Inpho软件作业指导.doc

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1、前言前言 Inpho 摄影测量系统包括空中三角测量 三维立体编排 地形 建模 正射影像处理和图像获取等 MATCH AT 全自动空三 支持推扫式相机 ADS4 空中三角测量 inBlock 光束法区域网平差 MATCH T 自动生成 DSM DTM地形建模 DTMaster DTM LiDAR 点编辑 OrthoMaster 生成真正射影像正射影像处理 OrthoVista 几百幅图像一起匀色和镶嵌 为了方便 4D 产品的生产 特编写本指导书 结合自己经验和 参考手册 许多内容通过翻译 欠妥之处 还请指正 本书着重介绍 MATCH ATMATCH AT MATCH TMATCH T DTMas

2、terDTMaster OrthoMasterOrthoMaster OrthoVistaOrthoVista 五个模块 1 1 MATCH AT 自自动动空三加密空三加密 STEP1 STEP1STEP1 新建工程 需要以下几个数据 数字影像 相机文件 外方位元素初始值 外业控制资料 控制点成果和刺点片 工作内容 指定项目名称 载入近似中心 GPS INS 载入图像 确定单位 像素大小 照相机的名称和 mount rotation 地形高度 自动设定块 打开 Match AT 点击 下拉点击 弹出对话窗 输入工程名和存储路径 导入航片初始坐标 即根据航摄索引图等初设概略航片坐标 格式如下 2

3、7503880005000000 3000 航片号 X 坐标 Y 坐标 Z 坐标 27493890005000000 3000 27483900005000000 3000 航带分隔符 27793600004997000 3000 27803610004997000 3000 27813620004997000 3000 如果是 GPS 辅助摄影 按 Strip 1 759 539286 802 335214 655 1774 851 1 8738 0 3952 3 4960 760 539839 899 335206 408 1782 623 1 5935 0 3668 3 4721 761

4、 540439 471 335192 804 1783 540 0 2288 0 8253 3 7421 Strip 2 顺序导入 航带之间用 隔开 导入航片影像 可按目录和单片加入 表示已经加入 表示 影像还没有加入 注意航片初始坐标航片号与影像的对应 输入其他参数 MOUNT ROTATION 这个参数定义的旋转图像坐标系统对飞行方向 参数是从航带方位 计算正确 kappa 角度 点击新建工程对话窗口中 根据相机鉴定表建立相机文件 Edit 选项 基本 内方位元素 框标 畸变差 按 完成建立工程 工程编辑 如果相机有 2 种或 2 种以上类型时 建立 工程只能选一种 在 工程编辑器 先新建

5、 相机 点击 Photo 选 项 更改相机 修改类型 增加 删除控制点 点击 Points 选项 像控点类型 HV 平高点 VE 高程点 HO 平面点 CHV 平高检查点 CVE 高程检查点 CHO 平面检查点 增加 删除 修改块 block 增加 删除 修改 旋转航带 STEP2 STEP2STEP2 建立影像金字塔 点击菜单下 下拉选择 弹出以下对话窗 STEP3 STEP3STEP3 内定向 点击菜单 下拉选择 弹出以下对话窗 STEP4 STEP4STEP4 像点测量及解算 MULTI PHOTO MEASUREMENT 测量地面控 制点 检查或增加连接点 STEREO PHOTO M

6、EASUREMENT 立体测量 检查 3D 控制点和连接点 TRIANGULATION 航空三角测量 ANALYZER 分析工具 1 MULTI PHOTO MEASUREMENT 使用 Multi Photo Measurement 是测量所有地面控制点或增加 手工连接测量点 该区块检查所有影象排列是否正确 如果不正确 检查 ori 或 相机的定义 mount rotation 选择控制点的 ID 打开对象点列表测量窗户 显示的位置测 量 删除和修改测量点或增加手工测量连接点 从而来编辑空三结 果 手动或半自动测量点 2 STEREO PHOTO MEASUREMENT 3 Aerial T

7、RIANGULATION 要执行自动空中三角测量 使用 Aerial Triangulation 对话框 将开始结合自动三角匹配点提取和调整的迭代过程 Change Settings 选项 解算 Adjustment 将用于调整和启用 GPS 或 GPS INS 组合 确定 GPS 天线偏移 和启动偏移和转变校正 GPS 观测 确定调整设置 自校准 消除 手工点 应用自校准参数 Self calibration 是一个非常有用的工具 以补 偿系统的影像错误 然而 自校准 必须小心使用 你必须知道 你正在做的事情 下面的示意图显示适用于所有影像系统变形一套 12 自校准参数 这套需要连接点在影像

8、 9 个标准点位 此外 可靠地计算自校准参 数 你必须服从一般控制点分布规律 用法 strategy Point density 定义每个连接点匹配区域的点的最大数目 使用 DefaultDefault 默认 设置 在正常情况下 大约测量 100 200 个点 影像 选择 DenseDense 或 ExtremeExtreme 提取更多的点 但质量精度差 如果连 接点匹配很难 例如由于缺乏纹理 沙漠 此设置将特别有用 选择 SparseSparse 将提取少点 如果大量重叠 80 80 的使用 这可能效果更好 USE MANUAL MEASUREMENTS AS NEW TIE POINT A

9、REA 如 果此标志被选中 MATCH AT 被迫使用所有手工测量及其相应的 地面坐标的连接点提取区域 连接点中心 此标志应始终被激活 尤其是如果最初的连接点 测量如沿海岸线 提取点的具体区域 CREATE NUMERIC POINT Ids 如果选中此复选框 IDs 自动测点 创建数值 匹配 Matching 自动连接点提取参数设置 Size of tie point area 定义基于特征的连接点匹配的区域大小 相应 的单位是像素 该区域是使用源于 3D 坐标中心点方位的影像 默认 值是 100 像素 您可以设置大小的范围从 40 至 100 像素 越大越点 越多 如果没有足够的连接点被发

10、现就增加值大小 该区域如重叠 不是太多 因为这可能导致错误连接点 如果您使用的是小格式图像 例如 6cmx6cm 影像 使用大小为 40 像素 就要缩小值 更小的值会增加计算速度 Parallax Bound 定义二维搜索区域 像素在 MATCH AT 的基于特 征的匹配搜索同源点 其价值取决于粗糙的地形 DEM 质量准确性 或概略近似的方位 高度差异越大 应设置值越大 但是 千万不要设置过高 因为不 匹配的可能性将增加 默认值是 30 这个值几乎很好运行在每一个 项目 平坦小比例尺项目 安全的将这个参数设定为 15 FBM correlation coefficient FBM 是一种匹配方

11、法 这是非常强劲 它 不仅需要粗近似 是非常快 因此 主要用于该进程的开始 迅速 建立了良好的基础 这是大约 1 3 的像素精确 匹配过程的运算值从一个影像外观发现特定特征 通过这个值观 很好找到第二张影像 用于初步特征匹配 FBM 相关系数阈值的定义 较大的这个参数 设定 较好的质量和可靠性的匹配 然而 这也造成少点的匹配 默认值是 92 默认的范围这个参数是 75 和 100 100 意 味着寻找匹配的一点是完全相同的方式在这两个影像 这是非常难 以实现 LSM correlation coefficient 最小二乘法 LSM 也是一个匹配方法 而且非常准确的 但它需要更好地近似值 并低

12、于 FBM 它主要用 于对进程结束的完善在或修正连接点点 通过跟踪影像金字塔取得 了良好的点分布 有 1 10 像素精度 匹配过程创建一个模板点 21x21 像素 由一个影像和覆盖到 第二影像 因此这将是发生了变化 直至平方根的平方总和梯度残 差收敛到最低限度 最小二乘法是一个反复的过程 与 FBM 相同的功能 由于更好的精度最小二乘法 LSM 的默认 值设置为 93 可能的范围是从 90 至 99 Apply epipolar line 切换开关来 activate deactivate 启用 停用 决定核 线几何标准的精确特征匹配 只有点在一定范围内移动的相应核线 将被接纳为同源点 文件

13、重叠度 File Overlap 影像点 控制点标准差 Std Dev Image Control Object Points Ground Control Data X Y 功能是受限于数字影像的像素大小 通常点可确定精度为 1 3 像 素 因此 合适的标准偏差设置平面 xy 计算如下 SDxy 1 3 pixel image scale Object Points Ground Control Data Z base height 比率 b h 计算如下 border overlap 50 b image size overlap 2 border 高度 h 对应照相机焦距 例如标准影像

14、230mm 大小 60 重叠和 150mm 照相机 b h 230mm 60 2 10 150mm 92mm 150mm 这对应或多或少于 1 1 5 换句话说 Z 标准限差的大体上是 X Y 1 5 倍 即 SDz SDxy 1 5 或 SDz SDxy h b image measurements 在像方 自动测量和手工测量标准偏差是不同的 如前面提到 在 数字影像的地形特点也许在 1 3 映象点之内被辨认 因此应该设置 手工测量的标准偏差 SDi manual 1 3 pixel 软件可能自动地测量理论上 1 10 像素的点 根据经验准确测量 1 5 像素的点 因此应该设置自动测量的标准

15、偏差 SDi automatic 1 5 pixel GPS INS 标准差 Standard Dev GPS INS GPSGPS X Y ZX Y Z 投射中心 GPS 座标更好支持误差小于 0 3m 调整 并且不应该使用大 于 0 3m 的 更旧的 GPS 接收器有相对准确性的大约 0 3m 新式 GPS 接收器有相 对准确性的大约 0 1m 甚至 0 05m 在许多情况下激活 GPS 观察值的偏移校正 自动地改正剩余的系统 的转移的 GPS 是必要的 需要地面控制点的一个适当的数字 无 论如何 如果 GPS 天线误差是未知的 偏移校正必须是应用的 INSINS IMU IMU omeg

16、a omega phi phi kappa kappa 通常 自转的准确性应该由影像供应商提供 如果不那么 接受 0 015deg 的缺省值 质量不是好足够直接地与来自 GPS INS 系统 的 EO 参量做立体测量 因此空中三角测量被用于提取那些参量 4 ANALYZER 显示控制点 如果控制点在项目文件中 显示或添加控制点标 志符号 显示检查点 显示或增加检查点符号 显示连接点 显示或增加连接点 显示或补充所有影像位 注意 大部分的影像错误位置可能表明 一个可疑 omega phi 方向 显示不同的地区在不同的重叠灰色阴影 注意 这些重复计算的 可能需要一些时间对较大块 分区 View Footprints 要先被激活 显示残差偏离方向 误差椭圆 影像连接 连接点连线 显示不同的分区边界 刷新 Analyzer 有 4 个可用的工具进行分析和修改的结果计算 通过分析多度重叠连接点的颜色编码和航片连接矢量 检查的空 三区域稳定性 检查覆盖区域和重叠区域 检查矢量偏移和误差椭圆 检查点和航片运算结果残差 标准偏差 STEP5 STEP5STEP5 微调控制点坐标 使平差结果符合要求 运