面左核線右核線a2Ax(p)y(q)左右視差地表返回上頁(yè)a2數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量-基本

5、流程原始影像掃描影像掃描內(nèi)定向相對(duì)定向絕對(duì)定向核線影像核線影像匹配匹配編輯DEM生成立體測(cè)圖內(nèi)插等高線引入等高線矢量DOM生成疊加影像生成DLG生成DRG生成VirtuoZoNT基本操作流程返回VirtuoZoNT基本操作流程數(shù)據(jù)的準(zhǔn)備：建立測(cè)區(qū)：輸入測(cè)區(qū)的相應(yīng)參數(shù)（給出測(cè)區(qū)路徑及測(cè)區(qū)名稱、控制點(diǎn)文件路徑及文件名、加密點(diǎn)文件路徑及文件名、相機(jī)參數(shù)文件路徑及文件名等）；引入掃描影像：將掃描后的影像轉(zhuǎn)化為VZ格式的影像數(shù)據(jù)；建立控制點(diǎn)文件：將該測(cè)區(qū)已知的地面控制點(diǎn)坐標(biāo)輸入相應(yīng)的控制點(diǎn)文件中；建立相機(jī)參數(shù)文件：將相機(jī)參數(shù)輸入相應(yīng)的文件中保存；To be continuedVirtuoZoNT基本操作

6、流程自動(dòng)空三加密：建立影像列表：將轉(zhuǎn)換過(guò)的影像按從左至右、由上而下（按航帶）的順序排列；內(nèi)定向批處理：對(duì)所有影像作內(nèi)定向處理確定航帶的偏移：在每相鄰兩航帶間選取至少兩對(duì)航帶偏移點(diǎn)；自動(dòng)轉(zhuǎn)點(diǎn)：交互式編輯：刺出控制點(diǎn)對(duì)應(yīng)的像點(diǎn)坐標(biāo)，平差解算，剔除粗差；創(chuàng)建立體模型：生成該測(cè)區(qū)的立體模型，創(chuàng)建加密點(diǎn)文件；To be continuedVirtuoZoNT基本操作流程單個(gè)立體模型分別處理：生成核線影像；匹配前的預(yù)處理；影像匹配；匹配結(jié)果的編輯；生成DEM;生成單模型正射影像（DOM）、等高線影像；生成疊合影像；數(shù)字測(cè)圖（此項(xiàng)處理在生成核線影像之后即可進(jìn)行）To be continuedVirtuoZo

7、NT基本操作流程多個(gè)模型的拼接、成果輸出：按圖幅范圍拼接（或裁切）DEM、輸出拼接（或裁切）后的成果；按圖幅范圍拼接（或裁切）正射影像（DOM）、輸出拼接（或裁切）后的成果；按圖幅范圍拼接（或裁切）矢量數(shù)據(jù)（DLG）、輸出拼接（或裁切）后的成果；按圖幅范圍套合矢量數(shù)據(jù)和正射影像，輸出套合后的成果（DRG）；返回建立測(cè)區(qū)打開(kāi)主界面程序，選擇菜單“文件打開(kāi)測(cè)區(qū)”；見(jiàn)圖1：在彈出的對(duì)話框中輸入相應(yīng)的測(cè)區(qū)名，即可新建一個(gè)測(cè)區(qū)，也可選擇一已存在的測(cè)區(qū)打開(kāi)；見(jiàn)圖2：若為新建一測(cè)區(qū)，輸入相應(yīng)的測(cè)區(qū)名確認(rèn)后，將出現(xiàn)如圖3所示的對(duì)話框；填入相應(yīng)的測(cè)區(qū)路徑、控制點(diǎn)文件路徑及文件名、加密點(diǎn)文件及文件名、相機(jī)參數(shù)文件

8、及文件名、攝影比例尺、總航帶數(shù)、成圖比例尺、DEM采樣間距、等高線間距等參數(shù)后確認(rèn)即可；若要對(duì)建立的測(cè)區(qū)參數(shù)進(jìn)行修改，可選擇“設(shè)置測(cè)區(qū)參數(shù)”；見(jiàn)圖4,將彈出如圖3所示對(duì)話框，可對(duì)此測(cè)區(qū)參數(shù)進(jìn)行修改；引入影像 選擇“文件-引入-影像文件”；見(jiàn)圖5： 在彈出的對(duì)話框中填入相應(yīng)的參數(shù)，如相加參數(shù)文件、影像是否反轉(zhuǎn)、轉(zhuǎn)換的原始數(shù)據(jù)格式類型、影像的掃描分辨率（若不知道原始影像的掃描分辨率，可在此欄中輸入?yún)?shù)1,部分原始影像的掃描分辨率可直接從影像中獲?。┑葏?shù)，然后載入相應(yīng)的原始影像文件，編輯影像的輸出路徑，即可開(kāi)始轉(zhuǎn)換；見(jiàn)圖6：檢查（修改）影像參數(shù) 選擇“設(shè)置影像參數(shù)”；見(jiàn)圖10 在彈出的對(duì)話框中將缺

9、省顯示模型左影像的參數(shù)（影像路徑、文件名、相機(jī)參數(shù)文件名、影像行列數(shù)、分辨率、影像類型、顏色類型、相機(jī)是否反轉(zhuǎn)），可對(duì)此參數(shù)進(jìn)行修改或檢查，若要查看其他影像，可點(diǎn)擊相應(yīng)的瀏覽按鈕，選擇相應(yīng)的影像文件打開(kāi)查看；見(jiàn)圖11建立相機(jī)參數(shù)文件 選擇“設(shè)置相機(jī)參數(shù)”；見(jiàn)圖12 在彈出的對(duì)話框中將缺省顯示當(dāng)前測(cè)區(qū)的相機(jī)參數(shù)文件內(nèi)容，若當(dāng)前相機(jī)參數(shù)文件內(nèi)容為空，可填入相應(yīng)的參數(shù)（像主點(diǎn)坐標(biāo)、相機(jī)主距、各框標(biāo) 點(diǎn)編號(hào)及坐標(biāo)、相機(jī)畸變差改正數(shù)）；見(jiàn)圖13建立加密點(diǎn)文件 選擇“設(shè)置地面控制點(diǎn)”；見(jiàn)圖14 在彈出的對(duì)話框中將缺省顯示當(dāng)前測(cè)區(qū)的加密點(diǎn)文件內(nèi)容，若當(dāng)前加密點(diǎn)文件內(nèi)容為空，可填入相應(yīng)的參數(shù)（點(diǎn)位編號(hào)、地面坐

10、標(biāo)X、Y、Z）；見(jiàn)圖15 注意：控制點(diǎn)的編號(hào)最好為純數(shù)字編號(hào)，為免與相對(duì)定向點(diǎn)重名，編號(hào)位數(shù)最好為512位；設(shè)置成果輸出參數(shù)To be continued 選擇“設(shè)置DEM參數(shù)”；見(jiàn)圖16 在彈出的對(duì)話框中將缺省顯示DEM的輸出路徑及文件名為“模型名product模型名.DEM”，輸出的DEM范圍為當(dāng)前模型的核線影像范圍（設(shè)定范圍為(-999999,999999)(-999999,999999)），DEM格網(wǎng)間距及旋轉(zhuǎn)角與測(cè)區(qū)所設(shè)一致，缺省輸出DEM保留一位小數(shù)（整型存儲(chǔ)格式），參與輸出DEM的為當(dāng)前模型；用戶可根據(jù)實(shí)際情況選擇其他的輸出路徑及輸出文件名、設(shè)定DEM的輸出范圍、格網(wǎng)間距及旋轉(zhuǎn)角

11、、DEM的小數(shù)保留位數(shù)（浮點(diǎn)型存儲(chǔ)格式；最多僅保留7位小數(shù)）、選擇多個(gè)模型生成DEM（此時(shí)會(huì)在每個(gè)模型下生成當(dāng)前模型的DEM，然后對(duì)每個(gè)模型的DEM進(jìn)行自動(dòng)拼接，生成一個(gè)拼接后的DEM）；見(jiàn)圖17設(shè)置成果輸出參數(shù) 選擇“設(shè)置正射影像參數(shù)”；見(jiàn)圖18 在彈出的對(duì)話框中將缺省顯示當(dāng)前模型正射影像的輸出路徑及文件名為“模型名product模型名.orl（以左片為主片時(shí)為此后綴，若已右片為主片時(shí)后綴為orr）”，輸出的正射影像范圍與當(dāng)前模型的DEM范圍一致（缺省設(shè)定范圍為(-999999,999999)(-999999,999999)），正射影像的輸出比例尺、分辨率與測(cè)區(qū)參數(shù)一致，選擇影像順序缺省為“

12、按輸入順序”，正射影像背景缺省為白色，重采樣方式缺省為“雙線性插值”，所需相應(yīng)的DEM缺省為當(dāng)前模型的DEM，重采樣所需影像缺省為當(dāng)前模型的左右片；用戶可根據(jù)實(shí)際情況選擇其他的輸出路徑及輸出文件名，設(shè)定正射影像的輸出范圍，設(shè)定選擇影像順序，正射影像背景，重采樣方式，對(duì)應(yīng)的DEM，對(duì)應(yīng)的原始影像；見(jiàn)圖19To be continued設(shè)置成果輸出參數(shù) 選擇“設(shè)置等高線影像參數(shù)”；見(jiàn)圖20 在彈出的對(duì)話框中將缺省顯示當(dāng)前模型等高線影像的輸出路徑及文件名為“模型名product模型名.cnt”，輸出的等高線影像范圍與當(dāng)前模型的DEM范圍一致（缺省設(shè)定范圍為(-999999,999999)(-9999

13、99,999999)），等高線影像的計(jì)曲線間距、等高線間距與測(cè)區(qū)參數(shù)一致，線寬為1，背景為黑色，生成方式為矩形格網(wǎng)內(nèi)插，缺省生成相應(yīng)的注記，注記字高為3，間距為500，疊加正射影像的分辨率及比例尺與測(cè)區(qū)參數(shù)一致，等高線疊加在正射影像上的顏色缺省為綠色，所需相應(yīng)的DEM缺省為當(dāng)前模型的DEM；用戶可根據(jù)實(shí)際情況選擇其他的輸出路徑及輸出文件名，設(shè)定等高線影像是否輸出注記，背景顏色，疊加在正射影像上時(shí)的顏色，生成方式，對(duì)應(yīng)的DEM等；見(jiàn)圖21模型影像內(nèi)定向 選擇“處理模型定向內(nèi)定向”；見(jiàn)圖22 若相機(jī)參數(shù)文件未生成相應(yīng)的框標(biāo)模版文件，此時(shí)將彈出尋找框標(biāo)模版的界面，見(jiàn)圖23；選擇相應(yīng)的模版后（或已存在

14、框標(biāo)模版），將自動(dòng)尋找定位框標(biāo)中心，見(jiàn)圖24；若自動(dòng)匹配的框標(biāo)中心不準(zhǔn)確，用戶可通過(guò)“上”“下”“左”“右”四個(gè)按鈕來(lái)調(diào)整測(cè)標(biāo)對(duì)準(zhǔn)框標(biāo)中心；模型的相對(duì)定向 選擇“處理模型定向相對(duì)定向”；見(jiàn)圖25 進(jìn)入相對(duì)定向界面后，鼠標(biāo)右鍵選擇菜單“自動(dòng)相對(duì)定向”，即進(jìn)行影像的自動(dòng)匹配，自動(dòng)尋找同名點(diǎn)；自動(dòng)匹配完成后，用戶可檢查同名點(diǎn)的誤差，對(duì)誤差較大的點(diǎn)進(jìn)行調(diào)整或刪除；當(dāng)左右影像差別較大時(shí)，直接自動(dòng)匹配可能效果較差，此時(shí)可將右鍵菜單中的“選項(xiàng)”欄中的“尋找近似值”、“自動(dòng)精確定位”功能取消，手工在影像左邊緣添加2、3對(duì)同名點(diǎn)后再做自動(dòng)匹配，效果可能會(huì)好一些；當(dāng)影像質(zhì)量實(shí)在太差時(shí)，只能全手工添加6個(gè)以上同名點(diǎn)

15、，方可相對(duì)定向；見(jiàn)圖26、圖27模型的絕對(duì)定向 在相對(duì)定向界面中，在右鍵菜單中選中功能選項(xiàng)“尋找近似值”、“自動(dòng)精確定位” ，在左片中找出控制點(diǎn)對(duì)應(yīng)的像點(diǎn)位置，使用鼠標(biāo)左鍵在該區(qū)域點(diǎn)取，在彈出的1:1影像顯示窗口中精確刺準(zhǔn)后，右片上將自動(dòng)匹配出相應(yīng)的同名點(diǎn)，在彈出的對(duì)話框中精確調(diào)整左右片的像點(diǎn)位置（或使用右下角的微調(diào)按鈕調(diào)整），使左右測(cè)標(biāo)分別對(duì)準(zhǔn)控制點(diǎn)，給出相應(yīng)的控制點(diǎn)點(diǎn)名（與在加密點(diǎn)文件中的點(diǎn)名對(duì)應(yīng)）；同樣的方法刺出其他控制點(diǎn)點(diǎn)位，模型的絕對(duì)定向至少需要刺出3個(gè)控制點(diǎn)；刺完足夠控制點(diǎn)后，可選擇右鍵菜單“絕對(duì)定向普通方式”，即顯示絕對(duì)定向的結(jié)果和各控制點(diǎn)誤差，可點(diǎn)擊“立體顯示”按鈕，檢查控制點(diǎn)

16、是否刺準(zhǔn)；見(jiàn)圖28、圖29 控制點(diǎn)的添加也可在立體方式下進(jìn)行：選擇右鍵菜單“立體方式”（或“絕對(duì)定向立體方式”），即進(jìn)入立體顯示絕對(duì)定向界面，用戶可在此模式下切準(zhǔn)每個(gè)控制點(diǎn)的立體，調(diào)整絕對(duì)定向的誤差，同時(shí)也可通過(guò)看立體顯示來(lái)檢查相對(duì)定向點(diǎn)是否正確；見(jiàn)圖30、圖31 除此以外，用戶若已在相對(duì)定向界面中刺出了足夠的控制點(diǎn)，也可退出相對(duì)定向界面，選擇“處理模型定向絕對(duì)定向”，此時(shí)會(huì)彈出絕對(duì)定向?qū)υ捒?，顯示絕對(duì)定向的后的結(jié)果及中誤差；見(jiàn)圖32、圖33核線影像生成 在相對(duì)定向界面中，作完相對(duì)定向后，選擇右鍵菜單“定義作業(yè)區(qū)”，然后在左影像上用鼠標(biāo)左鍵拉框選擇核線影像的生成范圍，存盤(pán)；若不想手工設(shè)定，可選

17、擇右鍵菜單“自動(dòng)定義最大作業(yè)區(qū)”，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)找出可生成核線影像的最大范圍，存盤(pán)；選擇右鍵菜單“生成核線影像非水平核線（或水平核線；注：要生成水平核線影像，必需在作完絕對(duì)定向后方可；非水平核線則無(wú)此限制）”，即可生成核線影像；見(jiàn)圖34、圖35、圖36、圖37 此外，也可在主界面下完成核線影像的生成；若未在相對(duì)定向界面中指定核線范圍，在退出相對(duì)定向界面時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)設(shè)定核像影像的生成范圍為最大范圍，選擇“處理核線重采樣非水平核線（或水平核線）”，即可生成當(dāng)前模型的核線影像；見(jiàn)圖36、圖37匹配預(yù)處理 選擇主界面菜單“處理匹配預(yù)處理”，即進(jìn)入匹配預(yù)處理界面；打開(kāi)需要作預(yù)處理的模型，即可作預(yù)處理操作；

18、見(jiàn)圖38 在預(yù)處理界面中，可在影像上手工添加部分特征點(diǎn)、特征線、特征面；這些添加的點(diǎn)、線、面，將會(huì)作為匹配的約束條件；見(jiàn)圖39 另外，若用戶在測(cè)圖模塊中測(cè)取過(guò)部分特征地物，在匹配預(yù)處理中可引入這些矢量信息，以避免重復(fù)操作；見(jiàn)圖39影像匹配 選擇主界面菜單“處理影像匹配”，系統(tǒng)將自動(dòng)對(duì)該模型作影像匹配；見(jiàn)圖40、圖41匹配結(jié)果的編輯 選擇主界面菜單“處理匹配結(jié)果的編輯”，將進(jìn)入匹配編輯的界面，系統(tǒng)顯示當(dāng)前模型的立體影像，用戶可在此立體影像上疊加顯示等視差曲線（或等高線）及匹配點(diǎn)，檢查匹配結(jié)果是否正確，對(duì)匹配不好的區(qū)域，可通過(guò)提供的平滑、內(nèi)插、擬合、置平等工具進(jìn)行編輯，直至等視差曲線（或等高線）正

19、確疊加顯示在立體影像上；見(jiàn)圖42、圖43DEM生成 選擇主界面菜單“產(chǎn)品生成DEM DEM(M)”，系統(tǒng)會(huì)根據(jù)匹配（編輯后）的結(jié)果按照當(dāng)前設(shè)定的參數(shù)自動(dòng)生成相應(yīng)的DEM；見(jiàn)圖44、圖45DOM及等高線影像生成 選擇主界面菜單“產(chǎn)品生成正射影像”，系統(tǒng)會(huì)按照當(dāng)前設(shè)定的參數(shù)，通過(guò)DEM將原始影像糾正為正射影像；見(jiàn)圖46、圖47 選擇主界面菜單“產(chǎn)品生成等高線”，系統(tǒng)會(huì)按照當(dāng)前設(shè)定的參數(shù)，通過(guò)DEM自動(dòng)內(nèi)插生成相應(yīng)的等高線影像；見(jiàn)圖48、圖49疊加影像生成 若當(dāng)前已生成正射影像及相應(yīng)的等高線影像，此時(shí)可選擇主界面菜單“產(chǎn)品等高線疊和正射影像”，系統(tǒng)會(huì)按照當(dāng)前設(shè)定的參數(shù)自動(dòng)生成相應(yīng)的疊加影像； 見(jiàn)圖5

20、0、圖51矢量測(cè)圖（DLG生成） 選擇主界面菜單“測(cè)圖IGS數(shù)字化測(cè)圖”，系統(tǒng)會(huì)彈出相應(yīng)的測(cè)圖界面，首先新建一個(gè)矢量文件或打開(kāi)一個(gè)已存在的矢量文件，然后，載入所有測(cè)取矢量的立體模型，設(shè)定矢量窗口的坐標(biāo)范圍，確保所有測(cè)取的矢量在此范圍內(nèi)，即可開(kāi)始矢量測(cè)圖； 見(jiàn)圖52、圖53圖廓整飾（DRG生成） 選擇主界面菜單“工具圖廓整飾”，系統(tǒng)會(huì)彈出圖廓整飾界面，載入相應(yīng)的矢量文件、正射影像，設(shè)定相應(yīng)的圖廓參數(shù)，即可生成DRG；見(jiàn)圖54、圖55多模型的拼接返回拼接參數(shù)設(shè)置 選擇主界面菜單“鑲嵌設(shè)置”，系統(tǒng)會(huì)彈出參數(shù)設(shè)置對(duì)話框，用戶可在此對(duì)話框中設(shè)定DEM拼接的范圍、是否輸出拼接后的正射影像、是否輸出拼接后的等高線影像、是否輸出拼接后的疊合影像、拼接工程名、拼接結(jié)果的存放路徑等；見(jiàn)圖56、圖57 缺省時(shí)，拼接預(yù)覽框中顯示當(dāng)前測(cè)區(qū)中所有DEM的邊界范圍，且均已紅色虛線表示，在邊界上單擊鼠標(biāo)右鍵，可顯示當(dāng)前邊界所對(duì)應(yīng)的DE