数字摄影测量实验教程.doc
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1、【精品文档】如有侵权,请联系网站删除,仅供学习与交流数字摄影测量实验教程.精品文档.数字摄影测量实验教程上机实验指导资源环境综合实验室实验数据:数字化航片:相机文件:控制点文件:控制点校正参照图。实验一:Virtuo Zo数字摄影测量系统总体操作1 实验目的 熟悉Virtuo Zo数字摄影测量系统软件的总体概况,了解其工作原理及其所能满足何种操作需求,。掌握操作流程及其测区和模型的构建。2 实验内容 Virtuo Zo数字摄影测量系统各个功能菜单的使用方法;如何进行数据准备;重点掌握测区的建立以及模型的建立方法。3、硬盘目录及测区目录1、硬盘目录结构简图如下:其中,系统目录的内容为:Bin目录
2、: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:存放测区的路径文件(c:VirlogBlocks.blk)2、测区目录某测区用户目录(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01-156_50mic.tif_01-155_50mic.tif.ste目录),存放该模型所有信息。Product目录:4D产品目录,存放当前模型所有已生成的产品及输出文件。T
3、MP目录:核线影像目录,存放当前单模型的核线影像文件。4 Virtuo Zo数字摄影测量系统工作流程图VirtuoZo的主界面上有十一个菜单项,依次为:文件、设置、空中三角测量、处理、产品、镶嵌、测图、显示、工具、向导和帮助5、建立测区和模型5.1 建立测区1. 新建或打开一个测区测区是待处理的航空影像所对应的地面范围(或区域)。VirtuoZo 3.7(教学版)主界面中的文件菜单下将新建与打开合并为打开测区。单击打开测区菜单项,系统弹出打开或创建一个测区对话框。已存在的测区在列表框中被列出。若需要新建一个测区时,需在文件名一栏中输入一个测区名。系统会自动将*.blk文件保存在C:Virlog
4、-Blocks文件夹下。请不要更改测区路径,以免以后每次打开该测区时都需查找其路径。然后单击打开按钮即可。2. 设置测区参数在测区设置对话框中可以看到, 所示的几个编辑框。针对提供的实习数据参数如下设置:主目录路径选择在控制点文件、加密点文件和相机检校文件所在的文件夹。控制点文件选择hamer.grd。(控制点的扩展名为。Pas或.grd或.crl)加密点文件选择hamer.grd。注:本实习数据的控制点文件和加密点文件相同。相机检校文件选择rm30.cmr。(相机的扩展名为.cmr)测区参数对话框摄影比例:15000。即摄影比例尺为1:15000。航带数:1。影像类型:量测相机。成果参数按缺
5、省设置。设置完所有的参数后,单击保存按钮即可。(术语解释:量测相机:指有框标的量测相机影像,如航摄相片。 非量测相机:指无框标的非量测相机影像,如普通相机拍摄)2 数据准备1. 选择D盘建立自己的学号文件夹,D:060509001。将实验数据拷贝到自己的文件夹中。2. 将D:VirtuoZoExamplehamerimages文件夹中的下列文件拷贝到D:*images文件夹中:01-155_50mic.tif等6个tif影像文件,hamerIndex.html 和hamerIndex文件夹。注:此文件为测区分布及控制点分布文件。控制点文件数据:15控制点名称 X Y Z1155 16311.7
6、49000 12631.929000 770.666000 1156 14936.858000 12482.769000 762.349000 1157 13561.393000 12644.357000 791.479000 2155 16246.429000 11481.730000 811.794000 2156 14885.665000 11308.226000 1016.443000 2157 13535.400000 11444.393000 895.774000 2264 13503.396000 9190.630000 839.260000 2265 14787.371000
7、9101.982000 786.751000 2266 16327.646000 9002.483000 748.470000 3264 13491.930000 7700.217000 755.624000 6155 16340.235000 10314.228000 751.178000 6156 14947.986000 10435.860000 765.182000 6157 13515.624000 10360.523000 944.991000 6265 14888.312000 7769.835000 707.615000 6266 16232.309000 7741.69600
8、0 703.121000 RMK相机文件数据:-0.004000-0.008000152.7200001106.003000-106.0050002-106.003000-106.0030003-106.001000106.0030004106.001000106.00100050.002000-109.9980006-110.0010000.0020007-0.004000110.0040008109.997000109.9970003. 将 tif 影像文件转换为VirtuoZo系统的格式(.vz格式)。启动引入影像功能:在主菜单上单击 文件引入影像文件 菜单项:系统弹出输入影像对话框,需
9、改正的参数如下:像素大小(mm):0.1(注意当不知道像素大小时可输入-1)选择彩色转成黑白。(注意:实验时分彩色、黑白两种转换)注:我们所用的立体眼镜是红绿眼镜,为便于看立体,需将彩色影像转成黑白影像。加载要引入的影像按 增加 按钮选择需转化格式的tif影像(可选择多幅影像),按 处理 按钮将影像格式转换为后缀为.vz 的影像。注:需要修改输出路径到自己的文件夹中。3 新建或打开模型打开测区以后就可以打开模型进行作业了。如果只是打开一个已有的模型,就从列表里选择一个,VirtuoZo就会把它加载入系统。选择设置菜单下的模型设置可是进行参数设置。如果要新建一个模型,请输入一个文件名,模型名的取
10、法应使你知道该模型对应哪两张航片,模型名中不能包含空格和反斜杠,取好模型名以后,用鼠标左键单击打开按钮,系统将弹出设置模型参数对话框。默认情况下,模型所在的文件夹(模型目录)、模型的临时目录和模型的产品目录已给定,一般不需要改变。剩下的主要是设定模型使用的两张影像(左影像、右影像)。手动输入路径或者选择右边的浏览按钮指定文件。模型的扩展名(.ste格式)打开hamerIndex.html 文件,查看实验数据的测区情况,相邻两张像片构成一个像对,注意左右航片的顺序。以上是VirtoZoNT的作业基础,有了测区和模型以后,就可以重构三维信息了。分别打开测区参数、模型参数、影像参数、相机参数、地面控
11、制点注意:在菜单中分别检测实验数据参数的准确性。确保数据准确。这是关键。6 提交实验报告 重点写明数字摄影测量系统的工作流程以及测区及模型的建立方法。 实验二 航空影像的内定向、相对定向校正1 实验目的 掌握利用数字摄影测量在规定精度要求下对航空影像的内定向、相对定向的原理以及方法, 掌握数字影象的校正。2 实验内容 利用给定的实验数据进行内定向、相对定向操作。并且输出数据精度的质量报告。3 实验步骤3.1、模型定向一个测区是由多个模型组成,模型定向要逐个进行,每个模型定向的作业流程为:创建新模型内定向相对定向绝对定向,分别解算其定向参数。创建好了一个单模型以后,就可对它进行定向处理了。注:在
12、进行定向前,请确认系统当前已经打开测区和模型,并且相机参数文件有效。模型内定向内定向的步骤(注意:单模型只能处理2张航片)对一个单模型,内定向的步骤主要分:1进入某测区,选择该测区内需要定向的某个模型。2建立框标模板(若框标模板已建立,则直接进入内定向界面)。3左影像内定向。4右影像内定向。5退出内定向程序模块。1. 启动内定向模块系统将启动内定向模块。如果以前做过内定向,系统会弹出一个对话框,显示模型左像片的内定向参数(系统在左影像内定向完成后再启动右影像的内定向),并询问是否重新进行内定向,如果不想再进行内定向,选择否,退出内定向模块。进行相对定向。2. 设置框标模板不同型号的相机有着不同
13、的框标模板。一般一个测区是使用同一相机摄影,所以只需在测区内选择一个模型建立框标模板并进行内定向,其他模型内定向就不再需要重新建立框标模板,直接进入内定向处理。本实习数据是使用同一相机。左边的窗口显示了当前模型的影像,它的四角和四边上的框标被小白框围住。右边的小窗口显示了某框标的放大影像。若小白框没有围住框标,则可在框标上单击,小白框将自动围住框标。这样来调整小白框的位置,尽量使框标位于小白框的中心。然后单击 接受 按钮,完成框标定位。3. 像片内定向系统读入影像,同时显示读影像进度条,影像读入完成后,显示如下窗口:左边窗口的中心是按钮面板,每个方块按钮对应于一个框标。单击其中一个按钮,则右边
14、微调窗口中将放大显示其对应的框标影像。左边窗口的四周是框标影像窗口,每个小窗口显示一个框标。右边窗口的上边是IO 参数显示/修改窗口,可在此微调框标坐标。上半部的参数显示窗口,用来显示各框标的像片坐标、残差、内定向变换矩阵和中误差。下半部显示当前框标的放大影像。4. 微调框标坐标为使内定向的精度满足作业要求,应尽量使白色的十字丝对准框标的中心。这时,要使用到框标的放大影像。具体操作是通过方块按钮选择第一个框标,然后利用右边窗口中的按钮,进行微调,直到框标放大影像中的白色十字丝对准相机的框标中心,对其他的框标用同样的方法进行调整,将所有的白色十字丝对相机准框标中心,然后选择保存退出,左影像内定向
15、完成。重复以上步骤对模型中的右影像做内定向操作。完成模型的内定向,进入相对定向。模型相对定向 相对定向界面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。模型的相对定向、绝对定向和生成核线影像都可以在相对定向界面下完成,所以可以一直不关闭相对定向模块,完成模型的相对定向、绝对定向和生成核线影像。系统开始读入模型的左右影像数据,然后显示相对定向窗口。2. 自动相对定向相对定向提供了一个右键菜单。选择自动相对定向,程序将自动进行相对定向,寻找左右影像上合适的同名点,自动相对定向完毕,所有找到的同名点均以红色的“+”分别显示在左右影像上。3. 检查和调整同名点在界面的定向结果窗中显示相对
16、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,或将该误差过大的点删除或微调。选中某对同名点时,下面的点位放大窗口会显示出该同名点在左右影像上的图像。如果点位没有对准相同的地面位置,可以通过点位放大窗口下的按钮进行调整。选中要微调的点(将光标置于定向结果窗中该点的误差行再击鼠标左键)后,分别选择界面右下方的左影像或右影像按钮,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。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,如果比较大,就把它删除。具体操作是用鼠标左键将该点选中,然后再用鼠标左键单击窗口中的删除
17、点按钮,即可将该点删除。编辑完成后,在影像显示窗口中的任意位置单击鼠标右键,选择弹出的右键菜单中的保存,然后再选择退出。至此模型相对定向完毕。注意:要分别分别完成彩色航片、黑白航片的内定向与相对定向操作。5 实验报告提交实验报告:(详细写明操作步骤并提交内定向、相对定向质量报告)实验三 航空影响的绝对定向校正1 实验目的 掌握利用数字摄影测量在给定的地面控制点的大地坐标对航空影像进行绝对定向的原理以及方法。掌握绝对定向的操作步骤。2 实验内容 利用给定的实验数据进行绝对定向操作。并且输出数据精度的质量报告。3 模型绝对定向绝对定向前,要以手工的方式在当前模型的左右影像上准确的定位一些控制点(单
18、模型至少要四个或四个以上的控制点,单模型至少需要6个控制点)。1. 量测控制点打开hamerIndex.html 文件,查看测区的控制点分布情况,在航片上点击控制点,会出现放大图像,是量测控制点的依据。量测控制点是在相对定向的界面下进行的,按右键,在弹出的菜单上选 全局显示,在相对定向的界面中出现整张的左右影像上,如图15 所示,参照给出的控制点点位图,寻找相应的控制点,找到后在点位附近点击,系统会弹出一放大的影像的小窗口,在该小窗口中,将光标对准该控制点,单击鼠标左键,程序将自动匹配出右左影像上的同名点,也以一放大的影像的小窗口显示,同时有一个调整点位的对话框出现右下角。需对控制点的点位进行
19、精确调整,具体方法是先选择左影像(或右影像),然后用鼠标左键点击加点对话框中的方向按钮,直到红色十字丝准确对准控制点时为止,再调整右影像(或左影像)。输入控制点相应的点号,点击确定保存。保存后还可通过界面右下方的来调整坐标,用鼠标左键点击左影像按钮,然后不断的用鼠标左键点击向上、向下、向左或向右按钮,直到红色十字丝准确对准控制点时为止。相对定向的界面上的控制点颜色为黄色,当前点为绿色,如图16,绿色点号为1155。当找到3个点后,其它点点位用蓝色圆圈给出。添加完所有的控制点后,就可以进行绝对定向了。注意:加点时使用的点号应该和控制点文件中的点号要一致。2. 普通方式的绝对定向绝对定向的方法有两
20、种:普通方式和立体方式。普通方式的具体操作是在模型的相对定向的界面下单击鼠标右键,在系统弹出的菜单中,用鼠标左键选择绝对定向子菜单中的普通方式,系统弹出调整控制点对话框,绝对定向的结果显示在右边的定向结果一栏中,见图16 右上角。当解算出的控制点的大地坐标值的误差过大时,可删除该点,重新量测,见图17。定向完成后,点击调整窗口的确定,点击右键,在弹出的菜单中选择保存,然后退出相对定向。立体方式的绝对定向的具体操作是先进入相对定向,在影像显示窗口中单击鼠标右键,在系统弹出的右键菜单中用鼠标左键单击绝对定向子菜单中的立体方式,以完成绝对定向。退出相对定向后,也可以直接选择菜单处理模型定向绝对定向,
21、进行绝对定向,如果此时控制点不足(但影像有外方位元素时),系统弹出一个对话框,询问用户是否继续。定向完成后,系统会弹出一个对话框,显示定向结果。如图18。当解算出的控制点的大地坐标值的误差过大时,我们可通过调整控制点对话框中的调节按钮对每个控制点进行调节。六个微调按钮分别用于对控制点的点位在X、Y、Z方向上移动。调整的步距分四档:0.01、0.1、1.0、10.0,定向完成后,点击调整窗口的确定,点击右键,在弹出的菜单中选择保存,然后退出相对定向4 、生成核线影像完成了模型的相对定向后就可以生成非水平核线影像,但生成水平核线影像需要先完成模型的绝对定向。对于近景影像和卫星影像时,只能生成非水平
22、核线。核线影像的采样可以两种方法来完成。如果由系统自动生成最大作业区,或在以前的作业中已经定义过作业范围,则不需进入相对定向界面,可直接在VirtuoZo 主界面中单击处理菜单下的核线重采样的子菜单中的 水平核线非水平核线 菜单项,系统将自动生成当前模型的核线影像。5 实验报告 提交实验报告:(详细写明操作步骤并提交绝对定向质量报告)实验四 影像匹配编辑操作与DEM的生成1 实验目的 对已定向后的航片进行影像匹配编辑操作,了解影像匹配编辑的目的。了解DEM的原理和应用。2 实验内容 利用对已定向后的航片进行影像匹配编辑操作。并且输出数据精度的质量报告。3 影像匹配生成核线影像后,即可进行影像匹
23、配,选择菜单处理影像匹配匹配结果的编辑,系统将自动进行影像匹配。匹配过程中,会显示出匹配的进度。3.1 匹配结果的编辑匹配结果编辑的质量会影响到以后生成 DEM 的质量。本模块将显示视差断面或等视差曲线,并显示系统认为是不可靠的匹配点,以便用户发现粗差并进行编辑,即在立体显示模式下,使用点、线、面的编辑方式进行交互式编辑。编辑结果将保存在影像匹配结果文件“.plf” 中。 2. 需要进行编辑的情况 A. 影像中大片纹理不清晰的区域或没有明显特征的区域。如:湖泊、沙漠和雪山等区域可能会出现大片匹配不好的点,需要对其进行手工编辑。 B. 由于影像被遮盖和阴影等原因,使得匹配点不在正确的位置上,需要
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