VirtuoZoNT全数字摄影测量系统实习报告1

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1、VirtuoZo全数字摄影测量系统实习报告1/ 8一、实习目的通过本次实习，了解 4D 产品的生产过程，生疏使用 VirtuoZo 全数字摄影 测量系统生产 4D 产品的过程，把握生产过程中各步骤的原理，加深对有关理论 学问的理解。 1了解 VirtuoZo 数字摄影测量系统的功能；（2） 把握 VirtuoZo 数字摄影测量系统的作业流程；（3） 加深对数字摄影测量根本理论、方法和过程的理解；（4） 培育实际动手力量。二、实习过程1、了解 VirtuoZo 系统VirtuoZo 系统是基于 WindowsNT 的全数字摄影测量系统，利用数字影像或 数字化影像完成摄影测量作业。由计算机视觉其核

2、心是影像匹配与影像识 别代替人眼的立体量测与识别，不再需要传统的光机仪器。从原始资料、中 间成果及最终产品等都是以数字形式，抑制了传统摄影测量只能生产单一线划 图的缺点，可生产出多种数字产品，如数字高程模型、数字正射影像、数字线 划图、景观图等，并供给各种工程设计所需的三维信息、各种信息系统数据库 所需的空间信息。VirtuoZo 的主要软件模块包括： 解算定向参数、自动空中三角测量、核线影像重采样、影像匹配、生成数 字高程模型、制作数字正射影像、生成等高线、制作景观图、DEM 透视图、等 高线叠加正射影像、基于数字影像的机助量测、文字注记、图廓整饰。VirtuoZo 的作业方式为自动化与人工

3、干预。系统在自动化作业状态下运行不 须任何人工干预。人工干预是作为自动化系统的 “预处理 ”与“后处理”，如必要的 数据预备、必要的关心量测等及自动化过尚无法解决的问题。人工干预不同于 单的人工掌握操作，而是尽可能到达了半自动化。依据 VirtuoZo 制作 4d 产品的根本工作流程如下：2、数据预备1实习测区资料分析依据给定的实习的原始资料，了解测区的航线数、影像数、原始影像的分 辨率、像片比例尺、全测区掌握点分布、掌握点数据、相机数据。 2建立测区数据预备完善后，进入 VIrtuoZo 主界面，首先要建一个测区，通过文件 翻开测区，建一个测区名，系统默认后缀名为blk，默认保存在系统盘下的

4、wxf 文件夹里。 *.blk 文件其实只是个索引文件，它最终指向的是设置测区里的 测区主名目文件夹。 *.blk 文件建立好之后，系统会自动弹出设置测区的对话 框，依据原始数据供给的信息填写相应的内容，之后保存退出。进入设置-相机文件，找到刚刚在设置测区对话框中建的相机检校文 件，双击进入参数设置界面，相机参数可以直接通过输入按钮，输入原始数据 里面已有的相机文件一般格式为 * r。进入设置 -地面掌握点，可以逐点输入掌握点文件，或者直接通过输入按 钮，直接读取一个掌握点文件。参数设置完成之后，还需要对影像文件进展转换，将各种影像文件转换成 VirtuoZo 支持的影像格式 VirtuoZo

5、 系统有其自有的影像格式，文件格式为 *vz。进入文件引入影像文件，进入输入影像对话框，通过增加按钮，将所要 处理的原始影像引入对话框，由于飞机是循环飞行进展拍摄的，其次条航带的 影像的相机文件需要进展旋转：选中其次条航带的 3 张影像，点选项按钮，在弹出的对话框中将相机旋转 后面的选项选择是，确认之后即可看到需要进展相机旋转的影像前有一个红色 旋转的符号。然后填写正确的像素大小，该像素大小需要在原始数据里面给出，假设没有供给当数据，可以输入 1，系统会自动读取原始影像的头文件， 然后给出一个像素大小。参数设置完成之后点处理，影像开头进展转换，转换 成的VZ 影像将放在测区主名目下的image

6、s 文件夹里面，每生成一个 VZ 影像， 程序还会为该影像对应一个影像参数文件，文件格式为 3建立模型*.spt 。进展模型的设置，现以 157 和 156 两张影像为例，介绍模型的创立过程：2/ 8通过文件-翻开模型，可以建立一个模型，命名为 157-156,默认后缀名 为 mdl， 建立好 157-156 模型后，程序自动弹出模型参数设置对话框，依据该模 型的根本状况设置该对话框,主要设置左、右影像,其它可按程序默认参数设 置,之后保存退出。同样的操作,可以把其他模型都创立好,完成全部模型的 参数设置。3、模型定向 1 内定向调用内定向程序处理 -定向 -内定向,建立框标模板假设模板已建

7、立,则进入左影像的内定向。为了从数字影像提取集合信息,必需建立数字影像中的像元素与所摄物体 外表相应的点之间的数学关系。内定向的目的就是确定扫描坐标系与像片坐标 系之间的关系以及数字影像可能存在的变形。不同型号的相机有着不同的框标模板。一般一个测区使用同一相机摄影, 所以只需在测区内选择一个模型建立框标模板并进展内定向,其他模型不再需 要重建立框标模板, 即可直接进展内定向处理,在做内定向处理时,系统会 自动建立多个框标模板。界面右边小窗口为某个框标的放大影像,其框标中心 点清楚可见。界面左窗口显示了当前模型的左影像,假设影像的四角的每个框标 都有白色的小框围住,框标近似定位成功。假设小白框没

8、有围住框标,则需进展 人工干预：移动鼠标将光标移到某框标中心，单击鼠标左键，使小白框围住框标。依次将每个小 白框围住对应的框标后，框标近似定位成功。选择界面左窗口下的 承受按钮。左影像内定向：该界面显示了框标自动定位后的状况。可选择界面中间小方块按钮将其对 应的框标放大显示于右窗口内，观看小十字丝中心是否对准框标中心，假设不满 意可进展调整。框标调整有自动或人工两种方式：自动方式：选择自动按钮后，移动鼠标在左窗口中的当前框标中心点四周单击鼠标左 键，小十字丝将自动准确对准框标中心。3/ 8人工方式：假设自动方式失败，则可选择人工按钮，移动鼠标在左窗口中的当前框标中 心点四周单击鼠标左键，再分别

9、选择上、下、左、右按钮，微调小十字丝，使 之准确对准框标中心。右影像内定向：与左影像内定向相像，进展右影像的内定向。假设之前做过内定向的，系 统会弹出一个对话框，显示左像片的内定向参数系统在完成左像片的内定向 后再启动右像片的内定向，并询问是否重进展内定向。假设不想再进展内 定向，选择否；退出内定向模块，进展相对定向。 2 相对定向每张像片至少要有三个地面掌握点，才能进展定向，但实际生产中，掌握点数量不能 满足定向要求。在内页求解定向所需掌握点的过程叫空中三角测 量，其本质就是用完可能少量的地面掌握点，在内页加密出每张像片或每个像 对所需要的掌握点。另一方面，为了猎取更高精度的地面掌握点，承受

10、光束法 定向，利用光束法平差未知参数的初值，从而进展高精度定向。在竖直航空摄 影或倾角近似值的倾斜摄影时，相对定向一般承受迭代解法。但是当不知 道倾斜摄影中的倾角近似值以及不知道影像的内方位元素时，则承受相对定向 的直接解法。进展模型的相对定向，主要是通过找同名点，来确定两张影像之 间的关系。相对定向的目的是为了恢复构成立体像对的两张像片的相对方位，恢复摄 影时相邻两影像光束的相互关系，从而使同名光线对对相交，建立被摄物体的 几何模型。其数学模型是相应的摄影光线与基线应满足共面条件，观测值为上 下视差。步骤：选择菜单 处理T 模型定向T 相对定向”；在影像显示窗口内点击右键，选择 “自动相对定

11、向 ”；自动相对定向完成后，在定向结果窗口检查同名点的上下视差，假设比较 大，则比较大，则把它删除或进展调整；编辑完成后，保存，退出。3确定定向相对定向建立的立体模型，是一个以相对定向中选定的像空间关心坐标系 为标准的模型，比例尺也是未知的。要确定立体模型在地面测量坐标系中的正 确位置，则需要把模型点的摄影测量坐标转换为地面测量坐标，这一工作需要 借助于地面测量坐标为值的地面掌握点来进展，这个过程称为立体模型的 确定定向。所以确定定向的目的就是将相对定西后求出的摄影测量坐标变换为 地面测量坐标。模型确实定定向，要求变换前后的坐标系大致一样。而地面测量坐标是左 手直角坐标系，摄影测量坐标系是右手

12、直角坐标系。因此首先应将点名测量坐 标系转换为地面摄影测量坐标系。确定定向前，我们要以手工的方式在当前模 型的左右影像上准确地定位一些掌握点。一个像对的两张像片有十二个外方位元素，相对定向求得五个相对定向元 素后，要恢复像对确实定位置还要解求七个确定定向元素，包括模型的旋转、 平移和缩放参数。它需要地面掌握点来解求。这种坐标变换，在数学上成为三维空间相像变 换。步骤：选择菜单 处理T 模型定向T 确定定向”；参照给出的掌握点点位图，在相对定向界面中，查找相应的掌握点，对控 制点的点位进展准确调整，输入掌握点相应的点号，点击 “确定”保存。4、生成核线影像非水平方式的核线重采样是基于模型相对定向

13、结果，遵循核线原理对左右 原始影像沿核线方向保持 X 不变在Y 方向进展核线重采样，这样所生成的核线 影像保持了原始影像同样的信息量和属性。步骤：定义作业区；生成核线影 T 非水平核线；保存；退出；依据同样的步骤，进展其他模型的内定向、相对定向、确定定向、核线影像生成，当 每个模型的核线影像生成后，则进展影像匹配计算。5、影像匹配及匹配后的编辑选择菜单 处理T 影像匹配”项，消灭影像匹配计算的进程显示窗口，自动进 行影像匹配。匹配结果的编辑： 调用匹配编辑模块显示检查匹配结果调用编辑主菜单调整其参数选择编辑范围对匹配不好点进展编辑保存编辑结果存盘退出6、生成单模型的 DEM在系统主菜单中，选择

14、 产品-生成DEW 生成 DEM ( M)”项，屏幕显示 计算提示界面，计算完毕后，即建立了当前模型的 DEM。在系统主菜单中，选择 显示立体显示透示显示”项，进入显示界面，屏 幕显示当前模型的 DEM。7、 多模型的 DEM 拼接在系统主菜单中，选择菜单 “镶嵌设置”项，屏幕弹出拼接与镶嵌参数设置 对话框。在系统主菜单中，选择 镶嵌DEM 拼接”项，进入DEM 的拼接计算，屏幕 弹出拼接进展显示条。当拼接完成后，将显示拼接中误差、总点数、误差分布 统计及误差分布图。8、 生成正射影像在主界面上，依次单击 “产品 生成正射影像 ”项，系统自动生成正射，单击“显示” 正射影像”。三、实习总结通过此次实习，了解了使用 VirtuoZo 全数字摄影测量系统生产 4D 产品的 过程，生疏了 VirtuoZo 全数字摄影测量系统的使用，加深了对相关学问的理 解。4d 产品生产实习是一个综合性很强的实习，它是对所学摄影测量及相关专 业的综合应用。该实习在数字摄影测量实习的根底上进展。通过本次实习，了解到了 VirtuoZo 全数字摄影测量系统的功能强大，在 4d 产品生产实习的过程中自动与半自动的快速生成功能。实习中需要留意：定义核线范围以将掌握点划在作业区范围内为宜，但不能超控太多；其次 应结合实际地样子况，如高山地或大比例城区，由于左右像片视差较大，就应 适当将核线范围划大些。