当代数字摄影测量系统

当代数字摄影测量系统
当代数字摄影测量系统

当代数字摄影测量系统

调查报告

学院:测绘学院

专业:测绘工程

班级:2011级10 班

学号:20

姓名:龚珣

2012-5-30 至 2012-5-5

目录1、国内

1.1、单机

NT

1.2、集群

Matrix

CIPS

2、国外

2.1、单机

Factory)

SSK

2.2、集群

NT

VirtuoZo NT 系统是适普软件有限公司与武汉大学遥感学院共同研制的全数字摄影测量系统,属世界同类产品的五大名牌之一。此系统是基于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.

VirtuoZo NT 基本软件有:

·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

JX-4G数字摄影测量工作站(DPS)是结合生产单位的作业经验开发的一套半自动化的微机数字摄影测量工作站,主要用于各种比例尺的数字高程模型“DEM”、数字正射影像“DOM”、数字线划图“DLG”生产,是一套实用性强,人机交互功能好,有很强的产品质量控制的数字摄影测量工作站。

一、实用性

1、可视化:

矢量(包括线型和符号)、DEM和TIN,可映射到立体屏幕上

栅格地图可映射到立体屏幕上

城市三维数据可在立体屏幕上显示

二维屏幕可同时进行矢量、DEM、TIN和DOM的迭加、显示和编辑

影像漫游、图形漫游、测标漫游,实现了方便的实时立体编辑命令

2、自动化:

自动内定向、相对定向

半自动绝对定向

高可靠性的自动匹配

由特征点和特征线生成TIN和DEM

由TIN内插等高线

3、交互性:

DEM立体编辑

TIN 立体编辑

等高线立体编辑

三维城市数据立体编辑

超过100条的矢量编辑命令

4、速度与精度:

实现高速全图像平滑漫游

高精度、高密度的特征点、线的自动提取

高效率高精度的DEM生成

生成的等高线形态与地形很吻合

由TIN生成高质量正射影像可以和矢量精确套合

地球曲率的改正使得小比例尺(如1:10万航片测图)定向精度提高

5、便利性:

利用二次大地定向的功能,可以实现先内业后外业的作业方式

利用第二原始影像功能,可以导入旧的空三数据

利用DEM(或TIN)自动将二维数据转换为三维数据,或经少量立体观测使二维房屋数据加入高程坐标变成三维房屋数据

手轮立体测图与鼠标立体测图的快捷切换

二、兼容性

1、多种影像处理:

传统航空照片(最大分辨率12μm)

立体IKONOS

立体SPOT5

立体WORLDVIEW

立体Geoeye

立体IRS-P5

立体QUICKBIRD

立体ADEOS

立体RADAR

资源三号

近景

ADS40/80、DMC、UCD、SWDC等数码相机影像

2、可完成多种任务:

矢量测图、DEM、TIN、DOM、三维城市

3、输出格式:

矢量—DGN, DXF, shapefile(ARC GIS), ASC和JX4

DEM—ASC,DXF 和JX4(中国国家标准)

TIN—JX4, ASC 和DXF

DOM—Tiff 和TFW

4、与下列三种软件实时联机:

Microstation(95/SE/J/V8)

Auto CAD(2000/2002)

ARCGIS 8.3/9.0/9.3

5、多种空三数据导入:

Pat-B/LH/ImageStation/JX4/Vz/SSk等

6、利用下列数据直接建立模型:

外方位元素、矩阵

7、利用现有数据:

在测图时引用或参考已有矢量

从已有向量中提取有关的层作为特征线辅助相关并生成TIN

利用已有矢量或DEM生成正射影像

8、自主设计层控文件

9、通过设计action文件实现测图组合命令

三、技术优势

1.双屏幕显示,图形和立体独立显示于两个不同的显示器上,使得视场增大,立体感强,影像清晰、稳定,便于进行立体判读。

2.在接收遥感数据方面具有超强的兼容性,JX-4数字摄影测量工作站可处理IKONOS、SPOT5、WORLDVIEW、QUICK BIRD、ADEOS、RADARSAT、尖三等卫星与雷达影像,可通过以上数据获取DEM、DOM、DLG成果。

3.可以处理多类型数码相机数据,例如ADS40/80、DMC、UCD等。

4.JX-4数字摄影测量工作站由于对数字高程模型(DEM)算法进行了改进,采用基于高密度区域点特征、线特征相结合的整体匹配方法,生成DEM的精度和可靠性有了显著提高。平地、丘陵地DEM的准确率及可靠性在95%以上,山地、高山地及城区DEM的准确率及可靠性在90%,即90%以上的点都切在地面上。这就使得获取数字高程模型DEM点的效率以及生成正射影像的DOM的效率大大提高,减少作业人员DEM的编辑工作量。

5.由TIN生成正射影像,解决了城市1:1000、1:2000比例尺正射影像中由于高层建筑和高架桥引起的投影差问题,使大比例尺正射影像完全重合,更加精确地描述诸如道路等地物的形态,没有变形。

6.有TIN软件,使建立模型定向参数的管理、影像相关、DEM生产、DOM 生产、DLG生产、测图,均由面向单像对作业方式变为面向区域,即多像对、多航线作业方式,再由向量、TIN的合并功能将区域拼接成整个测区,提高作业效率,保证DEM、DOM、DLG的精度。(删除?)

7.提供1:500、1:1000、1:2000、1:5000、1:10000、1:50000等各种比例尺的符号库(国标码符号库),测图时使用方便。

8.二次大地定向软件,解决国家测绘局长期来先外业控制,后内业测图的问题,使外业和内业可以同时作业,提高了工作效率,保证了测图精度。

MapMatrix,又名多源空间信息综合处理平台。该系统致力于对航空影像、数码量测相机、卫星遥感、外业等多种数据源进行空间信息的综合处理,不仅为4D基础数据的生产加工提供丰富完整的软件工具,同时借助数据库管理器、项目管理器和统一的数据管理接口将项目和数据有效的管理起来。使之成为数据采集、编辑、入库管理、维护更新、共享增值的综合解决方案,为城市、国土、军事、水利、林业、4D基础数据等的现代化建设贡献力量。

MapMatrix 独特的传感器-模块无关设计(Sensor Independent),支持了市面上从星载到机载(包括无人机),热气球成像的诸多数据源。使用多核处理技术、网络化并行处理技术、GPU加速技术以及计算机视觉领域的最新成果,将摄影测量作业从传统的工作站模式提升到现代的网络化集群计算模式。

1. 多数据源支持,包括:

框幅式成像

UCD、UCX、UCXP、DMC、常规胶片、无人机小数码等

星载推扫式成像

ALOS、P5、SPOT1/2/3/4/5、IKONOS、QuickBIRD、WorldView、GeoEyeI/II、Orbview、RapidEye、天绘一号等

机载三线阵影像

ADS40/80、3DAS1等

2. 网络化协同作业

网络化作业管理直接集成到摄影测量软件中,作业员无需关心数据从哪里来,到哪里去。

解决了4D数据生产过程中的数据存储、任务分配、任务数据下载上传等问题。

3. 采编入库一体化

提供了近百个高效实用的编辑功能,系统自带的符号库精确完整,常规编图也可以在立体上完成。

4. 支持实时核线采编

空三完毕直接测图,省去了常规摄影测量中的相对定向、核线采集等步骤,使得作业效率提升20%。MapMatrix是市面上唯一支持实时核线采编模式的国产数字摄影测量系统。

5. 自动化程度高

全自动内定向、全自动相对定向、全自动匹配生成DEM,DEM匹配的效率高。

6. 硬件兼容性好

支持液晶立体

支持各种三维鼠标、手轮脚盘,并可根据用户需求定制。

支持单屏和双屏两种作业模式。

支持红绿、偏振光、液晶闪闭眼镜和分屏观测等多种观测方式。

7. 软件兼容性好

直接使用的影像格式: TIFF、BMP、JPEG、RAW、PIX、ECW、SUP、IMG 直接使用的DEM格式: ARCGrid、BIL、NSDTF TIF、VZ DEM

兼容的矢量格式有: E00、SHP、MDB、EPS-EDB、DXF

直接导入各种常见摄影测量工作站数据: SSK、HELA V A、VZ 、JX4、BINGO、PATB

DPGrid(数字摄影测量网格系统) 是将计算机网络技术、并行处理技术、高性能计算技术与数字摄影测量处理技术相结合而研制的新一代摄影测量处理平台,其性能远远高于当前的数字摄影测量工作站。其中应急救灾非常规航空影像和低空数码影像的自动处理、大范围正射影像快速更新等技术居国际领先水平,在汶川大地震应急响应和国土资源调查等领域产生了巨大的作用。

武汉大学于2002年开始致力于数字摄影测量网格的理论和算法研究,先后于2007年7月12日通过了国家测绘局组织的DPGrid航空摄影模块成果鉴定会;2009年1月6日通过了国家测绘局组织的DPGrid正射影像快速更新模块成果鉴定会。目前,该系统已在黑龙江测绘局、广东省国土资源厅测绘院、广东省国土资源信息中心、浙江省第二测绘院、河南省地理信息中心、山西省遥感中心等测绘单位承担正射影像生产和更新等任务。针对不同传感器类型,DPGrid数据处理可分为:航空摄影测量模块(框幅式影像)、低空摄影测量模块(框幅式影像)、正射影像快速更新模块和ADS40模块(研发中)。

1.DPGrid体系架构

DPGrid将人工作业部分和自动化计算部分最大程度分离,充分利用高性能的多计算节点和分布式计算技术提高数据处理和摄影测量计算的效率。

2. 航空摄影测量模块(框幅式影像)

航空摄影测量模块主要处理传统常规航空摄影数据(RC30,RMK,DMC,UCD 等扫描和数码框幅式影像),具有以下功能(子模块):

?DPGrid.AT(空三子模块):进行影像的全自动匹配与转点;

?DPGrid.BA(平差子模块):进行光束法平差解算,可支持GPS/IMU 辅助平差;?DPGrid.DEM(DEM 制作子模块):自动匹配DSM;通过自动滤波和人机交互编辑制作DEM;

?DPGrid.OP(正射影像制作子模块):正射影像自动纠正与镶嵌;

?DPGrid.ID(影像匀光子模块):对航空影像进行自动匀光、匀色处理;

3. 低空摄影测量模块(框幅式影像)

低空摄影测量模块主要处理飞艇、无人直升机、无人固定翼飞机等低空遥感平台获取的低空遥感影像,包括条带状航线的低空数据。其子模块和操作界面与航空摄影测量模块相同(低空摄影测量模块和航空摄影测量模块的空三解析手段和平差解算技术不同),包括:

?DPGrid.AT(空三子模块);

?DPGrid.BA(平差子模块);

?DPGrid.DEM(DEM 制作子模块);

?DPGrid.OP(正射影像制作子模块);

?DPGrid.ID(影像匀光子模块);

4. 正射影像快速更新模块

正射影像快速更新模块从已有的资料中(如已有的正射影像、数字高程模型(DEM)或者做过空三的遥感影像)快速、自动地获取海量控制信息,并利数字摄影测量网格技术实现正射影像的快速更新。其主要功能包括:

?利用老的DEM,DOM 作为控制,自动解算新影像(航空影像、卫星影像)外方位元素;

?利用老的遥感影像(航空影像、卫星影像)及其空三成果作为控制资料,自动解算新影像(航空影像、卫星影像)外方位元素,可满足城市大比例尺正射影像快速更新的生产需求。

?DPGrid.BA(平差子模块):进行光束法平差解算,可支持GPS/IMU 辅助平差;?DPGrid.DEM(DEM 制作子模块):自动匹配DSM;通过自动滤波和人机交互编辑制作DEM;

?DPGrid.OP(正射影像制作子模块):正射影像自动纠正与镶嵌;

?DPGrid.ID(影像匀光子模块):对遥感影像进行自动匀光、匀色处理;

5. DPGrid 生产效率

DPGrid 生产效率取决于所处理影像的类型和所使用的计算节点个数,以4 个刀片服务器作为典型配置,DPGrid 生产效率如表 1 所示:

能:

网络功能:

网络项目管理(包括数据、任务、用户和成果的网络管理);

进行DEM、DOM和匹配的网络并行计算,实现矢量采集及编辑、网络协同;

跨像对影像漫游立体观测;

网络质量监控与管理等。

线阵影像平差:

自动匹配加密点及人工检查加密点;

控制点选取;

数据预处理;

区域网平差。

面阵影像平差:

自动匹配加密点及人工检查加密点;

控制点选取;

独立模型法区域网平差;

光束法区域网平差。

遥感影像平差:

自动匹配加密点及人工检查加密点;

控制点选取;

数据预处理;

区域网平差。

CIPS

产品概述

GEOWAY CIPS集群式影像处理系统是一个构建在网格计算环境下的,适合大规模遥感影像快速、批量处理的一整套软硬件产品技术解决

方案。

系统能够接收和处理包括无人机、三线阵相机在内的各种国内外中高分辨率航空、航天遥感影像,快速生成数字正射影像和数字高程模型

等相关产品;既适合应急模式下的自动快速影像处理,也适合常规模式

下的高精度影像产品制作。

产品特性

高效:在高性能集群计算环境下,影像处理效率得以极大提高。

自动:以影像匹配为核心技术,突破空三加密、DSM/DEM匹配、融合等环节自动化处理。

智能:基于空间业务集成平台,实现智能化的项目管理和任务调度。

硬件系统组成

计算集群:高性能服务器、刀片机、普通PC

存储集群:SAN、NAS、集群NAS

处理终端:图形工作站、普通PC

网络环境:千兆交换机(4-8 节点)、万兆交换机(16 节点及以上)

软件系统构成

任务管控中心

负责项目管理和任务调度,包括业务建模、任务分派、流程控制、进度监控、网络通信等,保障自动计算以及人工交互的协同开展。

集群调度管理软件

在多个计算节点工作时,管理计算任务的递交、控制计算任务的运行、区分用户运行的权限,根据计算节点的负载情况动态,将处理任务分发至各计算节点,并对任务队列进行管理。

影像处理插件

由一系列适合交由集群计算来自动完成的功能插件组成,包括:影像匹配、影像纠正、影像匀光、影像镶嵌等。

人机交互软件

由管理终端软件和作业终端软件构成。作业终端软件配备必要的人工干预功能,包括像片控制点的选取、DEM 立体编辑、匀色编辑、接边编辑等。管理终端软件采用工程管理方式,对项目资源进行统筹管理。

系统特色

跨平台运行,支持WINDOWS、LINUX 操作系统

可伸缩的软硬件系统架构,满足不同生产规模需求

开放的、可编程的集群计算资源,适合各种高性能处理业务需求

处理模式

应急模式

应急模式下,系统可以采用全自动化影像处理流程,包括:自动空三选点、自动DSM 匹配、自动DEM 滤波、自动影像匀光和镶嵌等功能算法,配合智能化的任务管控,满足DSM/DEM/DOM 的快速制作。

常规模式

常规模式下,系统允许对重要的阶段性数据成果进行必要的人工干预,包括:空三加密中弱区增加、DSM/DEM 编辑、接边编辑、色彩编辑等,配合各生产环节的精度控制,满足标准产品的制作要求。

主要生产流程

空三加密

不仅支持常规影像空三加密处理,针对带有POS 数据的数码航片、无人机影像,能够进行无控条件下的加密处理,获取高精度空三成果,适应困难测区影像生产以及应急响应要求。系统同时针对中高分辨率卫星影像,提供区域网平差功能。

DSM/DEM 生产

系统提供包括基于像方匹配和物方匹配、以及逐点匹配等多种匹配方式和匹配算法,通过多种匹配策略的组合运用,最大程度上保障DSM/DEM 成果的精度要求。系统有针对性的提供多种自动滤波算法和编辑工具,保证从DSM 到DEM 的快速处理。

DOM 生产

系统提供各种几何纠正算法,保障从航空影像到卫星影像、从通用模型到严格模型的影像纠正。配合先进的镶嵌和匀光技术,实现DOM 的专业化生产。

专业功能

多数据源支持

支持扫描航片、框幅式数码航片、无人机数据;国内外中高分辨率卫星影像;包括ADS40/ADS80 在内的三线阵影像。针对国产卫星数据,支持传感器模型定制。

任务规划

在自动化处理之前,利用定向资料获取影像的有效范围和测区接边网,从而指导和优化后续自动处理与编辑作业。

匀光匀色

基于模板,提供多种匀光算法,如直方图均衡、Wallis 滤波、Mask 匀光等,借助全图匀色、局部匀色、特殊区域处理等多种匀光策略,保

证影像色彩和色调的均衡一致。

镶嵌成图

采用“逻辑接边、一次成图”技术,无中间数据,无冗余处理,极大的提高了镶嵌效率。尤其适用于无人机、三线阵影像,能够有效避开

多度重叠对接边线选择的影响,提高接边的可靠性和合理性。

协同编辑

在任务数据库支撑下,采用两级作业模式(管理端、作业端),保障了项目精度和进度。管理端负责项目管理,任务分派和进度监控。作业

端采用流程化处理,提高了处理效率。作业端的人工编辑结果可直接用

于自动化处理。

系统功能

远程监控

在局域网内,提供网页形式的监控界面,对集群中各个计算节点工作状况的实时监控,包括CPU、内存使用情况,I/O情况等。

流程定制

在任务管控中心支持下,实现生产流程的可视化设计和运行,满足复杂生产和应急保障需求。

集群调度

智能资源配置中,采用负载均衡策略,实现了对存储资源(数据均衡、热点均衡、管理均衡)和计算资源(I/O 网络带宽、CPU 使用情况、内存使用)的高效配置。

Inpho由多个模块组成:

ApplicationsMaster——免费的系统核心简介:Inpho模块系统的各部分都包括在系统核心ApplicationsMaster中。它是各种应用软件的控制中心,并为工程的处理提供广泛、全面的基本工具。

Match-AT——高精度、高效率、高稳定性的空三软件简介:MATCH-AT基于先进而独特的影像处理算法提供高精度、高性能、数字航空三角测量。空三的所有处理即使是大的工程也均完全自动化。

inBlock——灵活平差、相机校正软件简介:inBLOCK是新一代测区平差软件。结合先进的数学建模和平差技术,通过友好的用户界面,极好地实现交互式图形分析。

Match-T DSM——自动而精确地DTM/DSM提取简介:MATCH-T DSM自动进行地形和地表提取,从航空或卫星影像中提取高精度的数字地形模型和数字地表模型,为整个影像测区生成无缝模型。

DTMaster——方便、快捷的DTM/LIDAR编辑简介:DTMaster 为数字地形模型或数字地表模型的快速而精确的数据编辑提供最新的技术。是一款强大的DTM编辑软件,拥有极好的平面或立体显示效果。

OrthoMaster——简单、高效的航片、卫片的正射纠正简介:OrthoMaster是INPHO的一款为数字航片或卫片进行严格正射纠正的专业软件。处理过程高度自动化,并且是最优的高性能正射影像生产。

OrthoVista——自动高效的镶嵌匀色、拼接分幅简介:OrthoVista 是全球最强大的专业镶嵌产品,它利用先进的影像处理技术,对任何来源的正射影像进行自动调整、合并,从而生成一幅无缝的、颜色平衡的镶嵌图。

SCOPP++——卓越的地形建模及LIDAR滤波软件简介:SCOP++被设计出来以高效管理DTM工程,数据源可以是LIDAR、摄影测量或其他来源。SCOP++提供非常卓越的DTM内插、滤波、管理、应用和显示质量。

Summit Evolution——界面友好的、便捷精确的3D要素采集软件简介:国际DAT/EM系统的Summit Evolution是一款界面友好的数字摄影测绘立体处理工作站,并可将收集的3维要素直接导到ArcGIS,AutoCAD或MicroStation。

Pixel Factory ,简称PF)

像素工厂( Pixel Factory ,简称PF) 由法国地球信息( INFOTERRA) 公司研制开发,是一套用于大型生产的遥感影像处理系统,通常具有强大计算能力的若干个计算结点,输入数码影像、卫星影像或者传统光学扫描影像,在少量人工干预的条件下,经过一系列自动化处理,输出包括数字表面模型(DSM) 、数字高程模型(DEM) 、正射影像(DOM) 以及真正射影像( TDOM) 等产品,并能生成一系列其他中间产品。

像素工厂的独特性,体现在其对航空航天数据的处理被作为关键特征键入原始核心结构。

●其整体框架的设计在各方面具有最大的灵活性,甚至可以与已有的第三方软

件和工具无缝连接

●其强大的并行计算能力不仅提供多任务功能,管理并行的工作流,而且对处

理数据量无限制

●其集中的生产管理中心,图形界面和远程控制使管理变得更简单

●其模块结构使得其核心软件易于升级以满足您将来的需求。随时根据需要添

加新特性

像素工厂的强大特性

●可处理多种传感器数据

?光学卫星

?雷达卫星

?航飞数码相机

?扫描胶片影像

●200多种先进的算法,包括:

?传感器校正Sensor calibration,

?原图像增强(大气校正,电离校正)Raw image enhancement (atmospheric, electronic, etc.),

?快速多传感器空间三角测量Fast aerial & spatial multi-sensor triangulation,

?快速自动地生成和滤除连接点Rapid automated tie-point generation & filtering,

?自动提取密集DSM Automated dense Digital Surface Model (DSM) extraction, ?半自动提取DTM Semi-automated Digital Terrain Model (DTM) extraction,

?真正射校正和传统几何校正TrueOrtho & traditional geometrical rectification, ?由DTM自动生成等高线Automated contour line generation from DTM,

?自动生成镶嵌影像(正射影像,高程影像以及第二代镶嵌)Automated mosaic creation (orthoimage, elevation mage & second generation mo saic),

?图像增强(局部匀光,对比度,平衡补偿等)Image enhancement (dodging, contrast, equalisation, etc),

?图像和矢量数据格式转换Image and vector reformatting,

?制图工具箱(对投影,大地基准面,大地水准面的支持)Cartographic toolbox (projection, datum & geoid support),

?第二代镶嵌和工作流编辑器The Second Generation Mosaic workflow, the workflow editor.

●多重最终产品

?核心产品:

密集数字表面模型,密集数字地形模型,真正射影像和传统正射影像

?增值产品:

ADS-40立体像对,变化检测图,土地利用图,二维和三维的矢量数据库●可支持多种辅助参考数据

●支持多种格式的输入输出

●高度自动化的图像处理过程

●优异的图像处理性能

的imagestation

ImageStation SSK 数字摄影测量软件包

ImageStation 是数字摄影测量技术发展了20余年的积累成果.ImageStation 不仅能处理传统的航摄数据和数字航摄相机的数据,还具备强大的卫星数据处理能力,包括IKONOS,SPOT,IRS,QUICKBIRD,LANDSET 等商业卫星.同时,它亦具备近景摄影测量功能,是涵盖摄影测量全领域的完全解决方案.

Z/I Imaging 利用全功能的ImageStation 数字摄影测量系统建立了ImageStation SSK 软件包.SSK 还配有硬件,能将普通的计算机变成数字摄影测量仪器.SSK可以采用单个的或双Intel Pentium CPU运行MicrosoftWindows NT,2000 或XP.SSK 将高端的,昂贵的数字摄影测量系统放到了你的桌面上.它与摄影测量工作站ImageStation 完全兼容.

ImageStation SSK 系统说明

ImageStation 具备针对生产的优化设计,批命令,高效数据压缩和自动化作业能力,从空三加密到DTM 采集到正射影像制作,贯穿整个作业流程,极大地提高了生产效率,能节省大量的生产成本和时间,为企业带来更直接和显著的经济效益.

ImageStation SSK 模块构成

+ ImageStation 项目管理模块(ISPM):ImageStation项目管理模块(ISPM)提供航测生产流程所需的管理工具.这种中心数据管理和存储方式对用户非常有帮助,

航测项目的建立和管理可以在任何一个能运行WindowsNT, 2000,或XP 的计算机上进行.

+ ImageStation 数字测量模块(ISDM):ImageStation数字测量软件为摄影测量空三工作流程提供了强大的多片量测环境.ISDM生成的影像点坐标可以直接用于Z/I 或第三方的空三计算软件.灵活的多窗口影像显示环境有助于高效量测多度重叠区的连接点.自动相关和在线完整性检查能提高精度,生产效率和可靠性.影像增强和处理功能极大地帮助操作者进行量测.

+ ImageStation 立体显示模块(ISSD):ImageStation 立体显示模块提供在MICROSTATION 环境中的立体像对的显示和操作,如高精度三维测标跟踪,矢量数据立体叠加显示,立体漫游,影像对比度和亮度的调整等.

+ ImageStation DTM 采集模块(ISDC):ImageStation DTM 采集模块以交互方式在立体模型上采集数字地形模型数据,高程点,断裂线及其它地形信息.它也可以来编辑已有的DTM 数据.用户通过它可以动态实时地看到三角网或等高线的变化.ISDC使用特征表来定义地形特征.它也是ISAE 的输入和接受部分.

+ ImageStation 基础纠正模块(ISBR):ISBR 是基于交互式和批处理的正射纠正软件,能处理航空和卫星数据,适合不同规模生产单位的需要.ISBR 产生的正射影像可用于影像地图生产.它的操作界面简单易用,效率极高.

+ IRASC 遥感图像处理软件(IRASC):是适用于制图,航测成图,地理信息系统及市政工程的图像处理软件.它能显示和处理二值,灰度和彩色影像.在整个生产流程中IRASC 可随时对影像进行处理及增强.

+ ImageStation 自动DTM 采集(ISAE):ImageStation 自动DTM 采集(ISAE) 能根据航空或卫星立体影像自动生成高程模型.它利用影像金字塔数据结构和处理算法,并自动进行实时核线重采样.它生成的DTM 模型可由ISDC 进行编辑修改及用于ISOP 等软件生成正射影像.

+ ImageStation 自动空三模块(ISAT):自动进行连接点生成和空三计算.它在做影像匹配时,利用内置的光束法自动产生多度重叠的连接点.ISAT 允许利用图形选择相片/ 模型/测区,项目大小不受限制,支持GPS / 惯导处理(例如Applanix POSEO),相机检校,自检校参数自动设置及分析,空三结果的图形分析等.I SA T 能支持内定向,连接点自动提取到空三计算及分析的全部流程.

+ ImageStation 卫星空三模块基于(ISDM):提供各种数字影像的多片量测环境.提供处理SPOT, IRS, QuickBird,和Landsat 的星历数据和轨道参数做空三计算.

+ ImageStation OrthoPro 自动正射模块:是集成正射纠正功能的具备正射影像产品生产的全功能软件,包括正射任务计划,正射纠正,匀光处理,真实正射纠正,色调均衡,自动生成拼接线,镶嵌,裁剪和质量评估.它能将不同原始数据的坐标系转换为统一的成图坐标系.它将复杂的正射生产环节集成为一个简单高效的工作流程。

Leica Photogrammetry Suite–LPS为影像处理及摄影测量提供了高精度及高效能的生产工具。它可以进行各种航天遥感影像(如QuickBird、IKONOS、WorldView、SPOT5、OrbView、FOMOSAT及ALOS等)和航空影像(扫描航片、框幅式数字影像、ADS40、ADS80等)的影像定向及空三加密,可处理黑白、彩色、多光谱及高光谱等各类数字影像。LPS的应用还包括矢量数据采集、数字地面模型生成、正射影像镶嵌及均色处理。LPS是业界首个集航天,航空和无人机摄影测量处理系统为一体的,并且结合高速计算服务器,用户可构建自己

的像素工厂的应用系统。

数字摄影测量学要点

数字摄影测量复习要点(2016.5) 1、摄影测量发展历程 模拟摄影测量(1851-1970) 模拟摄影测量主要是根据摄影过程的几何反转,反求地面点的空间位置。它所采用的仪器为光学投影器、机械投影器或光学-机械投影器模拟摄影过程,用光线交会被摄物体的空间位置。 解析摄影测量(1950-1980) 1957年,Helava提出用“数字投影代替”物理投影,数字投影就是利用电子计算机实时的进行共线方程的解算,从而交会出被摄物体的空间位置。 数字摄影测量(1970-现在) 利用数字影像相关技术,实现真正的自动化测图。 数字摄影测量与模拟、解析摄影测量的最大区别: 1)处理的原始信息主要是数字影像; 2)以计算机视觉代替人眼的立体观测。 2、数字摄影测量的任务、特点 主要任务:使用星载(机载)传感器所获取的可见光影像对地球陆地区域进行信息提取,具体包括:目标量测、影像解译、地形图测绘、正射影像图制作、数字高程模型生成。 特点:数据量大、计算机运算速度快、技术精度高。 3、数字摄影测量 定义:数字摄影测量是利用影像相关技术来代替人眼的目视观测,自动识别同名点,实现几何信息的自动提取。 主要内容:影像及特征点的识别、同名像点的自动相关和匹配、数字影像纠正技术、数字高程模型(DEM)的制作、数字摄影测量系统的完整操作和测绘产品的生产。 4、计算机辅助测图 计算机辅助测图(又称数字测图)是利用解析测图仪或具有机助系统的模拟测图仪,进行数据采集和数据处理,测绘数字地图,制作数字高程模型,建立测量数据库。计算机辅助测图系统所处理的依旧是传统像片,且对影像的处理仍然需要人眼的立体量测,计算机则起数据记录与辅助处理的作用,是一种半自动化的方式。计算机辅助测图是摄影测量从解析化向数字化的过渡阶段。

数字摄影测量系统的生产流程及技术要求

数字摄影测量系统的生产流程及技术要求 Jx-4制作3D产品的流程 全数字摄影测量的4D产品DEM、DOM、DLG、DRG都是以数据形式获取和归档的,数据信息以真三维地理坐标形式存储,生产过程可无损数据传递、测图、编辑一体化,点点都包含三维信息,这是以往模拟、解析摄影测量所无法比拟的。JX-4开发了基于微机的摄影测量专用立体图像图形显示卡,立体感强,可达到子象元级的测量精度,并实现立体影像、立体图形的缩放、3D漫游和高精度量测;JX-4在硬件操作上又继承了解析测量仪所使用的手轮、脚盘、脚踏开关,操作过解析测量仪的人员只要熟悉JX-4的软件流程则能很快地上机测图。利用Jx-4制作3D产品的流程 1、定向建模 1.1生产流程 定向建模的精度是影响整个产品精度的关键。定向建模的工作流程。 定向建模有3种空三方式: ⑴无空三加密成果导入数据,直接在像对上定向建模; ⑵JX-4空三数据导入; ⑶其它系统如VirtuoZo、HELEV A、ImageStation等数字化空三结果导入。 前两种形式的定向建模过程都可采用批处理来完成。 1.2技术要点 1.2.1 扫描数据要求 扫描像元大小不大于0.025mm,影像数据格式为TIFF格式,扫描影像反差适中,航片框标清晰,影像直方图覆盖在0—255之间,基本呈正态分布。 1.2.2 定向建模的精度保证 一是引入已有的空三成果,内定向的框标坐标一定要与空三加密的框标坐标一致。为使核线质量更好以利于相关性匹配,进行相对定向时选中“空三导入后做自动定向”的参数功能。二是做空三加密和测图若不是同一个作业员,空三导入后应该再观测一次大地控制点并且再计算一次大地定向以消除人差。 1.2.3工作区划定与核线影像的裁切 要重视工作边划定和核线影像的裁切。定向完成后必须要对工作区进行划定,工作区范围会影响每个像对的正射影像镶嵌的重叠度。JX-4全数字摄影测量的镶嵌过程能达到无缝拼接,这是原手工镶嵌所无法达到的。影像裁切只能进行一次,若已切过一次就不允许再切。如果确实需要重新裁切,就必须再做一次核线重采样,并且重新绝对定向和计算,原有的可用数据将全部丢失。出现此种情况需

数字摄影测量学复习

数字摄影测量学 一、绪论 两个基本关系:几何关系、对应性关系 划分摄影测量发展阶段的根本依据是他们处理两种关系的方式 数据获取技术发展 航空数码成像;卫星成像;POS;LiDAR;SAR;低空摄影测量;移动测量系统理论发展 灭点理论;广义点理论;多基线立体;影像匹配理论发展;目标自动识别 应用发展 灭点应用实践;广义点摄影测量的应用;数码城市建模;数据处理新算法 二、数字影像获取与处理(4-9节) 2.4、数字航摄仪 线阵:ADS40、ADS80、TLS、JAS 面阵:DMC、UCD、A3、SWDC 2.5、POS POS=GPS+IMU 用于在无地面控制或少量地面控制情况下航空遥感对地定位和影像获取 差分GPS获取高精度位置测量数据 INS输出高采样率的位置数据,高精度的姿态数据 2.6、LiDAR 快速获取精确的高分辨率DSM以及地面物体的三维坐标 2.7、航天数字影像获取系统及特点 特点:高分辨率,线阵式CCD、采用有理函数模型、立体成像、定位精度高提供高分辨率的全色、多光谱、高动态范围和高信噪比的影像、多景影像 主要问题:云量和雪量问题;获得与传统航片一样的制图精度比较困难 2.8、SAR 一般是侧视成像,是一种高分辨率相干成像系统;斜距投影 主要存在斑点噪声、斜距影像的近距离压缩、透视收缩、叠掩、阴影及地形起伏引起的像点位移等几方面的问题 2.9、倾斜摄影测量 特点:反映地物周边真实情况、可实现单张影像量测、 建筑物侧面纹理可采集、数据量小易于网络发布

三、摄影测量解析方法(1-6节) 背景:近景摄影测量中,常常采用大角度大重叠度的摄影方式,外方位元素中存在大的旋转角,相邻摄站点之间存在较大的位置差异,初值很难获取。 经典欧拉角方法不再适用。需要不依赖位置与姿态初始值的解析方法。 3.1、空间后方交会 在后方交会中,有效可靠地描述两坐标系之间的旋转关系是解决问题的关键。 描述旋转的常用形式:欧拉角、正交旋转矩阵、四元数 欧拉角:能明确表示旋转矩阵R的几何意义,但需要较好的位置和姿态初值。 方向余弦法 方案:将9个方向余弦值作为待求参数,参与平差解算。R中只有3个独立元素,其余6个参数可以根据6个正交条件推得。因此可根据6个正交条件建立6个条件方程,按附有条件的间接平差直接解算未知参数。 优点:不要求初值,避免了三角函数的计算和欧拉角方法中因旋转角定义不同而导致的公式不同所带来的不便,收敛速度快。 四元数 几何意义:代表了一个转动,可同时确定刚体的位置和姿态。 方案:旋转矩阵用四元数表示,只有一个约束条件,同样据此可建立附有限制条件的间接平常模型解求未知参数 优点:和方向余弦法一致 缺点:较差的初值,收敛情况不如方向余弦法;都能正确收敛时,收敛次数相当,而方向余弦法计算结果更接近于经典欧拉角方法。 Givens变换:用正交变换解最小二乘问题,数值稳定性和解的精度往往优于组成法方程组的方法。当法方程组病态时尤其如此。 3.2、相对定向 原理:共面方程完成标志:上下视差为0。 连续法相对定向元素:以左像空间坐标系为基础,右像片相对于左像片的相对方位元素称为~。 单独法相对定向元素: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为~。 大角度相对定向:经典方法μ、v的假设不合理;迭代难以收敛。 基于方向余弦和四元数的连续相对定向均需考虑基线长度的约束条件。 相对定向迭代解法:一般是在影像的内方位和姿态的近似值为已知时被应用。 相对定向直接解法:当内方位、姿态均为未知时采用。

数字摄影测量学复习

数字摄影测量学 绪论 两个基本关系:几何关系、对应性关系 划分摄影测量发展阶段的根本依据是他们处理两种关系的方式 数据获取技术发展 航空数码成像;卫星成像;POS;LiDAR;SAR低; 空摄影测量;移动测量系统理论发展灭点理论;广义点理论;多基线立体;影像匹配理论发展;目标自动识别 应用发展 灭点应用实践;广义点摄影测量的应用;数码城市建模;数据处理新算法 数字影像获取与处理(4-9 节) 2.4、数字航摄仪 线阵:ADS40、ADS80、TLS、JAS 面阵:DMC、UCD、A3、SWDC 2.5、POS POS=GPS+IMU 用于在无地面控制或少量地面控制情况下航空遥感对地定位和影像获取 差分GPS获取高精度位置测量数据 INS 输出高采样率的位置数据,高精度的姿态数据 2.6、LiDAR 快速获取精确的高分辨率DSM以及地面物体的三维坐标 2.7、航天数字影像获取系统及特点 特点:高分辨率,线阵式CCD、采用有理函数模型、立体成像、定位精度高提供高分辨率的全色、多光谱、高动态范围和高信噪比的影像、多景影像 主要问题:云量和雪量问题;获得与传统航片一样的制图精度比较困难 2.8、SAR 一般是侧视成像,是一种高分辨率相干成像系统;斜距投影主 要存在斑点噪声、斜距影像的近距离压缩、透视收缩、叠掩、阴影及地形起伏引起的像点位移等几方面的问题 2.9、倾斜摄影测量特点:反映地物周边真实情况、可实现单张影像量测、

建筑物侧面纹理可采集、数据量小易于网络发布 三、摄影测量解析方法(1-6 节)背景:近景摄影测量 中,常常采用大角度大重叠度的摄影方式,外方位元素中存在大的旋转角,相邻摄站点之间存在较大的位置差异,初值很难获取。经典欧拉角方法不再适用。需要不依赖位置与姿态初始值的解析方法。 3.1、空间后方交会 在后方交会中,有效可靠地描述两坐标系之间的旋转关系是解决问题的关键。描述旋转的常用形式:欧拉角、正交旋转矩阵、四元数 欧拉角:能明确表示旋转矩阵R的几何意义,但需要较好的位置和姿态初值。 方向余弦法 方案:将9 个方向余弦值作为待求参数,参与平差解算。R中只有3 个独立元素,其余6 个参数可以根据6 个正交条件推得。因此可根据6个正交条件建立6 个条件方程,按附有条件的间接平差直接解算未知参数。优点:不要求初值,避免了三角函数的计算和欧拉角方法中因旋转角定义不同而导致的公式不同所带来的不便,收敛速度快。 四元数 几何意义:代表了一个转动,可同时确定刚体的位置和姿态。 方案: 旋转矩阵用四元数表示,只有一个约束条件,同样据此可建立附有限制条件的间接平常模型解求未知参数 优点:和方向余弦法一致缺点:较差的初值,收敛情况不如方向余弦法;都能正确收敛时,收敛次数相当,而方向余弦法计算结果更接近于经典欧拉角方法。 Givens 变换:用正交变换解最小二乘问题,数值稳定性和解的精度往往优于组成法方程组的方法。当法方程组病态时尤其如此。 3.2、相对定向原理:共面方程完成标志:上下视差为0。 连续法相对定向元素:以左像空间坐标系为基础,右像片相对于左像片的相对方位元素称为~。 单独法相对定向元素: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为~。 大角度相对定向:经典方法μ、v 的假设不合理;迭代难以收敛。基于方向余弦和四元数的连续相对定向均需考虑基线长度的约束条件。 相对定向迭代解法:一般是在影像的内方位和姿态的近似值为已知时被

数字摄影测量复习题含答案

第五章数字影像与特征提取 1.什么就是数字影像?其频域表达有什么作用? 答:①数字影像就是以数字形式保存数字化航空、胶片影像得扫描影像 ②频域表达对数字影像处理就是很重要得。因为变换后矩阵中元素得数目与原像中得相同。但其中很多就是零值或数值很小,这就意味着通过变换、数据可以被压缩,使其能更有效得存储与传递;其次就是影像分解力得分析以及许多影像处理过程。例如滤波、卷积以及在有些情况下得相关运算,在频域内可以更为有利得进行。其中所利用得一条重要关系就就是在空间域内得一个卷积,相当于在频率域内其卷积函数得相乘,反之亦然。在摄影测量中所使用得影像得傅立叶谱可以有很大得变化,例如在任何一张航摄影像上总可以找到有些地方只含有很低得频率信息,而有些地方则主要包含高频信息,偶然得有些地区主要就是有一个狭窄范围得带频率信息。 2.怎样根据已知得数字影像离散灰度值,精确计算其任意一点上得灰度值? 答::当欲知不位于矩阵(采样)点上得原始函数g(x,y)得数值时就需要内插,此时称为重采样 3.常用得影像重采样方法有哪些?试比较她们得优缺点 答:①常用得影像重采样方法有最邻近像元法、双线性插值、双三次卷积法 ②最邻近像元法最简单、计算速度快、且能不破坏原始影像得灰度信息,但几何精度较差; 双线性插值法虽破坏原始影像得灰度信息,但精度较高,较为适宜; 双三次卷积法其重采样中误差约为双线性插值得1/3,但较费时;

4、已知/为采样 间隔,用双线性插值计算gk,l 答:g(k,l)=W(i,j) g(i,j)+W(i+1,j) g(i+1,j)+W(i,j+1) g(i,j+1)+W(i+1,j+1) //4)*102+(1 - 4) //4(1- /4)*118+( /4)* ( /4)*126 =102+13/-1 5、什么就是线特征?有哪些梯度算子可用于线特征得提取? 答:①线特征指影像得边缘与线,边缘可定义影响局部区域特征不相同得那些区域间得分界线,而线则可以认为就是具有很小宽度得其中间区域具有相同影响特征得边缘对 ②常用方法有差分算子、拉普拉斯算子、LOG算子等 第六章影像匹配基础理论与算法 1. 什么就是金字塔影像?基于金字塔影像进行相关有什么好处?为什么? 答:①对于二维影像逐次进行低通滤波,并增大采样间隔,得到一个像元素总数逐渐变小得影像序列,依次在这些影像对中相关,即对影像得分频道相关。将这些影像叠置起来颇像一座金字塔,因而成为金字塔影像结构 ②好处:提高了影响得可靠性与准确性,速度增快,先用低通滤波进行初相关,找到了同名点得粗略位置,然后利用高频信息进行精确相关,实现从粗到细得处理过程 ③因为通过相关函数得谱分析可知,当信号中高频成分较少时,相关函数曲线较平缓;但相关得拉入范围较大;反之,当高频成分较多时,相关函数曲线较陡,相关精度较高,但相关拉入范围较少;此外,当信号中存在高频窄带随机噪声或信号中存在较强得高频信号时,相关

摄影测量学知识点

第一章绪论 1、摄影测量学-----是对研究物体进行摄影、量测和解译所获得的影象,获取被摄物体的几何信息和物理信息的一门科学和技术。 摄影测量的特点 ?1、在影像上量测,无需接触物体本身,因此很少受自然地理等条件的限制。 ?2、影象是客观事物的真实反映,信息丰富,可选择需要的物体影象进行量测、处理、 研究,从影象上获得最新最全面的几何或物理信息。 ?3、摄影测量大部分工作在内业进行,有利于自动化、数字化、智能化,工作效率高。摄影测量分类 按摄影站的位置:航天摄影测量、航空摄影测量、地面摄影测量显微摄影测量、水下摄影测量 按研究对象不同:地形摄影测量、非地形摄影测量 按处理技术手段:模拟摄影测量、解析摄影测量、数字摄影测量 摄影测量学的三个发展阶段 ?模拟摄影测量阶段(1851-1970) ?解析摄影测量阶段(1950-1980) ?提出摄影测量新概念——数字投影代替物理投影 ?数字摄影测量阶段(1970-现在)

第二章摄影测量解析基础 中心投影的正片位置和负片位置 a)负片位置:投影平面和物点位在投影中心的两侧 b)正片位置:投影平面和物点位在投影中心同一侧 c)摄影时的位置是负片位置,解算时的位置是正片位置,为了解算的方便,像点 和物点之间的几何关系并没有改变; 摄影比例尺 d)摄影比例尺指摄影像片上一线段为l与地面上相应线段的水平距L之比 e)航摄比例尺----指水平像片,地面取平均高程时, 像片上的一线段Z与地面上相 应线段的水平距L之比 摄影仪摄影的要求 摄影方式 竖直摄影:摄影瞬间摄影机的主光轴近似与地面垂直 摄影航高:H=m?f 摄影重叠度 f)重叠摄影部分与整个像幅长的百分比称为重叠度 g)航向重叠p----同一条航线内相邻像片之间的影像重叠 h)旁向重叠q---相邻航线的重叠 P=60~65% q=30~35% 摄影比例尺特性 ? 1 )摄影比例尺愈大,则像片地面分辨率越高,有利影像的解译与提高成图的精度。 ?2) 摄影比例尺愈大,则摄影工作量增加, 摄影费用要增多,所以摄影比例尺要根据信息采集的精度确定。 量测用摄影机的特征 1.量测用摄影机的像距是一个固定的已知值 2.量测用摄影机承片框上具有框标 3.量测用摄影机的内方位元素值是已知的

数字摄影测量

数字摄影测量定义一:基于数字影像与摄影测量的基本原理,应用计算机技术、数字影像处理、影像匹配、模式识别等多学科的理论与方法,提取所摄对象的几何与属性信息,并用数字方式表达的摄影测量的分支学科。 数字摄影测量定义二:基于摄影测量的基本原理,应用计算机技术,从影像(包括硬拷贝影像、数字影像或数字化影像)提取所摄对象的几何与属性信息,并用数字方式表达的摄影测量的分支学科。 数字摄影测量的基本范畴:确定被摄定对象的几何和物理属性,即量测和理解。 计算机辅助测图:以计算机及其输入、输出设备为主要制图工具实现从影像中提取地图信息及其转换、传输、存储、处理和显示。 一个完全的机助测图系统包括数据采集、数据处理和数据输出三部分。 数据采集主要过程: 1)像片的定向,在解析测图仪上要进行解析内定向、相对定向和绝对定向或一步定向,在机助的立体坐标仪也要经过上诉定向。 2)像片定向后,要输入一些基本参数,如测图比例尺、图幅的图廓点坐标、测图窗口参数。 3)为了形成最终形式的库存数据,必须给不同的坐标(地物)以不同的属性代码(特征码),因而从测量每一个地物之前必须要输入属性码。 4)逐点量测地物上的每一个应记录点,或对地物、地貌(等高线等)进行跟踪,由系统确定点的记录与否。 5)当发现错误时进行联机编辑,包括删除、修改、增补等功能,不过联机编辑不宜过多以免降低测图仪利用效率。 6)所测数据以图形方式显示在计算机屏幕上,以便监测量测结果的正确与否。 为快速确定需要编辑的地物,在数据采集时要建立屏幕检索表(作用)。 数字地面模型(DTM ):是地形表 面形态多种信息(地形、环境、土地利用、人口分布等)的一 种数字化表示。 数字表面模型(DSM ):包含了地表建筑物、桥 梁和树木等高度的数字高程模型 数字高程模型DEM :一个地理信息数据库的基本内核,若只考虑DTM 的地形分量,则为 DEM 。表示区域D 上的三维数字向量序列。}{ n i Z Y X V i i i i ...2,1),,,(==其中,(X,Y)是平面坐标,Z 是D Y X i i ∈),(点对应的高程。 DEM 的表现形式: 1)规则矩形格网(GRID):利用一系列在X ,Y 方向上都是等间隔排列的 地形点的高程Z 表示地形,形成一个矩形格网DEM 。 优点:存贮量小(可压缩),便于存取和管理: 缺点:有时不能准确表示地形的结构和细部 2)不规则三角网(TIN ):若将按地形特征采集的点按一定规则连接成覆 盖整个区域且互不重叠的许多三角形,构成一个不规则三角网. 优点:能较好地顾及地面的点、线特征,表示复杂地形比规 则格网精确; 缺点:数据量大,数据结构复杂,管理不便. 3)GRID-TIN 混合网:综合运用规则格网和不规则三角网来表示地形,一般地区使用矩形网数据结构,沿地形特征则附加三角网数据结构。 渐进采样:先按照预定的比较稀疏的间隔进行采样,获得一个比较稀疏的格网,然后分析是否需要对格网进行加密。 逐点内插法:以每一待定点为中心,定义一个局部函数去拟合周围的数据点, 生成DEM 的过程:1、建立局部坐标:对DEM 每一个格网点,从数据点中检索与该DEM

河北工程大学摄影测量期末考试知识点

1摄影测量与遥感:从非接触成像和其他传感器系统,通过记录、测量、分析与表达等处理,获得地球及其环境和其他物体可靠信息的工艺、科学与技术。 2摄影测量的特点:(1)无需解除物体本身获得被摄物体信息. (2)由二维影响重建三维目标. (3)面采集数据形式. (4)同时提取物体的几何与物理特性 4.摄影测量的技术手段有模拟法、解析法与数字法;摄影测量也经历了模拟摄影测量、解析摄影测量与数字摄影测量三个发展阶段 1空中三角测量:利用航摄像片与所摄目标之间的空间几何关系,根据少量像片控制点,计算待求点的平面位置、高程和像片外方位元素的测量方法。 2像点位移:由于在实际航空摄影时,在中心投影的情况下,当航摄的飞行姿态出现较大倾斜即像片有倾斜,地面有起伏时,便会导致地面点在航摄像片上构像相对于在理想情况下的构像,产生了位置的差异,这一差异称为像点位移。 3摄影基线:航线方向相邻两个摄影站点间的空间距离。 4航向重叠:同一条航线上,相邻两张像片应有一定范围的影像重叠,称为航向重叠。 5旁向重叠:相邻航线相邻两像片的重叠度 6同名核线:同一核面与左右影像相交形成的两条核线,其中核面指物方点与摄影基线所确定的平面。 7像片的内方位元素:表示摄影中心与像片之间相互位置的参数,f,x0,y0 8像片的外方位元素:表示摄影中心和像片在地面坐标系中的位置和姿态的参数。 9相对定向:根据立体像对内在的几何关系恢复两张像片之间的相对位置和姿态,使同名光线对对相交,建立与地面相似的立体模型。即确定一个立体像对两像片的相对位置。 10绝对定向元素:描述立体像对在摄影瞬间的绝对位置和姿态的参数。 13同名像点:同名光线在左右相片上的构像 填空 1、4D产品是指 DEM、DLG、DRG、DOM。 2、摄影测量按用途可分为地形摄影测量、非地形摄影测量。 4、模拟摄影测量是利用光学/机械投影方法实现摄影过程的反转。 5、解析摄影测量以电子计算机为主要手段,通过对摄影像片的量测和解析计算方法的交会方式来研究和确定被摄物体的形状、大小、位置、性质及其相互关系,并提供各种摄影测量产品的一门科学。 6、像点坐标的系统误差改正主要包括底片变形改正,摄影机物镜畸变差改正,大气折光改正和地球曲率改正。 7、共线方程表达的是像点、投影中心与地面点之间关系。 8、立体摄影测量基础是共面条件方程。 9、把一条航线的航摄像片根据地物影像拼接起来,各张像片的主点连线不在一条直线上,而呈现为弯弯曲曲的折线,称航线弯曲。 10、航摄像片为量测像片,有光学框标和机械框标。 11、地图是地面的正射投影,像片是地面的中心投影。 12、在像空间坐标系中,像点的z坐标值都为-f。 13、一张像片的外方位元素包括:三个直线元素(Xs、Ys、Zs ):描述摄影中心的空间坐标值;三个角元素(?、ω、κ) ) :描述像片的空间姿态。 14、相对定向的理论基础、目的、标准是两像片上同名像点的投影光线对对相交。 15、双像解析摄影测量的任务是利用解析计算方法处理立体像对,获取地面点的三维空间信息。 16、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、上下视差。 17、解析法相对定向的理论基础是同名光线对对相交于核面内。 18、解析绝对定向需要量测 2 个平高和 1 个高程以上的控制点,一般是在模型四个角布设四个控制点。 19、解析空中三角测量按数学模型分为航带法、独立模型法、光束法。

无人机数字摄影测量系统的设计和应用

无人机数字摄影测量系统的设计和应用 122 郑团结王小平唐剑 (总参测绘信息技术总站,陕西,西安,710054;西安大地测绘有限公司,陕西,西安,710054)摘要:无人机数字摄影测量系统为适应城市规模化测绘生产需要而设计开发,项目从机体设计、航线设计、通讯设计、监控设计、数据处理等各个层面,对航空摄影的原理、方法及相关参数进行了深入探讨和简要总结。项目进行了自动驾驶实验、超视距飞行实验、控制飞行实验、发动机空中停车紧急处理实验、干扰实验等常规实验,完成了数百平方公里摄影任务,实现了无人机摄影测量一体化的整合集成。应用结果表明,该系统具有“三高一低”的重要特性(高机动性、高分辨率、高度集成、低成本),而且更加适应城市规模化测绘生产需要。 关键词:无人机IMU DGPS数字摄影测量系统研制 分类号:TP965 Headquater 作者简介:郑团结(1975-)男,博士生,主要从事摄影测量和3S集成方向的研究. 作者简介:王小平(1959-)男,高级工程师,主要从事航测无人机研制应用研究. The Design and Application of Digital Photographic System Based On The Unmanned Aircraft Zheng Tuanjie Wang Xiaoping Tang Jian (the General Staff Surveying and Mapping Master Station,xi’an,710054? Xi’an Dadi Surveying and Mapping Company,xi’an,710054) Abstract:Digital photographic systems based on the unmanned aircraft was designed and manufacture for performing the cyber surveying and mapping,the project consists of airframe design,course line design, communication system design,control system design,data processing system design,this paper made a deeper research into the theory and the method of photography,and draw some conclusions of it.the project conduct a a whole set of test such as automatic guide,transcend sight flying,control flying,motor deadman's emergency handle,constructive interference,be successful in fulfilling the aerial photography over large areas,achieved integration photographic based on the unmanned aircraft.The application declared,the system has three merits, it’s mobile activity is higher,it’s resolution is better,it’s integration is better?and it is performing the cyber surveying and mapping. Keywords:Unmanned Aircraft?IMU?DGPS?Digital Photographic System 引言 3S技术、计算机技术、自动控制技术、数字通信技术的不断发展促使摄影测量的手段和方法推陈出新,数字摄影测量的技术成熟之后,其发展方向必然是高度集成、高度机动而面向大众,无人机摄影测量系统 ]2,1[ 的开发和应用不但丰富着“数字地球”的资源空间,而且改善着测绘科学的装备结构。 一、系统概述 无人机摄影测量系统是具有GPS导航、自动测姿测速、远程数控及监测的无人机低空定时摄影系统,系统以无人驾驶飞行器为飞行平台,以高分辨率数字遥感设备为机载传感器,以获取低空高分辨率遥感数据为应用目标,主要用于地理数据的快速获取和处理。该系统利用单反数码相机、GPS、自动测姿测速设备、数传电台获取“数字城市”必需的影像数据、摄站坐标、摄影姿态;利用相关设备和程序实现影像纠正参数的初始标准化;利用数字摄影测量软硬件进行影像纠正拼接。从而为制作正射影像、地面模型或基于影像的城市测绘提供最简捷、最可靠、最直观的应用数据。

数字摄影测量试题

《数字摄影测量》考查题 一、名词解释(每词3分,共30分) 1.数字摄影测量:基于数字影像和摄影测量的基本原理,应用计算机技术、 数字影像处理、影像匹配、模式识别等多学科的理论与方法,提取所摄 对像以数字方式表达的几何与物理信息的摄影测量学的分支学科。 2.灰度匹配:指把不同传感器获取的同一地区影像基于灰度的图像匹配算 法进行匹配,以左、右像片上含有相应的图像的目标区和搜索区中的像 元的灰度作为图像匹配的基础。 3.同名像点:同一地理位置目标点在不同像片上的构像点。 4.正射影像纠正:原始遥感影像因成像时受传感器内部状态变化、外部状 态、及地表状况的影响,均有程度不同的畸变和失真;对遥感影像的几 何处理,不仅提取空间信息,也可按正确的几何关系对影像灰度进行重 新采样,形成新的正射影像。 5.金字塔影像结构:对二维影像逐次进行低通滤波,增大采样间隔,得到 一个像元素总数逐渐变小的影像序列,将这些影像叠置起来颇像一座金 字塔,称为金字塔影像结构。 6.灰度量化:把采样点上的灰度数值转换成为某一种等距的灰度级。 7.核线:通过摄影基线与地面所作的平面称为核面,而核面与像面的交线 为核线。 8.数字高程模型:用一组有序数值阵列形式表示地面高程的一种实体地面 模型。 9.影像分割:把影像分割成互不重叠的区域并提取感兴趣目标的技术。 10.特征匹配:利用相关函数评价两幅影像特征点领域的相似性以确定对应 点 二、判断(每小题2分,共10分) 1.航摄像片上任意一点都存在像点位移。(正确) 2.最初的影像匹配是利用相关技术实现的,因此也常称影像匹配为影像相 关。(正确) 3.贝叶斯判别或相关系数为测度的匹配不可避免会发生错误,但其他基本 匹配方法发生错误的概率不比贝叶斯判别更小。(错误) 4.多点最小二乘影像匹配不仅可以基于像方,也可以基于物方。(正确) 5.基于特征匹配是最好的匹配方法。(错误) 三、简答题(每小题8分,共40分) 1.摄影测量学的新发展。 答:1)高分辨率遥感影像—数字影像+RPC;2)数码相机逐步应用于航 空摄影测量;3)POS 自动空三;4)动态GPS配合惯性测量系统 (GPS/IMU);4)激光雷达/激光探测及测距系统(LIDAR)Light Detection And Ranging;5)干涉雷达INSAR 2.数字摄影测量的组成。 答:1)计算机辅助测图:一台计算机工作台,影像获取装置与成果输出

数字摄影测量学汇总

《数字摄影测量学》 实 习 报 告 学院: 班级: 姓名: 学号: 日期:

一、实验的意义和目的 本次实习是基于全数字摄影测量系统VirtuoZo平台,制作数字高程模型、数字正射影像、数字线划图等数字产品。是将理论知识与实际生产相结合的过程。通过对VirtuoZo的应用实习,熟悉该系统的基本功能及操作特点,掌握DEM、DOM、DLG产品制作过程。 二、实习内容 1、学习VirtuoZo摄影测量系统; 2、2_Hammer测区数据准备:参数录入; 3、模型定向:内定向、相对定向、绝对定向、核线影像生成; 4、2_Hammer测区2个模型的影象匹配; 5、产品生成(DEM、DOM、等高线) 三、操作步骤 1.启动VirtuoZo 正确安装VirtuoZo 之后,即可以运行程序。 在Windows 中启动VirtuoZo 有以下几种方法: 在桌面启动VirtuoZo的快捷方式。 依次单击选项“开始” > “程序” >Supresoft > VirtuoZo > VirtuoZo,即可调用VirtuoZo软件。 在Windows系统的资源管理器中,找到VirtuoZo安装目录,在bin子目录下找到VirtuoZo.exe文件,双击鼠标即可实现调用。 2.新建测区 (1)选择文件> 新建/打开测区新建一个测区。 (2)在弹出的打开参数对话框中文件名栏填入测区名hammer,单击打开。(3)单击主目录一栏右侧的按钮,选择测区目录,例如Hammer文件夹,确定后如图所示。按照默认设置即可,单击保存。 3.创建相机参数和像控点文件 创建相机参数文件: (1)选择主界面下的设置>相机参数来设置相机参数。

数字摄影测量试题

数字摄影测量试题 数字摄影测量》考查题 一、名词解释(每词3分,共30分) 1. 数字摄影测量:基于数字影像和摄影测量的基本原理,应用计算机技术、 数字影像处理、影像匹配、模式识别等多学科的理论与方法,提取所摄对像 以数字方式表达的几何与物理信息的摄影测量学的分支学科。 2. 灰度匹配:指把不同传感器获取的同一地区影像基于灰度的图像匹配算法 进行匹配,以左、右像片上含有相应的图像的目标区和搜索区中的像元的灰 度作为图像匹配的基础。 3. 同名像点:同一地理位置目标点在不同像片上的构像点。 4. 正射影像纠正:原始遥感影像因成像时受传感器内部状态变化、外部状 态、及地表状况的影响,均有程度不同的畸变和失真;对遥感影像的几何处 理,不仅提取空间信息,也可按正确的几何关系对影像灰度进行重新采样, 形成新的正射影像。 5. 金字塔影像结构:对二维影像逐次进行低通滤波,增大采样间隔,得到一 个像元素总数逐渐变小的影像序列,将这些影像叠置起来颇像一座金字塔, 称为金字塔影像结构。 6. 灰度量化:把采样点上的灰度数值转换成为某一种等距的灰度级。 7. 核线:通过摄影基线与地面所作的平面称为核面,而核面与像面的交线为 核线。 8. 数字高程模型:用一组有序数值阵列形式表示地面高程的一种实体地面模 型。 9. 影像分割:把影像分割成互不重叠的区域并提取感兴趣目标的技术。 10. 特征匹配:利用相关函数评价两幅影像特征点领域的相似性以确定对应点 八\、 二、判断(每小题2分,共10分) 1. 航摄像片上任意一点都存在像点位移。(正确) 2. 最初的影像匹配是利用相关技术实现的,因此也常称影像匹配为影像相关。 (正确) 3. 贝叶斯判别或相关系数为测度的匹配不可避免会发生错误,但其他基本匹配 方法发生错误的概率不比贝叶斯判别更小。(错误) 4. 多点最小二乘影像匹配不仅可以基于像方,也可以基于物方。(正确) 5. 基于特征匹配是最好的匹配方法。(错误) 三、简答题(每小题8 分,共40分) 1. 摄影测量学的新发展。 答:1)高分辨率遥感影像一数字影像+RPC 2)数码相机逐步应用于航空摄 影测量;3)POS自动空三;4)动态GPS配合惯性测量系统 (GPS/IMU);4)激光雷达/激光探测及测距系统(LIDAR)Light Detection And Ranging;5)干涉雷达INSAR 2. 数字摄影测量的组成。 答:1)计算机辅助测图:一台计算机工作台,影像获取装置与成果输出 数字摄影测量试题

测绘工程第3学期-数字摄影测量学-阶段作业详解

数字摄影测量学(专升本)阶段性作业1 单选题(共40分) 说明:() 1. 数字摄影测量与模拟、解析摄影测量的产品不同,其中,数字摄影测量的产品是 _____。(4分) (A) 模拟产品 (B) 数字产品 (C) 模拟产品或数字产品 (D) 以上都不是 您的回答:C 2. 数字摄影测量的基本范畴还是确定被摄对象的几何与物理属性,即量测与 _____。(4分) (A) 理解(识别) (B) 生成DTM (C) 生成正射影像图 (D) 影像数字化测图 您的回答:A 3. 计算机辅助测图的数据采集过程中,第一个步骤是像片的 _____。(4分) (A) 定向 (B) 相对定向 (C) 外定向 (D) 绝对定向 您的回答:A 4. 按地形图图式对地物进行编码,可分两种方式进行。其中,只需要 3位数字的编码方式是_____,其缺点是使用不方便,使软件设计复杂。(4分) (A) 顺序编码 (B) 按类别编码 (C) 按地物编码 (D) 按地貌编码 您的回答:A 5. 量测的数据即每一点的三维坐标是数字测图数据的主体。对量测的每一点要填写坐标表,在填写时,除了最主要的内容——点的X,Y,Z坐标之外,还必须填写其_____,供编辑与绘图时检索用。(4分) (A) 链接指针 (B) 属性码 (C) 首点检索指针

(D) 公共检索指针 您的回答:A 6. 模型之间的接边及相邻物体有公共边或点的情况,均要用到 _____功能,避免出现模型之间“线头”的交错,或者本应重合的点不重合。(4分) (A) 直角化处理 (B) 吻接 (C) 复制(拷贝) (D) 直角点的自动增补 您的回答:B 7. 在数据输出之前,需对所采集的数据进行必要的处理,主要包括建立数字地面模型与 _____。(4分) (A) 生产数字地图的数据编辑 (B) 建立数字正射影像 (C) 生产地形数据库 (D) 栅格影像数据的矢量化处理 您的回答:A 8. 机助测图的数据编辑任务有图形编辑与 _____两类。(4分) (A) 地物编辑 (B) 字符编辑 (C) 属性编辑 (D) 地形图图式编辑 您的回答:B 9. 计算机辅助测图的数据输出的两个重要方面是数据库和 _____。(4分) (A) 生成DEM (B) 生成数字化地图 (C) 屏幕 (D) 栅格影像 您的回答:C 10. 在计算机辅助测图的数据处理中,无论是联机还是脱机的编辑,机助测图数据编辑应包括插入、修改 任意一点和_____等必须的功能以便对已记录的信息作修改。(4分) (A) 复制 (B) 删除 (C) 剪切 (D) 镜像 您的回答:B 多选题(共18分)

数字摄影测量复习题

数字摄影测量复习题 一、 选择题 1. 在航空影像的透视变换中,地面上一组平行于摄影方向线直线上无空远点的构像是( D )。 A. 像主点 B. 像底点 C. 等角点 D. 主合点 2. 在航空影像的透视变换中,过像片上等角点的像水平线称为( A )。 A. 等比线 B. 主纵线 C. 迹线 D. 摄像方向线 3. 在倾斜的航空影像上,若地面没有起伏,则摄影比例尺不受像片倾斜影响等于水平像片摄影比例尺的点位于( C )上。 A. 真水平线 B. 主纵线 C. 等比线 D. 迹线 4. 航空影像的内方位元素包括镜头中心(镜头物方节点)到影像面的垂距,以及( A )相对于影像中心的位置 0x 、0y 。 A. 像主点 B. 像底点 C. 等角点 D. 主合点 5. 在进行影像内定向时,若仅量测了3个框标的像点坐标,则可以使用的多项式变换公式是( A )。 A. 线性变换公式 B. 双线性变换公式 C. 仿射变换公式 D. 投影变换公式 6. 航空影像组成的立体像对,完成相对定向后,则( B )。 A. 消除了同名像点的左右视差 B. 像除了同名像点的上下视差 C. 消除了像点由于地表起伏引起的像差 D. 求出了影像的外方位元素 7. 在以下数字影像特征提取算法中,适合进行圆点定位的是( A )。 A. Wong-Trinder 定位算子 B. Forstner 算子 C. Hough 变换 D. 高精度角点与直线定位算子 8. 在竖直航空摄影的情况下,导致几何畸变的主要原因是( D )。 A. 摄影机物镜透视畸变 B. 感觉材料变形 C. 影像扫描数字化过程产生的畸变 D. 地形高差产生的畸变 9. 在VirtuoZo 数字影像处理前,必须进行哪些设置(ABCD )。 A.测区参数 B.模型参数 C.相机参数 D. 地面控制点 10. 数字摄影测量系统是由( A )代替人眼的立体量测与识别,完成影像几何与物理信息自动提取。 A. 计算机视觉 B. 机械导杆 C. 光学投影 D. 光学与机械导杆 11. 数字摄影测量的基本范畴还是确定被摄对象的( A )与( C ),即量测与理解。 A. 几何特性 B. 微分特性 C. 物理属性 D. 辐射特性 12. 哪些是数字影像匹配的基本算法(ABCD ) A.相关函数 B.协方差函数 C.相关系数 D. 差平方和

数字摄影测量学作业题答案

数字摄影测量学作业题参考答案 绪论 P6 3:概念在P3,组成:图0-1 5:任务:数字摄影测量的基本范畴还是确定被摄对象的几何与物理属性,即量测与理解。即不仅要自动测定目标点的三维坐标,还要自动确定目标点的纹理。 现状:处理数字影像或数字化影像、自动化和半自动化作业 面临的若干典型问题…… 第一篇 计算机辅助测图与数字地面模型 第一章 计算机辅助测图的数据采集 15页 2:P8-9。 1)像片的定向:内定向、相对定向、绝对定向/光束法一步定向 2)输入基本参数:测图比例尺、图幅的图廓点坐标等 3)输入/选择地物属性码,依次采集各点 4)量测同一类地物中的其它各地物 5)量测新的地物,方法同上3、4。 6)必要时,联机编辑。 3:便于管理、输入、显示、输出等。 1)键盘输入 2)菜单输入 仪器面板输入 数字化菜单仪输入 屏幕菜单 3)音响输入 4:略 第二章 计算机辅助测图的数据处理 19页 1:建立DTM与生产数字地图的数据编辑(图形编辑、字符编辑),目的是保证所测数据的图形表示和注记都正确、符合规范要求。 4:略1、键盘命令2、功能键3、菜单式交互 12:图形编辑:复制、删除、修改、自动闭合、捕捉、平行化、直角化等。字符编辑:中英文注记、字库、符号库。 第三章 计算机辅助测图的数据输出33页

1:1)输出至数据库2)应用数控绘图仪,将所获取的数字地图以传统的方式展给在图纸上(或屏幕上)。 图形输出主要功能为P21: ·图板定向; ·绘图廓与公里格网; ·绘制各种独立制图符旱,如三角点等; ·绘制各种类型的线,如虚线、点划线等; ·曲线拟合与光滑; ·绘已知线的平行线; ·进行闭合区域内的符号填充,如晕线、植被符号、地貌符号等; ·各种方位、不同型号的中、西文及数字注记。 7:图板定向的目的是建立空间坐标系(大地坐标系)与绘图坐标系之间的变换关系。过程即坐标转换的过程。 9:符号库的建立有两种方式。 一种是早期使用较多的子程序库,即对每一符号编制一个子程序,全部符号子程序构成一个程序库。执行简单、占存储空间大。 另一种是由绘图命令串与命令解释执行程序组成。算法复杂点、占存储空间少点、执行需指定参数。如一个铁路的符号命令参数串可设计为: 绘曲线;绘平行线,宽度;分段,间隔;垂线,长度;填充。 11:1)图板定向; 2)绘图廓与公里格网; 3)绘制各种独立制图符号,如三角点等; 4)绘制各种类型的线,如虚线、点划线等; 5)曲线拟合与光滑; 6)绘已知线的平行线; 7)进行闭合区域内的符号填充,如晕线、植被符号、地貌符号等; 8)裁剪 9)各种方位、不同型号的中、西文及数字注记。 第四章 数字地面模型的建立 61页 2略P35-36:1、规则格点(格网) DEM2、不规则三角网 DEM3、Grid-TIN混合形式的DEM

摄影测量基于VirtuoZo系统实习报告.doc

摄影测量实习报告 全数字化摄影测量系统VirtuoZo的学习及使用 实习时间 学生班级 学生姓名 学生学号 所在院系 指导教师

一、实习的目的与意义 本次实习基于全数字摄影测量工作站VirtuoZo,制作数字高程模型(DEM)、数字正射影像(DOM)和数字线划图(DLG)等产品。通过实习,应掌握VirtuoZo的基本功能和操作流程,掌握4D产品制作过程。 1、了解VirtuoZo数字摄影测量系统的功能; 2、掌握VirtuoZo数字摄影测量系统的作业流程; 3、加深对数字摄影测量基本理论、方法和过程的理解; 4.通过本次实习,加强实践,培养实际动手能力。 二、实习环境: 1.硬件环境:Window操作系统; 2.软件环境:全数字化摄影测量系统VirtuoZo。 三、技术设计 VirtouZo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、中间成果及最后产品等都是以数字形式,克服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,并提供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。 1、测区分析 根据原始给定的航片资料和控制点资料,了解此测区共有两条航线,每条航线有三张相片,共可以建立四个模型。根据所提供的控制点数据可以了解每个模型的控制点。这样对测区有一个总体的了解。 在VirtuoZo NT系统中,测区(Block)可理解为一个区域,或一个图幅范围内的所有像对。创建测区就是为将要进行测量的区域创建一个工作区目录。 首先在D盘建立自己的文件夹,并将“数据”文件夹中的内容(images影像数据文件夹、相机参数文件(***.cmr)、控制点文件(***.ctl)及控制点影像文件夹)拷贝到自己的文件夹中。 单击VirtuoZo NT主菜单中的文件,选择打开测区,系统弹出“打开测区”对话框,在当前默认位置输入测区名,点击打开则弹出“设置测区”对话框,然后按(实习指导指导书)要求输入参数后,点击保存,创建自己的测区文件。下次进行作业时,先单击VirtuoZo

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