数字摄影测量实习报告.docx
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数字摄影测量实习报告.docx
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数字摄影测量实习报告
数字摄影测量实习报告
数字摄影测量实习报告
辽宁工程技术大学
本科生实习报告书
教学单位测绘学院实习名称数字摄影测量实习专业地理信息系统班级学生姓名学号
指导教师王崇倡、张凯选
任东风、王利英
目录:
(一):
前言
(二):
实习目的(三):
实习内容(四):
实习成果(五):
实习总结
1前言:
数字摄影测量是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从而获得各种形式的数字产品和目视化产品。
数字摄影测量实习是在学完《数字摄影测量学》课程之后,进行数字摄影测量操作基本技能强化训练的一个重要实践环节。
2实习目的:
2.1掌握内业成图和地形图数字化方法;
2.2掌握在Virtuozo软件下IGS数字化测图的方法;2.3掌握数据格式的转换,便于在其他软件中的使用;2.4学会刺像控点。
3实习内容
3.1立体测图
数字影像测图是利用计算机代替解析测图仪、用数字影像代替模拟像片、用数字光标代替光学光标,直接在计算机上进行数字化测图的作业方法。
本模块为交互式数字影像测图系统(InteractiveGraphicsSystem,IGS),主要用于地物量测。
用户可在立体影像或正射影像上,进行地物数据采集及编辑,生成数字测图文件(.xyz),并按标准的制图符号将之输出为矢量地形图。
实习的主要目的计算出的内定向、相对定向、绝对定向参数,生成了沿核线重采样的立体数字影像像对,在此基础上进行立体量测,获取地物点的三维坐标信息,并按照测绘制图规范制作标准分幅的数字地形线划图。
测图基本过程如下:
3.1.1在VirtuoZo软件下打开测区和模型,然后单击测图IGS数字化测图菜单项,进入IGS模块。
3.1.2新建或打开测图文件(.xyz)。
3.1.3装载相应的立体模型或正射影像。
单击装载立体模型菜单项,在弹出的对话框中选择需要载入的立体模型或正射影像,确认后,系统即在IGS界面中打开一个窗口显示立体模型或正射影像。
3.1.4提取矢量信息。
激活立体模型或正射影像窗口,单击工具栏图标,在弹出的对话框中选择相应的地物符号,然后按下工具栏图标,移动测标至相应的地物处,切准该地物轮廓上某一点的高程,然后单击(或踏下左脚踏开关)确定该点的点位,依次采集完该地物轮廓上的节点后,单击(或踏下右脚踏开关)确认,即记录了该地物,同时,矢量窗口中会显示该地物的矢量化符号。
3.1.5编辑地物。
激活立体模型或正射影像窗口,按下工具栏图标,移动测标至需要编辑的矢量地物处,单击(或踏下左脚踏开关)选中该地物,然后再次单击(或踏下左脚踏开关)选择该地物轮廓上的某点,即可对该点进行编辑。
3.1.6编辑完成后,可将该矢量信息导出为其他格式(如:
DXF格式或ASCII码纯文本形式)。
3.2刺像控点首先在老师的讲解下我们了解了像控点的选择要求,最好选在清晰、无阴影、交角良好的地物上,如房角、墙角、路沿、各种井的几何中心、涵洞拐角等,其次我们学习如何配好立体,有三个要求:
俩张像片上要有重叠部分;放置像片时使俩张像片中一样的地物放在一条直线上;在立体眼镜下左眼看左片,右眼看右。
最后我们按照刺点技术要求:
先配好立体,当看到清晰的立体影像时,将针斜放在刺点片刺点目标上,然后将针直立,适度扎孔。
每人刺了俩个像控点,如实习成果图所示。
4实习成果
4.1测图成果
4.2刺点成果5实习总结
为期一周的数字摄影测量实习结束了,在这短暂的一周中感觉学到了很多东西,立体测图让我对内定向、相对定向和绝对定向的理论知识的理解有了进一步的加深。
通过实习,我了解到数字摄影测量测图的优点,不仅能得到矢量化要素的平面位置,还能得到要素的高程。
在测图的过程中,刚开始带上立体眼镜很不适应,测图测几个地物后就感觉很好了。
在学习数字摄影测量时就有上机的实验操作,我们基本上掌握了简单地物的测图如一般房屋,道路等。
所以在此次实习过程中,简单地物的测图过程已经比较熟练了,遇到了高程点始终不变的问题,经过老师的讲解,我们知道了要核线重采样再配合上脚盘的转动完成了图上高程点的测图。
测图完成后将测图数据导出为.dxf格式后,在CAD下打开后重新熟练了加图框和编辑图框信息等操作。
整个实习的过程,我加深了在Virtuozo软件下数字测图的过程和方法的认识,熟练了测图的过程。
此外,通过此次实习中刺像控点的练习,重新熟悉了刺点实际位置的选择与要求,以及人造立体观察的条件,学会了刺像控点。
指导教师意见成绩评定:
指导教师签字:
年月日实习单位意见负责人签字:
(单位盖章)年月日备注
扩展阅读:
数字摄影测量实习报告
测天绘地数字摄影测量实习报告任课老师:
学生姓名:
学生学号:
学生班号:
201*年2月目录
第一章VirtuoZoNT全数字摄影测量工作站实习2
1.1实习目的与要求21.2实习准备2
1.2.1预备知识
1.2.2测区概况及数据准备
1.3实习过程与方法8
1.3.1模型定向与生成核线影像1.3.2影像匹配及匹配后的编辑1.3.3生成DEM及正射影像的制作
1.4实习成果与分析161.5实习总结16
第二章遥感影像处理实习17
2.1实习目的及要求172.2实习方法与过程17
2.2.1遥感数字图象增强实习2.2.2遥感图象的几何纠正2.2.3遥感数字图像镶嵌实习2.2.4计算机自动分类
2.3实习总结27
第三章航带控制点及加密点内业计划与量测实习27
3.1实习目的及要求283.2实习方法与过程28
3.2.1模型控制及选点计划3.2.2选点
3.2.3模型控制点以及加密点的相对位置量测
第四章数字摄影测量实习总结32
第一章VirtuoZoNT全数字摄影测量工作站实习
1.1实习目的与要求
1、
通过阅读实习指导书与实习老师的演示,了解VirtuoZoNT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,从而能对数字摄影测量实习有个整体概念。
2、
完成原始数字影像格式的转换;掌握创建/打开测区及测区参数文件的设置;掌握参数文件的数据录入。
3、
通过对模型定向的作业,了解数字影像立体模型的建立方法及全过程,并能较熟练地应用定向模块进行作业,满足定向的基本精度要求;掌握核线影像重采样,生成核线影像对。
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,达到最基本的精度要求。
5、
掌握DEM格网间隔的正确设置,生成单模型的DEM;掌握正射影像分辨率的正确设置,制作单模型的数字正射影像;通过DEM及正射影像的显示,检查是否有粗差。
1.2实习准备
1.2.1预备知识
(1)了解VirtuoZoNT系统
VirtuoZoNT系统是武汉大学遥感信息工程学院自行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。
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。
VirtuoZoNT不仅在国内已成为各测绘部门从模拟摄影测量走向数字摄影测量更新换代的主要装备,而且也被世界诸多国家和地区所采用
(2)了解系统目录系统目录说明:
Bin目录:
执行程序目录,存放系统的所有可执行程序及框标模板文件。
Virlog目录:
测区的路径文件(c:
\\Virlog\\Blocks\\.blk)测区目录说明:
某测区用户目录(在创建一个新Block时,系统以用户所给的测区名自动产生该测区目录),
存放该测区所有参数文件及中间结果、成果等。
Images目录:
影像目录,存放VirtuoZo影像文件、影像参数文件、内定向文件、影像外方位元素文件。
模型目录:
系统以所给的模型目录名自动建立(如37_38目录),存放该模型所有信息。
Product目录:
产品目录,存放当前模型所有已生成的产品及输出文件。
TMP目录:
核线影像目录,存放当前单模型的核线影像文件。
(3)系统启动
运行bin目录下的VirtuoZoNT.exe程序(或直接选择系统快捷图标),进入VirtuoZoNT系统,屏幕显示本系统主界面。
(4)实习工作流程
根据VirtuoZo的作业流程,安排了以下(图1.2)实习工作流程:
1.2.2测区概况及数据准备
1、实习测区资料
实习的原始资料为两条航线,六张影像,可建四个模型,具体如下:
原始影像的分辨率:
0.1mm;像片比例尺为1:
30000;
第一条航线:
981203798120389812039
第二条航线:
981203098120299812028
全测区控制点分布(两条航带四个模型)
控制点数据
点号X(m)Y(m)Z(m)p201*7141.9680002698422.955000101.994000pxxx8409.8560002698319.640000155.804000p10127313.51201*2700167.70201*103.950000p10228500.9380002700184.41600097.350000p10329437.7210002700178.371000103.630000p20329431.1710002698317.251000257.054000p30329080.3580002696390.213000193.263000p30127133.6060002696361.73500073.977000p30228002.1680002696379.86201*93.408000p370127102.4390002699324.440000163.290000p380128197.74201*2699201.833000100.000000p390129464.5090002699133.641000124.668000p300127161.6660002697626.85100089.500000p290128267.79201*2697335.466000182.67201*p280129178.7880002697111.058000343.741000
2、创建测区
本次实习的测区名为【班级学号】,在VirtuoZoNT主菜单中,选择设置测区参数项,屏幕显示[打开或创建一个测区]文件对话框,输入测区名即【班级学号】,进入测区参数界面,如图2.1所示。
现以测区名为‘shixi’为例。
图2.1测区参数界面
测区参数输入要求如下:
a.测区目录和文件
主目录行:
输入测区路径和测区名,即d:
\\。
本系统自动在d盘建立名为【班级学号】文件夹。
控制点文件行:
输入控制点文件名,即d:
\\\\shixi.ctl加密点文件行:
输入与上行相同,即d:
\\\\shixi.ctl相机检校文件行:
输入d:
\\\\Rc10.cmr注意:
若以上文件已存在,可单击右边的文件查找按钮,查找当前文件。
b.基本参数
摄影比例:
输入‘30000’;航带数:
输入‘1’;影像类型:
选择‘摄影测量’;c.缺省测区参数
DEM间隔:
10m等高线间距:
5m分辨率(DPI):
254(即正射影像的输出分辨率)d.选择【保存】按钮,将测区参数存盘。
其参数文件存放在【班级学号】文件夹中。
3、录入相机参数
相机检校数据用以做内定相计算。
在VirtuoZoNT主菜单中,选择设置相机参数项,屏幕弹出相机参数界面。
4、录入控制点数据
控制点参数用以绝对定向计算。
在VirtuoZoNT主菜单中,选择设置地面控制点项,屏幕显示当前控制点文件。
图2.4控制点文件界面
由上已知资料控制点数据,在输入处双击鼠标左键,将控制点数据依次填写到本界中,如图2.4所示。
选择【确定】按钮,将控制点参数存盘。
5、原始影像的数据格式转换
本次实习所采用的原始资料是由航片经扫描而获得的数字化影像,为tif格式,要转换为Vz的格式。
在VirtuoZoNT主菜单中,选择文件引入影像文件项,屏幕显示输入影像对话窗(图2.5)。
图2.5输入影像对话窗
界面参数输入说明
像素大小:
指定影像的像素大小,输入0.1mm。
相机文件:
系统默认值与测区参数中设定的值相同。
旋转相机:
输入‘否’。
A.增加:
添加待转换的文件,在4d实习数据/广西地区-实习数据/tif-彩色影像的目录中选择‘9812028.tif等6个文件’添加到当前界面中。
B.选项:
设置影像转换参数。
选中要转换的文件,单击选项按钮(若只需要修改单个文件的转换参数,可直接在文件列表中双击该文件),可进入转换选项对话框来修改输出文件的属性。
C.处理:
开始影像格式转换。
系统将依次转换列表中的所有文件,并自动生成相应的影像参数文件“.spt”。
该文件记录了影像的高、宽、扫描像素大小及相机文件名等信息,次内容单击设置菜单项,系统弹出下拉菜单,单击影像参数项,可查看次信息。
转后的*.vz文件存放在你测区目录下的images分目录中。
D.退出:
退出输入影像对话框。
1.3实习方法与过程
1.3.1模型定向与生成核线影像
1、创建新模型
在系统主菜单中,选择文件→打开模型项,屏幕显示[打开或创建一个模型]文件对话框,输入当前模型名即‘37-38’,进入模型参数界面,如图3.1所示。
图3.1-1模型参数界面
其中模型目录、临时文件目录、产品目录均由程序自动产生,同学只需在左影像、右影像栏分别引入左影像名及右影像名。
影像匹配窗口和间距一般相同(其参数为奇数,最小值为5)。
模型参数填写好后,选择保存按钮即可。
2、自动内定向
【例1】对某个测区的某个新模型进行内定向。
作业步骤
调用内定向程序,建立框标模板(若模板已建立,则进入左影像的内定向);左影像内定向;右影像内定向;退出内定向程序模块;
操作说明建立框标模板:
当模型打开后,在系统主菜单中,选择处理→定向→内定向项,程序读入左影像数据后,屏幕显示建立框标模板界面。
界面右边小窗口为某个框标的放大影像,其框标中心点清晰可见。
界面左窗口显示了当
前模型的左影像,若影像的四角的每个框标都有红色的小框围住,框标近似定位成功。
若小红框没有围住框标,则需进行人工干预:
移动鼠标将光标移到某框标中心,单击鼠标左键,使小红框围住框标。
依次将每个小红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接受按钮。
左影像内定向:
框标模板建立完成后,进入内定向界面,如图3.1-3所示。
图3.1-3内定向界面
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,观察小十字丝中心是否对准框标中心,若不满意可进行调整。
注意钮。
右影像内定向:
左影像内定向完成后,程序读入右影像数据,对右影像进行内定向。
至此一个新模型的内定向完成。
程序返回系统主界面。
紧接着可进行模型的相对定向。
3、自动相对定向
【例2】模型的相对定向。
作业步骤操作说明进入相对定向界面:
9
调整中应参看界面右上方的误差显示,当达到精度要求后,选择保存退出按
1、进入相对定向界面;2、自动相对定向;3、检查与调整;在系统主菜单中,选择处理→定向→相对定向项,系统读入当前模型的左右影像数据,屏幕显示相对定向界面。
自动相对定向:
单击鼠标右键,弹出菜单,选择自动相对定向,程序将自动寻找同名点,进行相对定向。
完成后,影像上显示相对定向点(红十字丝)。
检查与调整:
在界面的定向结果窗中显示相对定向的中误差等。
拉动定向结果窗的滚动条可看到所有相对定向点的上下视差。
如某点误差过大,可进行调整(删除或微调)。
删除点:
选中(将光标置于定向结果窗中该点的误差行再点击鼠标左键)要删除的点后,选择界面上的删除点按钮,删除该点。
微调点:
选中(将光标置于定向结果窗中该点的误差行再击鼠标左键)要微调的点后,分别选择界面右下方的左影像或右影像按钮,然后对应按钮上方的两个点位影像放大窗中的十字丝,分别点击向上、向下、向左、向右按钮,使左、右影像的十字丝中心位于同一影像点上。
注意调整中应参看定向结果窗中的误差显示,以保证精度要求。
当达到精度要求后,
单击鼠标左键弹出菜单,选择保存,则相对定向完成。
4、自动绝对定向
【例3】普通方式的模型绝对定向。
提示:
普通方式是指控制点的量测在相对定向界面下进行。
作业步骤
量测控制点绝对定向计算检查与调整操作说明量测控制点:
在相对定向的界面下,按照控制点的真实地面位置,在影像上逐个量测。
绝对定向计算:
控制点量测完后,单击鼠标右键弹出菜单,选择绝对定向→普通方式,随即在定向结果窗中显示绝对定向的中误差及每个控制点的定向误差。
另弹出控制点微调窗(如图图3.3-1),窗中显示当前控制点的坐标,且设置了立体下的微调按钮。
图3.3-1绝对定向界面
检查与调整:
根据误差显示可知绝对定向的精度如何,若某控制点误差过大,则可进行微调。
5、生成核线影像
【例4】按非水平核线的方式生成核线影像。
作业步骤
定义作业区;生成核线影像;退出;操作说明定义作业区:
在相对定向界面,单击鼠标右键弹出菜单,选择全局显示,界面显示模型的整体影像,然后再弹出菜单,选择定义作业区,随之将光标移至右影像窗中,置于作业区左边一角点处,按下鼠标左键,然后拖动鼠标朝对角方向移动,当屏幕显示的绿色四边形框符合作业区范围时,停止拖动,松开鼠标左键,则作业区定义好,显示为绿色四边形框。
如果在弹出的菜单中,选择自动定义最大作业区,程序将自动定义一个最大作业区。
生成核线影像:
单击鼠标右键弹出菜单,选择生成核线影像→非水平核线,程序依次对左、右影像进行核线重采样,生成模型的核线影像。
退出:
单击鼠标右键弹出菜单,选择保存,然后再弹出菜单,选择退出,然后回答界面上的提示,程序退出相对定向的界面,回到系统主界面。
以上的四个例子叙述了一个模型的定向与核线影像生成的最基本的作业与操作。
至此,该模型的内定向、相对定向、绝对定向及核线影像生成均已完成。
同样,接着可以建立第二个、第三个第n个模型。
当每个模型的核线影像生成后,则进行影像匹配计算。
1.3.2影像匹配及匹配后的编辑
1、自动影像匹配
在VirtuoZoNT主菜单中,选择菜单处理→影像匹配项,出现影像匹配计算的进程显示窗口,自动进行影像匹配。
2、匹配结果的编辑
编辑的过程如图4.1所示。
主要编辑过程:
a.进入编辑界面
在VirtuoZoNT主菜单中,选择菜单处理→匹配结果编辑项,进入匹配结果编辑界面,屏幕显示立体影像。
存盘退出图4.1编辑作业基本流程图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行编辑保存编辑结果
编辑功全局视图窗作业编辑放大窗
4.2匹配编辑界面(立体显示)
b.选择显示方式检查匹配结果
将光标移至编辑功能键窗口选择相应的显示按钮,通过下列各按钮来检查立体影像的匹配结果。
选择影像按钮为开状态,打开立体影像。
选择等直线按钮为开状态,打开等视差曲线,检查不可靠的线。
选择匹配点按钮为开,即打开格网匹配点,其中绿点为好、黄点为较好、红点为差点。
在全局视图窗,将光标移到黄色框上,按住鼠标左键,拖动黄色框至要显示的区域。
c.调用编辑主菜单调整其参数
当显示比例、视差曲线间距等参数需要调整时,调用编辑主菜单调整其参数。
在‘作业编辑放大窗’,单击鼠标右键,屏幕弹出编辑主菜单。
d.编辑范围的选择方法一:
选择矩形区域
光标移至‘作业编辑放大窗’内,按住鼠标左键拖动出一个矩形区域,松开左键即矩形区域中的点变成白色点,即当前区域被选中。
方法二:
选择多边形区域
在‘作业编辑放大窗’,按鼠标右键弹出编辑主菜单,选择菜单开始定义作业目标项。
再用鼠标左键逐个点出多边形节点(圈出所要编辑或处理的区域)。
在编辑主菜单,选择结束定义作业目标项,闭合多边形区域,区域中匹配点变成白色,即当前区域被选中。
注意:
当你的区域超出‘作业编辑放大窗’时,将光标至显示小窗口,移动黄色矩形,
继续选择你所需要的区域,直至沿着要选择的区域边界选中所有的多边形节点,再闭合多边形。
e.对选中区域编辑运算
平滑算法
选择编辑区域后,选择平滑档次(轻、中、重);再单击平滑算法按钮,即对当前编辑区域进行平滑运算。
拟合算法
选择编辑区域后,选择表面类型(曲面、平面);再单击拟合算法按钮,即对当前编辑区域进行拟合运算。
3、编辑结果及应用
在立体编辑工作完成后,一定要注意保存编辑结果再退出编辑程序,或在退出时要保存。
这时系统自动覆盖原.plf文件,其结果用于建立DEM/DTM。
在VirtuoZoNT主菜单中,选择产品→生成DEM项,建立当前模型的数字地面模型。
注意:
当模型的DEM生成后,应通过系统显示模块进行DEM检查,对于DEM中不对处,要再调用‘匹配结果的编辑’模块进行检查并修改。
1.3.3生成DEM及正射影像的制作1、作业步骤
生成数字高程模型DEM
显示DEM,观察DEM是否与实际地形相符。
生成数字正射影像
显示正射影像,观察正射影像是否有变形。
2、操作说明
(1)生成数字高程模型DEM
在系统主菜单中,选择产品→生成DEM→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。
产生的结果文件为:
.dtm各匹配点的地面坐标文件;.dem矩形格网点的坐标文件;
结果文件***.dem存放于〈测区目录名〉/〈立体模型目录名〉/Product(产品)/中。
(2)显示单模型DEM(检查DEM)
单模型透视景观:
建立数字地面模型后,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数字地面模型(图5.1)。
图5.1透视显示界面
将光标置于影像中,按住鼠标左键移动鼠标可对当前图像作旋转,纵向移动绕X轴旋转,横向移动绕Y轴旋转。
将光标置于影像中,按住鼠标右键移动鼠标可对当前图像推远或拉近,纵向向上移动推远图像,纵向向下移动拉近图像,横向移动绕Z轴旋转图像。
通过缩放,旋转等显示功能,从不同角度观看地面立体模型。
还可选择菜单设置中的各项,来加强对DEM的显示,观查地面立体模型的对错(如河流、DEM边缘等)。
(3)生成单模型正射影像
当DEM建立后,可进行正射影像的制作。
在系统主菜单中,选择产品→生成正射影像项,自动制作当前模型的正射影像,屏幕显示计算提示界面,计算完毕后,自动生成当前模型的正射影像。
此为单影像处理方式,即逐个模型进行。
正射影像结果文件为:
.orl左影像的正射影像文件.orr右影像的正射影像文件
以上两种文件都存放于〈测区目录名〉/〈立体模型目录名〉/Product(产品)/中。
(4)显示单模型正射影像(检查影像)
正射影像生成后,应显示其影像,检查正射影像是否正确或完整。
在系统主菜单中,选择显示→正射影像项,屏幕显示当前模型的正射影像。
将光标移至影像中,按鼠标右键弹出菜单,供选择不同的比例,可对影像进行缩放。
注意:
显示正射影
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