数字摄影测量-第二讲(摄影图像摄影测量处理)

数字摄影测量-第二讲(摄影图像摄影测量处理)
数字摄影测量-第二讲(摄影图像摄影测量处理)

第二讲 摄影图像摄影测量处理

LPS工程管理器可以处理各种各样的图像数据,诸如来自不同的摄影相机、不同的卫星传感器、不同的航空GPS数据等,处理过程涉及很多不同类型的几何模型。下面首先通过一个实体讲述大家你叫熟悉的摄影相机模型,借助摄影相机所获取图像,介绍对航空摄影相机图像进行摄影测量处理的过程。

本实例所涉及的数据包括:3幅有重叠的航空摄影图像(比例尺为1:40000)、摄影相机获取图像时的内方位元素、图像重叠区域的地面控制点(GCP)和一个USGS 的30m分辨率的DEM文件。需要完成的任务是:对3幅有重叠的航空图像进行航空三角测量和正射校正处理。

2.1 摄影图像处理流程

应用LPS工程管理器进行摄影图像摄影测量处理的一般流程如图19-4所示。

2.2 创建LPS工程文件

在应用LPS完成正射影像处理任务时,首先需要创建一个新的LPS工程文件(分块文件,Block File),分块文件的后缀是.blk。一个分块文件可能只有一幅图像组成,也可能由一条航带上相邻的若干图像组成,还可以是多条航摄带上的若干图像。分块文件*.blk是一个二

进制文件,其中记录了LPS 工程文件中所有图像的位置、相机参数、框标标记、GCP 量测坐标及相关信息。本节以处理由摄影相机获取的美国Colorado Springs 地区的航空图像为例,介绍创建一个新的LPS 工程文件的具体步骤。

在ERDAS 图标面板工具条,单击LPS 图标,打开LPS 工程管理器(LPS-Project manager )对话框(图19-3)。

图19-3 LPS 工程管理器(LPS-Project manager )

在LPS 工程管理器视ew block file 对话框。(图19-5)

(2)在Look In 列表框浏览影测量处理。

el Setup 对话框

(图19-6)。 窗中进行如下操作。

(1) 单击file|new 命令,打开Create n

图19-5 Create new block file 对话框

并确定工程文件目录为D:\摄影图像摄(3)在File Name 文本框中确定分块文件名为Frame_tour.blk 。

(4)单击OK 按钮,关闭Create New Block File 对话框,打开Mod

图19-6 Model Setup对话框(选择几何模型)

在Model Setup对话框,选择摄影相机模型:

(1) 在Geometric Model Category下拉列表框中选择camera。

(2) 在Geometric Model Category下拉列表框中选择选择Frame Camera几何模型(摄影相机模型)。

(3) 打击OK按钮,关闭Model Setup对话框。(图19-7)

图19-7 Block Property Setup对话框

在Block Property Setup对话框中定义工程属性参数。

(1) 在Horizontal选项区域(平面坐标系)中单击Set按钮,打开Projection Choose对话框(图19-8)。

图19-8 Projection Choose对话框

(2) 打开standard选项卡,开始地图投影信息定义过程。

(3) 在categories下拉列表框选择选择投影类型为US State Plan-NAD38-old USGS(DO154)zone numbers。

(4)在Projection下拉列表框选择投影参数为COLORADO CENTRAL(3476)。

(5)单击OK按钮,关闭Projection Choose对话框。返回Block Property Setup对话框。(6)在Horizontal units 下拉列表框中选择merets。

(7)单击Next按钮,打开Block Property Setup对话框set frame-specific information页面(图19-9)。

图19-9 Block Property Setup对话框set frame-specific information页面

(8)在average flying height(meters)微调窗口中输入平均飞行高度7000.000。

(9)单击OK按钮,关闭block property setup所示对话框。

2.3 向LPS工程加载图像

在LPS工程管理器视窗中进行如下操作。

(1)右击LPS工程管理器视窗左边的Images图标,在打开的images 菜单中单击Add命令,打开Images File Name 对话框(图19-10)。

图19-10 Images File Name 对话框

(2)在Look in 下拉列表框确定图像文件目录:…\Program Files\Leica Geosystems\Geospatial Imaging 9.2\examples\orthobase\frame。

(3)在File Name文本框确定图像文件名为Co190p1.img。

(4)按住shift键,单击Co192p1.img图像,选中三幅图像。

(5)单击OK按钮,关闭Image File Name 对话框。Co190p1.img、Co191p1.img、Co192p1.img 三幅图像同时加载到LPS工程管理器中(图19-11)。

图19-11 LPS工程管理器视窗(加载图像之后)

加载图像之后,为了优化图像显示效果和利于自动同名点获取,需要计算工程文件中所有图像的金字塔层,具体步骤如下:

(1)单击Edit/Compute Pyramid Layers命令。

(2)打开Compute Pyramid Layers对话框(图19-12)。

(3)选择All Images Without Pyramids单选按钮。

(4)单击OK按钮,计算所有图像的金字塔层(计算完成后,对应图像的Pyr列显示为绿

色)。

图19-12 Compute Pyramid Layers对话框

2.4 定义摄影相机几何模型

在定义摄影相机几何模型时,要提供图像框标位置信息,以便得到获取图像相机的内方位元素和外方位元素信息。

在LPS工程管理器视窗中单击Edit/Frame Editor命令,打开Frame Camera Frame Editor

窗口(图19-13)

图19-13 Frame Camera Frame Editor窗口(Sensor选项卡)第一步;确定相机参数

在Frame Camera Frame Editor窗口中进行如下操作。

(1) 单击New Camera按钮,打开Camera Information对话框(图19-14)。

图19-14 Camera Information对话框(General选项卡)

(2)单击General标签,进入General选项卡。

(3)在Camera Name文本框输入相机名称为Zeiss RMK A 15/23。

(4)可以在Description文本框输入需要的有关描述为(本例没有)。

(5)在Focal Length微调框中输入相机的焦距为153.124mm。

(6)在Principal Point xo微调框中输入主点 xo为-0.002mm。

(7)在Principal Point yo微调框中输入像主点yo为0.002mm。

第二步:确定图像框表信息

在Camera Information对话框进行如下操作。

(1) 单击Fiducials标签,进入Fiducials选项卡(图19-15)。

图19-15 Camera Information对话框(Fiducials选项卡)

(2)在Number of Fiducials微调框输入“8”。

(3)按图19-15所示的数据分别在列表中输入框标的X、Y像片坐标。

(4)单击OK按钮,关闭Camera Information对话框。

(5)在Frame Camera Frame Editor对话框中,相机名称Zeiss RMK A 15/23显示在Sensor Name 文本框中。

第三步:量测图像框标位置

在Frame Camera Frame Editor窗口进行如下操作。

(1)单击Interior Orientation标签,进入Interior Orientation选项卡(图19-16)(窗口中显示量测图像框标位置的工具、框标点的像片坐标Film X/Film Y)。

图19-16 Frame Camera Frame Editor窗口(Interior Orientation选项卡)

(2)选择地一个Fuducial Orientation类型。

(3)单击Viewer图标,打开显示图像的Frame Camera Frame Editor窗口(图19-17),(图像显示在3个窗口:一个主窗口Main View位于左边,一个总览窗口Over View位于右上,一个放大窗口Detail View位于右下,3个窗口式通过光标关联的。3个窗口均可用于量测框标,实际操作中常常是在放大窗口进行量测)。

图19-17 Frame Camera Frame Editor窗口(量测标框)

(4)首先在总览窗口拖动光标方框,使得主窗口中显示图像包含框标;然后在主窗口拖动光标方框,使相机框标位于放大窗口中央(图19-17)。

(5)单击Place Image Fiduioal图标,准备量测图标。

(6)将光标十字丝对准放大窗口中的框标中心,单击量测图像的第1个框标,框标点的图像坐标ImageX和ImageY随即显示在框标坐标列表CellArray中,3个窗口显示的图像内容随即发生变化,光标十字丝自动移动到下一个框标附近。

(7)重复上述过程,量测其余7个框标的图像坐标(一旦8个框标都被量测,则3个窗口语坐标列表显示状态将回到第1个框标位置;最终Solve RMS应该小于0.33个像元,否则应该对部分框标重新量测)。

(8)再次单击Viewer图标,关闭3个图像显示窗口(图19-18)。

图19-18 Frame Camera Frame Editor窗口(Interior Orientation选项卡)

第四步:确定图像外方位元素

在Frame Camera Frame Editor窗口进行如下操作。

(1)打开Exterior Information选项卡(图9.24)(图像的6个外方位元素及其默认状态,显

示在Frame Camera Frame Editor窗口)。

(2)在Value微调框,依次按照图19-19所示数据输入各外方位元素的数值。

(3)选中Set Status(设置状态)复选框,并确定为初始状态为Initial。

图19-19 Frame Camera Frame Editor窗口(Exterior Orientation选项卡)

通过上面的操作,已经将图像Co190p1.img的框标及外方位元素已经量测和定义好了。下

面需要对工程文件中其余的两幅图像文件Co191p1.img和Co192p1.img进行同样的编辑工

作,此两幅图像文件的有关参数如表19.4所列。

表19.4 图像文件Co191p1.img和Co192p1.img的相关参数

参数项参数值

Co192p1.img 图像 Co191p1.img

Sensor Name Zeiss RMK A 15/23 Zeiss RMK A 15/23

Xo Value 666700.00 666800.00

Y0 Value 119400.00 122900.00

Z0 Value 8800.00 8800.00

Omega Value 0.000 0.000

Phi Value 0.000 0.000

Kappa Value 90.000 90.000

图像文件Co191p1.img的框标及外方位元素量测和定义的具体操作步骤如下。

在Frame Camera Frame Editor窗口,(Exterior Information选项卡,图 19-19)中进行如

下操作。

(1)单击Sensor标签,进入Sensor选项卡。

(2)单击Next按钮,显示Co191p1.img图像文件参数。

(3)在Sensor Name下拉列表框中确定相机名称为Zeiss RMK A 15/23。

(4)单击Interior Orientation标签,进入Interior Orientation选项卡。

(5)选择第1个Fuducial Orientation 。

(6)单击Viewer图标,打开显示图像的Frame Editor窗口。

(7)按照量测Co190p1.img图像框的方法,依次量测Co191p1.img图像框的位置,直到全

部量测完毕,系统自动回到第一个框标位置的显示状态。

(8)再次单击Viewer图标,关闭3个图像显示窗口。

(9)单击Exterior Orientation标签,进入Exterior Orientation选项卡。

(10)在Value微调框,依次按照如表19-4所列的数据输入各外方位元素的数值。

(11)选中Set Status(设置状态)复选框,并确定为初始状态为Initial。

图像文件Co192p1.img的框标及外方位元素量测和定义的具体操作步骤如下。

在Frame Camera Frame Editor窗口(Co191p1.img的Exterior Information)进行如下操作,(1)单击Sensor标签,进入Sensor选项卡。

(2)单击Next按钮,显示Co191p1.img图像文件参数。

(3)在Sensor Name下拉列表框中确定相机名称为Zeiss RMK A 15/23。

(4)单击Interior Orientation标签,进入Interior Orientation选项卡。

(5)选择第1个Fuducial Orientation 。

(6)单击Viewer图标,打开显示图像的Frame Editor窗口。

(7)按照量测Co190p1.img图像框的方法,依次量测Co191p1.img图像框的位置,直到全部量测完毕,系统自动回到第一个框标位置的显示状态。

(8)再次单击Viewer图标,关闭3个图像显示窗口。

(9)单击Exterior Orientation标签,进入Exterior Orientation选项卡。

(10)在Value微调框,依次按照如表19-4所列的数据输入各外方位元素的数值。

(11)选中Set Status(设置状态)复选框,并确定为初始状态为Initial。

至此,LPS工程文件中的3幅图像Co190p1.img、Co191p1.img和Co192p1.img的内外方位元素,全部定义完毕,需要按照下列操作结束图像方位元素定义工作。

在Frame Camera Frame Editor窗口(Exterior Orientation选项卡)进行如下操作。

(1) 单击OK按钮,关闭Frame Camera Frame Editor窗口,返回LPS窗口工程管理器视窗。(窗口图像列表的Int字段全部呈绿色(图19-20),说明内定向设置完毕)。(2) 单击File|Save命令,保存工程的外方位信息。

图19-20完成内定向的LPS工程管理器视窗

2.5 定义地面控制点与检查点

到目前为止,已经对LPS工程文件中的每幅图像量测了框标,输入了外方位元素,因此已经可以应用点量测工具去定义地面控制点的位置和图像同名点的坐标。

在LPS工程管理器窗口进行如下操作。

(1) 单击Edit/Point Measurement命令(或者在工具单击Start Point Measurement图标),打开Point Measurement Tool对话框(图19-21)。

图19-21 Select Point Measurement Tool对话框

(2) 选中classic Point Measurement 单选按钮。

(3) 单击OK按钮,关闭select Point Measurement tool 对话框,打开Point Measurement 窗口。(图19-22)

图19-22 Point Measurement窗口(量测地面控制点之前)

图19-23 Point Measurement窗口组成结构

为了便于查看,对框内的控制点GCP(地面控制点)是以不同的颜色显示的,因而在参考坐标列表(Reference CellArray)中有一个Color字段,可以通过选择Color字段改变控制点的显示色彩。默认状态下,窗口中控制点的色彩呈绿色,而Color字段并不出现在Reference 及File CellArray之中,要使Color字段出现,操作过程如下。

在Point Measurment窗口公共工具区。

(1)单击Viewing Properties图标。

(2)打开Viewing Properties窗口(见图19-24)。

图19-24Viewing Properties对话框(设置之后)

(3)选中Advanced单选按钮,并选中Color复选框。

1.定义控制点ID 1002

第1步:增加控制点记录及其ID码1002

在Point Measurement窗口进行如下操作。

(1) 单击Add按钮,在Reference CellArray中增加一条新记录(图19-25)。

(2)单击选择Point ID列,输入控制点ID码“1002”。

(3)在Type列,单击下拉列表中的Full(表示GCP具有三维坐标)。

(4)在Usage列,单击下拉列表中的Control(表示该点为控制点)。

第2步:在Co190p1.img图像窗口定义1002控制点。

在Point Measurement窗口(图19-22)进行如下操作。

(1)单击Select Point图标,进入控制点选择状态。

(2)在左窗口Co190p1.img的主窗口移动光标,根据表19-5的坐标位置,寻找1002控制点位置。

(3)单击Create Point图标,进入控制点量测状态。

(4)在左窗口Co190p1.img的放大窗口,单击精确定义控制点位置。左窗口中主窗口和放大窗口同时显示标号为1002的地面点(GCP),文件坐标列表(File CellArray)中出现GCP1002点的图像文件坐标。

第3步:在Co191p1.img图像窗口定义相应的1002控制点

在Point Measurement窗口(图19-22)公共工具区,

(1)单击Select Point图标,进入控制点选择状态。

(2)在右窗口Co191p1.img的主窗口移动光标,寻找1002控制点位置。

(3)单击Create Point图标,进入控制点量测状态。

(4)在右窗口Co191p1.img的放大窗口,单击精确定义控制点位置右窗口中主窗口和放大窗口同时显示标号为1002的地面点(GCP),文件坐标列表(File CellArray)中出现GCP1002点的图像文件坐标。

第4步:在参考坐标列表中输入1002控制点的参考坐标

通过第2步和第3步的操作,成功地在两幅相邻图像Co190p1.img和Co191p1.img中确定了一个同名GCP点:下面需要在Reference CellArray中输入相应的地面坐标(图19-26)。在Reference CellArray坐标列表。

(1)单击与1002对应的X Reference,输入“665228.955”。

(2)单击与1002对应的Y Reference,输入“115012.472”。

(3)单击与1002对应的Z Reference,输入“1947.672”。

(4)在公用工具去单击Save按钮,保存控制点GCP1002。

图19-26 Point Measurement窗口(量测1002控制点之后)

2.定义控制点ID 1003

第1步:增加控制点记录及其ID码1003

在Point Measurement窗口(图19-26)中进行如下操作。

(1)单击Add按钮,在Reference CellArray中增加一条新记录。

(2)单击选择Point ID列,输入控制点ID码“1003”。

(3)在Type列,单击下拉列表中的Full(表示GCP具有三维坐标)。

(4)在Usage列,单击下拉列表中的Control(表示该点为控制点)。

第2步:在Co190p1.img图像窗口定义1003控制点

在Point Measurement窗口(图19-26)中进行如下操作。

(1)单击Select Point图标,进入控制点选择状态。

(2)在左窗口Co190p1.img的主窗口移动光标,寻找1003控制点位置。

(3)单击Create Point图标,进入控制点量测状态。

(4)在左窗口Co190p1.img的放大窗口,单击精确定义控制点位置右窗口中主窗口和放大窗口同时显示标号为1003的地面点(GCP),文件坐标列表(File CellArray)中出现GCP1003点的图像文件坐标。

第3步:在Co191p1.img图像窗口定义相应的1003控制点

在Point Measurement窗口(图19-26)中进行如下操作。

(1)单击Select Point图标,进入控制点选择状态。

(2)在右窗口Co191p1.img的主窗口移动光标,寻找1003控制点位置。

(3)单击Create Point图标,进入控制点量测状态。

(4)在右窗口Co191p1.img的放大窗口,单击精确定义控制点位置右窗口中主窗口和放大窗口同时显示标号为1003的地面点(GCP),文件坐标列表(File CellArray)中出现GCP1003点的图像文件坐标。

第4步:在Co192p1.img图像窗口定义相应的1003控制点

由于控制点1003在工程文件中的3幅图像上都是可见的,所以,除了在Co190p1.img、Co191p1.img图像上采集同名点之外,还需要在Co192p1.img图像上采集对应的点。但是,目前左右窗口显示了 Co190p1.img和Co191p1.img图像,需要在右窗口工具区单击Right View下拉列表(其中包含工程文件中的所有图像),从中可以选择Co192p1.img图像显示在右窗口。利用上述第3步采集控制点的方法,可以显示Co192p1.img图像的右窗口采集控制点1003。

需要说明的是:在实际工作中,如果工程文件中包含了很多图像文件,而且图像比较大的话,有的GCP可能涉及较多的图像,这时,可以分别定义右窗口(Right View)和左窗口(Left View),来依次显示不同的图像,并采集相同的控制点。

在3幅图像中确定了对应的GCP点后,在Reference CellArray中输入相应的地面坐标。

第5步:在参考坐标列表中输入1003控制点的参考坐标

通过第2步、第3步和第4步的操作,成功地在3幅相邻图像Co190p1.img、Co191p1.img 和Co192p1.img中确定了一个同名控制点GCP1003。下面需要在Reference CellArray中输入相应的地面参考坐标(图19-28)。

图19-28 Point Measurement窗口(量测1003控制点之后)

在Reference CellArray坐标列表(图19-28)。

(1)单击与1003对应的X Reference,输入“664456.220”。

(2)单击与1003对应的Y Reference,输入“119052.150”。

(3)单击与1003对应的Z Reference,输入“1988.820”。

(4)在公用工具去单击Save按钮,保存控制点GCP1003。

3.定义控制点ID 1004、ID 1005、ID 1006

控制点ID 1004位于Co191p1.img和Co192p1.img两幅相邻图像中,需要在左窗口Left View下拉列表中选择Co191p1.img图像,在右窗口Right View下拉列表中选择Co192p1.img 图像,以便在左右窗口中分别显示Co191p1.img和Co192p1.img两幅图像。然后,按照上一小节采集控制点的步骤,采集控制点ID 1004。控制点ID 1004的图像特征如图19-29所示,其地面参考坐标如表19-6所列。

图19-29所示(量测1004控制点之后)

与控制点ID 1004不同,控制点ID 1005在Co190p1.img、Co191p1.img和Co192p1.img 三幅图像都有,需要首先在左窗口Left View下拉列表中选择Co190p1.img图像,在右窗口Right View下拉列表中选择Co191p1.img图像,在Co191p1.img和Co192p1.img两幅图像采集控制点ID 1005。然后,再在右窗口Right View下拉列表中选择Co192p1.img图像,采集Co192p1.img图像中的ID 1005控制点,基本步骤与上一小节相同。控制点ID1005的图像特征如图19-30所示,其地面参考坐标如表19-6所列。

图19-30 (量测1005控制点之后)

表19-6 控制点ID 1004、ID 1005、ID 1006的地面参考坐标

控制点编号X坐标Y坐标Z坐标

ID 1004 668150.610 122404.680 1972.056

ID 1005 668338.220 118685.900 1886.712

ID 1006 670841.480 118696.890 2014.000

与控制点ID 1005类似,控制点ID 1006同时位于Co190p1.img、Co191p1.img和Co192p1.img三幅图像中,需要首先在左窗口Left View下拉列表中选择Co190p1.img图像,在右窗口Right View下拉列表中选择Co191p1.img图像,在Co191p1.img和Co192p1.img 两幅图像采集控制点ID1006。然后,再在右窗口Right View下拉列表中选择Co192p1.img 图像,采集Co192p1.img图像中的ID1006控制点,基本步骤与之前相同。控制点ID 1006

的图像特征如图19-31所示,其地面参考坐标如表19-6所列。

4图标就可以了。 定义检查点的方法及过程与控制点(GCP )是相同的,只是把Reference CellArray 中的Usage 列设为Check 类型即可。实质上,检查点就是附加的控制点,其作用是提高三角测量的精度,当然,检查点本身并不需要参与三角测量运算。

在本例中,为了进行练习可以定义两个检查点ID 2001和ID 2002,其中

ID 2001位于Co190p1.img 和Co191p1.img 图像,ID 2002位于Co191p1.img 和Co192p1.img 图像。两个检查点的参考坐标如图表19-7所列,定义检查点之后的Reference CellArray 如图19-32所示。

图19-32定义检查点之后的Reference CellArray

表19-7 检查点在图像上的文件坐标

检查点 图像 X坐标 Y坐标

ID2001

co190p1.img 915.02 2095.71

co191p1.img 160.90 2127.84

ID2002

co191p1.img 2032.030 2186.530

co192p1.img 1227.375 2199.125

2.6 图像同名点自动量测

自动量测图像同名点的过程,是对出现在两幅或多幅图像重迭区域(Overlapping Images)上的控制点(GCP),量测其在影像上的坐标位置。

1.自动量测图像同名点

在Point Measurement窗口进行如下操作:

(1)单击Automatic Tie Properties图标。

(2)打开Automatic Tie Point Generation Properties对话框(图19-33)。

图19-33 Automatic Tie Point Generation Properties对话框

(3)选择All Available单选按钮。

(4)选择Exterior/Header/GCP单选按钮。

(5)在Image Layer Used For Computation微调框,输入“1”(图像层数)。

(6)单击Distribution 标签,进入Distribution选项卡(图19-34)。

数字摄影测量实习指导书

数字摄影测量实习指导书 辽宁工大测绘学院摄影测量与遥感教研室 2012年11月

目录 一、实习目的 (3) 二、实习任务和时间安排 (3) 三、实习仪器及软件 (3) 四、实习内容和方法 (3) (一)摄影测量航片调绘 (3) (二)地形图数字化 (4) 五、实习提交成果 (10) 六、实习成绩评定 (10) 七、实习注意事项 (10)

一、实习目的 1)、理解航片外业调绘生产流程; 2)、掌握地形图数字化方法。 二、实习任务和时间安排 1)、每组外业调绘航片一幅; 2)、每人利用CASS软件数字化比例尺为1:500栅格图一张; 3) (2)、数字化图答疑时间:周二、周四上午 三、实习仪器及软件 AUTOCAD2004、CASS7.0软件 四、实习内容和方法 (一)摄影测量航片调绘 1)判读 利用判读特征、形状、大小、色调、阴影、相关位置及纹理等,了解像片所在的测区地形、地貌情况,可利用室内判读法和室外判读法,熟记判读特征。 要领:a.定好像片方位; b.选立足点; c.由远渐近,由小到大,由易到难; d.边走边判: 2)调绘 ●基本要求 a.综合取舍 图上所绘地物地貌元素不缺、不漏、不错,做到位置准确、重点突出、主次分明、图面清晰易读。 b.调绘中使用简化符号 遵循规范、图式和技术设计的技术要求。 c.补测新增地物 ●作业过程 a.熟悉像片,选野外调绘路线。

b.野外调绘 (二)地形图数字化 1)CASS7.0界面 图1 CASS7.0 界面 2)插入图框 图框设置 打开CASS 7.0,选择菜单“文件”->“CASS参数配置”,在弹出的CASS7.0参数设置对话框中选择“图框设置”选项卡,根据扫描图廓内容分别填写测绘单位、成图日期、坐标系、高程基准、图式、测量员、绘图员、检查员、密级,如图2。

图像的数据分析

课程设计任务书 学生姓名:专业班级: 指导教师:刘新华工作单位:信息工程学院题目:图像的数据分析 要求完成的主要任务: 利用MATLAB仿真软件系统进行图像的数据分析 要求:读取图像并求出图像的最大值、最小值、均值、中值、和、标准差、两图像的协方差、相关系数等。 课程设计的目的: 1.理论目的 课程设计的目的之一是为了巩固课堂理论学习,并能用所学理论知识正确分析信号处理的基本问题和解释信号处理的基本现象。 2.实践目的 课程设计的目的之二是通过设计具体的图像信号变换掌握图像和信号处理的方法和步骤。 时间安排: 指导教师签名:年月日系主任(或责任教师)签字:年月日

目录 摘要 ...................................................................................................................................... I Abstract ..................................................................................................................................... II 1.Matlab简介及在图像处理与分析的应用 (1) 2.数据采集 (2) 2.1 MATLAB的读取方法 (2) 2.1.1编辑M文件 (2) 2.1.2图像的读取 (2) 3图像数据统计处理 (6) 3.1 图像数据处理原理 (6) 3.2各像素点中最大值的获取 (7) 3.2.1 引用函数 (7) 3.2.2计算结果 (7) 3.3各像素点中最小值 (8) 3.3.1引用函数 (8) 3.3.2计算结果 (8) 3.4各像素点值的均值 (9) 3.4.1引用函数 (9) 3.4.2计算结果 (9) 3.5各像素点值的中值 (10) 3.5.1引用函数 (10) 3.5.2计算结果 (10) 3.6各像素点值的和 (11) 3.6.1引用函数 (11) 3.6.2计算结果 (11) 3.7各像素点值的标准差 (12) 3.7.1引用函数 (12) 3.7.2计算结果 (12)

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

摄影测量坐标转换实验报告

实验一、坐标转换 一、实验背景: 解析摄影测量学通过坐标系统旋转和共线方程建立了像点坐标与对应物点坐标的严密关系。数字影像像素坐标系不同于像平面坐标系,需要通过内定向建立像素坐标系与像平面坐标系的关系,故此次实验的本质即数字影像内定向。 二、实验原理: 1.内定向通过对影像框标的量测来解决,影像内定向的实质是确定像平面坐标系。 2.进行解算的时候我们希望得到的是一个点的像平面坐标,而根据扫描所得到的相片 我们只能得到其像素坐标,它们之间存在一个转换的关系,即仿射变换: 数学模型: ,, 012 ,, 012 x a a x a y y b b x b y =++ =++ 其中x’y’分别为像素点在像素坐标值,x y为对应点像平面坐标值。根据上式我们可以通过部分控制点求得仿射变换中的系数,然后就可以根据一个像素点的像素坐标而 求得其所对应的像平面坐标。 注:当量测分别位于影像四边中央和四角的8个框标,也可采用双线性变换公式进行像 点坐标改正。 三、实验工具: MATLAB,Photoshop 四、实验步骤: 1.量测像框标的像素坐标。 通过PS打开量测其8个框标的像素坐标。 框标分布图: 具体方法:将范围拖动至框标所在处,放大框标,鼠标瞄准十字丝中心,显示出X,Y坐标。

量测完8个框标的像素坐标,同理对中的8个框标点进行量测。 2.找出两张相片上控制点所对应的像素坐标。 由找出下图中左图6个控制点像素坐标。再 由找出下图中右图6个控制点像素坐标。 具体方法:比如要找到6157的像素坐标,我们先找到其大致范围,然后放大,再与周围环 境比对,利用放大的图综合比较,找到控制点

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

数字摄影测量实验报告

《数字摄影测量学》之“4D 产品生产”综 合实习实验报告 一、实验任务及目的 在所有专业课程结束之后,为巩固所学知识,通过毕业前的以实际生产为标准的4D 产品生产实习,进一步深入掌握摄影测量学的基础理论以及全数字摄影测图过程。包括掌握VirtuoZo 的主要模块的功能、数字高程模型(DEM)、数字正射影像(DOM)、数字栅格地图(DRG)、数字线画地图(DLG)的制作工艺与流程。并在4D产品基础上,制作出该区域虚拟现实成果。 此实习主要针对遥感科学与技术专业中摄影测量与遥感方向的本科生。 二、试验流程 设置模型参数设置 影像 参数 设置 DEM 参数 设置 正射 影像 参数 设置 等高 线参 数 模型定向 (内相对绝对) 打开工程 打 开 模 型 核线重采样 影像匹配 编辑匹 配结果 生成 DEM 生成 等高线 生成正 射影像 生成等高线叠合 正射影像 IGS编辑4D产品 将4D成果导入三维软件

三、内容和形式 ●了解掌握VirtuoZo 的主要功能模块,利用自动空中三角测量软件完 成一个区域的加密任务 ●利用空中三角测量的成果,生成DEM ●进行数字微分纠正,生成DOM,并且进行影像镶嵌 ●采用已有航空影像的调绘资料,结合等高线图完成一幅全要素矢量 DLG 制作 ●对已有的纸质地形图扫描数字化,完成DRG 制作 ●将4D成果,导入三维软件,制作虚拟现实场景; 四、实验准备 ●23×23一对数字航空影像以及相应的影像参数。例如:主距、框标距、 摄影比例尺、成图比例尺、控制点、数字高程模型的间隔参数以及正 射影像的比例尺等。 ●每个学生提供一台数字摄影测量工作站VirtuoZo 及立体观测设备

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

卫星遥感数据处理规范流程

北京揽宇方圆信息技术有限公司遥感卫星影像图像数据处理介绍 北京揽宇方圆信息技术有限公司是国内的领先遥感卫星数据机构,而且是整合全球的遥感卫星数据资源,分发不同性能、技术应用上可以互补的多种卫星影像,包括光学、雷达卫星影像、历史遥感影像等各种卫星数据服务,各种专业应用目的的图像处理、解译、顾问服务以及基于卫星影像的各种解决方案等。遥感卫星影像数据贯穿中国1960年至今的所有卫星影像数据,是中国遥感卫星数据资源最多的专业遥感卫星数据服务机构,提供多尺度、多分辨率、全覆盖的遥感卫星影像数据服务,最大限度的保证了遥感影像数据获取的及时性和完整性。 优势: 1:北京揽宇方圆国内老牌卫星数据公司,经营时间久,行业口碑相传,1800个行业用户选择的实力见证。 2:北京揽宇方圆遥感数据购买专人数据查询一对一服务,数据查询网址是卫星公司网。 3:北京揽宇方圆拥有大型正版遥感处理软件,遥感数据处理工程师有10年以上遥感处理工作经验,并有国家大型项目工作经验自主卫星数据处理软件著作权,最大限度保持遥感卫星影像处理的真实度。

4:北京揽宇方圆国家高新技术企业,通过ISO900认证的国际质量管理操作体系,无论是遥感卫星品质和遥感数据处理质量,都能得到保障。 5:影像数据官方渠道:所有的卫星数据都是卫星公司授权的原始数据,全球公众数据查询网址公开查询,影像数据质量一目了然,数据反应客观公正实事求是,数据处理技术团队国标规范操作,提供的是行业优质的专业化服务。 6:签定正规合同:影像数据服务付款前,买卖双方须签订服务合同,提供合同相应的正规发票,发票国家税网可以详细查询,有增值税普通发票和增值税专用发票两种发票类型可供选择。以最有效的法律手段来保障您的权益。 7:对公帐号转款:合同约定的对公帐号,与合同主体名发票上面的帐号名称一致,是由工商行政管理部门核准的公司银行账户,所有交易记录均能查询,保障资金安全。 8:售后服务:完善的售后服务体制,全国热线,登陆官网客服服务同步。 技术能力说明 北京揽宇方圆拥有大型正版遥感处理软件,遥感数据处理工程师有10年以上遥感处理工作经验,并有国家大型项目工作经验自主卫星数据处理软件著作权,最大限度保持遥感卫星影像处理的真实度。 一.图像预处理 1.降噪处理 由于传感器的因素,一些获取的遥感图像中,会出现周期性的噪声,我们必须对其进行消除或减弱方可使用。 (1)除周期性噪声和尖锐性噪声 周期性噪声一般重叠在原图像上,成为周期性的干涉图形,具有不同的幅度、频率、和相位。它形成一系列的尖峰或者亮斑,代表在某些空间频率位置最为突出。一般可以用带通或者槽形滤波的方法来消除。 消除尖峰噪声,特别是与扫描方向不平行的,一般用傅立叶变换进行滤波处理的方法比较方便。

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

摄影测量实验报告

《摄影测量原理》 实 验 报 告 院系: 班级: 姓名: 指导教师: 实验一预备知识 一、实验目得 1、了解4d得基本概念。 2、了解VirtuoZo NT系统得运行环境及软件模块得操作特点。 3、了解实习工作流程,从而能对4d产品生产实习有个整体概念。 二、实验内容 1、熟悉4D得基本概念。 数字高程模型(缩写DEM)就是在某一投影平面(如高斯投影平面)上规则格网点得平面坐标(X,Y)及高程(Z)得数据集。 数字正射影像图(缩写DOM)就是利用数字高程模型(DEM)对经扫描处理得数字化航空像片,经逐像元进行投影差改正、镶嵌,按国家基本比例尺地形图图幅范围剪裁生成得数字正射影像数据集。它就是同时具有地图几何精度与影像特征得图像,具有精度高、信息丰富、直观真实等优点。 数字线划地图(缩写DLG)就是现有地形图要素得矢量数据集,保存各要素间得空间关系与相关得属性信息,全面地描述地表目标。 数字栅格地图(缩写DRG)就是现有纸质地形图经计算机处理后得到得栅格数据文件。每一幅地形图在扫描数字化后,经几何纠正,并进行内容更新与数据压缩处理,彩色地形图还应经色彩校正,使每幅图像得色彩基本一致。数字栅格地图在内容上、几何精度与色彩上与国家基本比例尺地形图保持一致。 2、了解VirtuoZo NT系统,熟悉系统得运行环境及配置,主要软件模块以及作业方式等,了解系统目录。 3、系统启动。 4、4d产品制作流程

根据VirtuoZo制作4d产品得基本工作流程如下: 三、实验方 法与步骤 通过阅读 实验指导书, 对制作DE M、DOM流 程以及基本知 识进行足够得 了解。 四、实验结 果 五、实验心得与体会 通过学习摄影测量这门课,我已经了解4D得一些知识,现在又做了这次实验,使我对4D产品又加深了了解,此外,我也接触到了一个软件VirtuoZo NT,我开始就将这个软件进行练习,不断得去了解这个软件,通过实习指导书与视频,我对这个软件得又了更进一步得了解,这个软件就是做摄影测量实验得基础,在这个界面里能够做出一个完美得数字模型,能够将整个城市或者整个地区得影像制作成地形图与正摄投影图,能够使人们更加直观得瞧出地区得整体景象,我们能够用它制作4D产品,我要理解这个软件得制作流程,能够更好得做出产品。

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

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

《数字摄影测量实验报告

《数字摄影测量》 实 验 报 告 院系:矿业工程学院测绘工程 班级:测绘14-2 班 姓名:田海燕 指导教师:叶欣 矿业工程学院·测绘工程教研室

实验一 DEM制作 一、实验目的 1.掌握影像匹配原理及过程,掌握DEM数据的生成原理及实现过程 2.掌握关键步骤:核线影像重采样,生成核线影像对。 3.了解4d的基本概念,了解VirtuoZo NT系统的运行环境及软件模块的操作特点,了解实习工作流程,从而能对4d产品生产实习有个整体概念。 4. 掌握匹配窗口及间隔的设置,运用匹配模块,完成影像匹配。掌握匹配后的基本编辑,能根据等视差曲线(立体观察)发现粗差,并对不可靠区域进行编辑,达到最基本要求。 5.通过DEM透视图显示,检查是否有粗差,确定拼接区域的选定及确定拼接产品的路径。 二、实验内容 1.模型内定向与核线影像的生成。 2.影像匹配及匹配后的编辑。 3.生成单模型DEM。 4.多模型的DEM拼接。 三、实验方法与步骤 1.准备工作 1.启动软件,新建工程,对工程进行命名。 2. 参数检查及设置:选择“工程名”节点,在右方的属性窗口设定工程相关参数 3. 建立影像列表:新建航带,右击影像节点新建航带即可。 4.添加影像病检查相机反转参数。 5.进行控制点的整理与相机参数文件的设置,用以内定向,并检查是否有误。二.DEM的制作 方法是像片的周边通常有4个或8个经过严格校正并获取精确像片坐标框标点,通过量测这些点的像素坐标,构成一个仿射变换的模型,即可把象素纠正到像片坐标系上。由于内定向是程序自动化处理,可能略有误差,为了保证内定向的精确,需一个框标一个框标检查并将十字丝编辑到框标的正中心,且误差需在规范要求内。方法为:先选择框标选择按钮,再在影像工具中将十字丝调整到红色框标中心,为了让十字丝调整更准确,在影像工具窗口中间点击右键可以放大,最好放到1:8倍及以上再调整十字丝,编辑完毕后,需检查误差满足规范要求。 1. 创建立体像对 选择“工程”节点,右键菜单选择“创建立体像对”菜单,即可生成立体像对;2.相对定向, 概念:通过量取一定数量(最少5个)的相对定向点,解求出相邻相片之间的相对位置关系

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。

图像数据的处理方法

§4.7 图像数据的处理方法 一、图像增强 一幅图像经过生成、复制、扫描、传输、变换后,由于多种因素的影响,图像的质量不能满足要求,这时就需要进行图像增强处理。图像增强的目的是改善图像的效果,以更适应人眼的观察或计算机的处理。 图4-7-1 图像增强效果图 但是,对图像质量的评价并没有统一的标准,图像增强的方法往往带有一定的针对性。下面介绍一些基本的图像增强方法。 1、灰度级的修整

直接修改图像像素点灰度级是一种简单而有效的图像增强方法,主要有两种形式:一种是灰度级校正,通过修改像素点的灰度级来补偿记录图像时的不均匀曝光;另一种是灰度级变换,用统一的方法改变图像的灰度,以提高图像的质量。 (1)、灰度级校正 图像记录系统应将物体的亮度单调地映射成图像的灰度级。在理想情况下,上述映射关系不随像素点的位置而变化,然而,实际上却随像素点的位置而变化,即是不均匀曝光。 假定均匀曝光下图像的灰度级为f(x,y),而实际上非均匀曝光下图像的灰度级为: g(x,y)=e(x,y)·f(x,y) 其中e(x,y) 描述了曝光的非均匀性。 为了确定e(x,y),可使用一个已知亮度的均匀场面的图像来核准图像记录系统。设这个均匀场面经过均匀曝光后的灰度级为常数C ,而这个均匀场面经 (x,y),则: 过非均匀曝光后的图像为g c e(x,y)= g (x,y)∕C c 这样根据e(x,y)就能校正该系统得到的任何图像。 (2)、灰度变换 当图像成像时曝光不足或过度,图像记录设备的范围太窄等因素,都会产生对比不足的问题,使图像的细节分辨不清。为此需对每一像素的灰度级进行变换,扩大图像灰度的范围,达到图像增强的目的。 设原图像中像素点(x,y)处的灰度级为f(x,y),通过映射函数T,生成的图像的灰度级为g(x,y),即: g(x,y)=T[f(x,y)] 1°线性灰度变换 将对比度较差的图像的灰度线性扩展,常能显著改善图像的质量。 假定原图像f(x,y)的灰度范围为[a,b],变换后的图像g(x,y)的灰度范围为[ c,d],则有:

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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