摄影测量学最新课件-单元5-1

1. Description of the business
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4. Description of the
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business
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2. Description of the business
5. Description of the business
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3. Description of the business
a3 ( X a2 ( X
X s ) b1(Y
X s ) b3 (Y X s ) b2 (Y
Ys ) c1(Z Zs )
Ys ) c3(Z Zs ) Ys ) c2 (Z Zs )
直接建立地面坐标和扫描坐标系间的关系。
a3(X X s ) b3 (Y Ys ) c3 (Z Zs )
课题1 DOM的基本理论与实 践
第二步：设置多模型拼接区域及参数 按照相同的步骤，生成测区内其他模型的DOM之后，将多个单模型拼接
起来，生成整个区域的DOM。在实际工作中，要逐个建立测区的模型，然 后对它们进行拼接。DEM拼接后才能进行DOM的镶嵌。
在VirtuoZo NT主界面中，单击镶 嵌主菜单，选择设置，系统弹出 “多影像模型”对话框，用户在 此设置选择镶嵌项目并设定镶嵌 范围。
1）间接法数字微分纠正： 1）计算地面点平面坐标：
X’ = X0 + M * X Y’ = Y0 + M * Y 其中， （X’ ，Y’）---与正射影像上点对应的地面坐标； （X0，Y0）---正射影像左下角图廓点的地面坐标； M---正射影像比例尺分母。 点的高程Z’由DEM内插得到。
课题1 DOM的基本理论与实 践
二、像片纠正方法分类
课题1 DOM的基本理论与实 践
像片 纠正
光学纠正 微分纠正
一次纠正（投影变换）
在一张航摄像片范围内，按照地形高
分带纠正：程，将作业区分成若干带区，使每一
带区因地形起伏引起的投影差小于规 定的值，对每一带区分别纠正。
光学微分纠正：利 进用 行计算机控制的正射投影仪来
数字微分纠正：直接用计算机对数字影像进行逐
课题1 DOM的基本理论与实 践
与像片平面图相比较，航摄像片存在着： （1）像片倾斜引起的像点位移 （2）地面起伏引起的像点位移 （3）摄站点之间由于航高差引起的各张像片间的比例尺与成 图比例尺不一致。
利用航摄像片编制像片平面图或正摄影像图是中心投影转变为 正摄投影的问题。
因此，为了消除像片与像平面图的差异，需要将竖直摄影的 像片消除像片倾斜引起的像点位移和限制或消除地形起伏引 起的投影差，并将影像归化为成图比例尺。
5）数字正射影像镶嵌制作正射影像图（像片平面图）
四、数字正射影像图制作
课题1 DOM的基本理论与实 践
正射影像图（Digital Orthophoto Map，缩写DOM）：利用 DEM对经过扫描处理的数字化航空像片或遥感影像（单色或 彩色），经逐像元进行辐射改正、微分纠正和镶嵌，并按规 定图幅范围裁剪生成的形像数据，带有公里格网、图廓（内、 外）整饰和注记的平面图。
• 航摄像片只要消除像片倾斜与地形起伏引起的像点位移， 就能将中心投影变换为正射投影。
课题1 DOM的基本理论与实 践
像片纠正的概念：为了消除像片与像片平面图的差异 ，对原始像片进行投影变换，使变换后得到的影像相 当于航摄仪物镜主光轴在铅垂位置摄影的水平像片， 同时限制或消除地形起伏引起的投影差，并将影像归 化为成图比例尺，这项工作称为像片纠正。
Y
像 素 P(I,J), 对 应 地 面 坐 标 （X,Y）
该地面点（X,Y）对应的原始像片 y 上像点坐标（x,y），一般不落在
对应像素g（i,j）的中心
X 正射影像图
x 原始像片
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原始图像
纠正图像
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若进行了影像内定向，就可以得到像点坐标所对应数字影像中像元的行 列号。也可以由物空间坐标直接解求所对应数字影像中像元的行列号。
纠正 航空像片
正射投影仪
数字微分纠正 数字微分纠正
航空像片、卫 片
工作站
手工
手工、半自动
全自动
三、数字微分纠正
课题1 DOM的基本理论与实 践
根据有关的参数和数字高程模型（DEM），利用相应的构 像方程式，或按一定的数学模型用控制点解算，从原始的非 正射投影的数字影像获取正射影像，这种过程是将影像化为 很多微小的区域逐一进行，且使用的是数字方式处理，称为 数字微分纠正或数字纠正。
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一、 摄影测量学的定义
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Phase 2
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从空白纠正影像上按行列顺序依次以每个像点点位反算其在原始影像中的点 位，同时把原始影像点位的亮度值赋给纠正影像上的象元，然后还要进行内插。
2）计算像点坐标：
利用反算映射关系和上一步的地面点坐标， 计算原始影像上对应点p的像点坐标（x,y)。
反算映射关系可以是共线条件方程式，也可
x
y
f f
a1 ( X
B C’ A
航摄像片与像片平面图的区别：
S
f a b cd
p
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S
a b cd
f
f
p
H
B A
D C
FA
B
C
D
F
E
E
a0
b0
c0 d 0
f0
a0
b0
c0 d 0
f0
a0b0 c0b0 ？c0？d0 ？ d0 f0 H
ab cb cd df f
a0b0 c0b0 c0d0 d0 f0 H ab cb cd df f
第三步：正射影像镶嵌及检查
课题1 DOM的基本理论与实 践
在VirtuoZo NT主界面中，单击镶嵌，选择设置，在“多影像模型”对话框
中，勾选拼接选项中的正射影像，然后选择VirtuoZo NT主界面中的镶嵌下
的自动镶嵌，系统按“多影像模型”对话框中设置的参数，自动进行正射
Hale Waihona Puke 影像镶嵌处理。课题1 DOM的基本理论与实 践
课题1 DOM的基本理论与实 践
像片纠正的实质是对原始的航摄像片进行处理，即用某 些光学投影的仪器进行投影变换，使变换后得到的影像相 当于摄影仪物镜光轴在铅垂位置时摄取的水平像片，同时 改化至规定的比例尺或应用计算机按相应的数学关系式进 行结算，从原始非正像的数字影像获取数字正射影像的作 业过程。
DOM的制作是基于DEM，采用反解法进行数字微分纠正而制作。过程是全 自动的。
在VirtuoZo NT主界面中，选择设置菜单中正射影像参数，进行DEM格网间 隔设置和正射影像分辨率设置。 第一步：生成DOM
DEM建立后，就可以生成DOM了。 在VirtuoZo NT主界面中，单击产 品主菜单，选择生成正射影像， 系统自动生成当前模型的正射影 像，正射影像的文件为***.orl（左 影像的正射影像文件）和***.orr （右影像的正射影像文件）。
课题1 DOM的基本理论与实 践
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五、摄影测量的发展
模拟摄影测量 1900 - 70s
解析摄影测量 1960s -- 90s
数字摄影测量 1980s -- Now
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• 由纠正后的像点坐标(X,Y)反求其在原始影像上的像点坐 标（x,y),称为间接解法。
•
X = x(x,y) ; Y = y(x,y) （2）
• 由原始图象上的像点坐标(x,y)解求其在纠正影像上的相 应点坐标（X，Y),称为直接解法。
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已知像片的内、外方位元素,从已知DEM中获得地面点 的高程。
数字微分纠正
图像匀色处理
图幅镶嵌
图幅镶嵌
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数字摄影测量软件ＤＯＭ生产流程
内 定 向
相 对 定 向
绝 对 定 向
生 成 Ｄ Ｅ
Ｍ
生 成 Ｄ Ｏ Ｍ
质 量 检 查 、 整 饰
识别框 标
自动
人工选取控 制点
自动
课题1 DOM的基本理论与实 践
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数字微分纠正原理
• 数字微分纠正:按原始影像与纠正影像间存在的映射关系， 实现两个二维图象间的几何变换。
• 设：任意像元在原始影象中的坐标为（x,y)，在纠正后 的影象中的坐标为（X，Y）。二者间存在映射关系：
•
x = fx(X,Y) ; y = fy(X,Y) （1）
纠正后的像片仍是中心投影，因此只能消除像片倾斜引 起的像点位移，不能消除地形起伏产生的投影差，理论上 只有平坦地区的航摄像片才适合使用。