摄影课间实验

1、摄影测量学课间实验报告实验课程名称 摄影测量学 开课实验室 测量与空间信息处理实验室 学 院 土木工程学院 年 级 专 业 班 级 测绘工程1班 学 生 姓 名 学 号 开 课 时 间 2015 至 2016 学年第 1 学期总 成 绩教师签名航片立体观察一、实验目的1.了解航片的航向重叠率和旁向重叠率；2. 掌握用立体镜进行像片立体观察的方法（双眼生理视差的存在）3.正确使用立体视镜，通过立体镜观察航片成立体模型。二、实验要求1禁止大声喧哗，随意进出教室。保持课堂秩序。2不得随意损坏涂抹照片，不得损坏眼镜，各小组组长负责仪器和像片完好无损，损坏像片和仪器的要进行赔偿。三、实验仪器每组一套立体

2、像对，一个桥式立体镜。四、实验原理两个像机从相距一定距离的两点对同一目标进行摄影，产生的重叠图像，称立体像对，成为 立体像对的必要条件是像片的重叠度大于 53。 将成为像对的两张遥感影像并排排列， 如果左眼 看左边的图像，右眼看右边的图像，就可以产生目标物的立体视觉效果，这称为立体观察。人眼能够观察到具有立体感的客观世界，其原理是一对眼睛在观察物体时，物体在两眼的视 网膜上产生的影像之间存在生理视差。同理，像对是从不同角度摄制的同一地物的一对影像，因此存在类似生理视差的影像视差，叫做左右视差。当双眼分别观察这一对像片时，存在左右视差的像片会反映到眼睛的视网膜上，构成生理视差，由此便产生了与观察

3、实物时一样的立体视觉效果。通常称这种人为条件下，对立体像对进行观察，而获取立体感觉为人造立体观察。空间景物在感光材料上构像，再用人眼观察构像的像片产生生理视差，重建空间景物的立体视觉，所看到的空间景物称为立体影像，产生的立体视觉称为人造立体视觉。在摄影测量中，为了获得所摄地面的立体模型并进行量测，就要求用摄影机摄得同一景物的两张像片（称之为立体像对，保持像片的重叠度在60%以上），并进行立体观察，则可得立体模型。这就是利用航片像对进行立体观察的基本原理。五、方法和步骤1、拿到两张像片之后，首先观察像片上一样图案的部分，把它们按照规定的顺序摆放好。2、寻找同名像点，把立体镜摆放在同名像点的上方，

4、左眼看左片的像点，右眼看右片的像点，仔细观察，直到看出高低起伏的感觉。用立体镜进行像对立体观察时，首先要将像片定向。像片定向是用针刺出每张像主点O1、O2，并将其转刺于相邻像片上O1和O2，在像片上画出像片基线O1O2和O1O2，再在图纸上画一条直线，使两张像片上基线O1O2和O1O2与直线重合，并使基线上一对相应像点间的距离略小于立体镜的观察基线。然后将立体镜放在像对上，使立体镜观察基线与像片基线平行。同时用左眼看左像，右眼看右像。开始观察时，可能会有三个相同的影像（左、中、右）出现，这时要凝视中间清晰的目标（如道路、田地），如该目标在中间的影像出现双影，可适当转动像片，使影像重合，即可看出

5、立体。3、像对立体观察的立体效果在满足立体观察的条件下，随着两张像片放置方式的不同，就会产生不同的立体效应。（1）正立体效应如果把左方摄影站获得的像片放在左方用左眼观察；右方摄影站摄取的像片放在右方用右眼观察，这时获得与观察实物相似的立体效果，称为正立体效应。（2）反立体效应如果把左方摄站摄取的像片放在右方，用右眼观察，右方摄站摄取的像片放在左方用左眼观察，这时观察到的立体影像的立体远近恰好与实物相反，这种立体效应称为反立体，或者在组成正立体效应后，将左右像片各旋转180度，同样可获得一个反立体效应。即观察得到的立体感与实际情况相反，高山看起来变成深谷。在量测中，用正反两种立体效应交替进行立体

6、观察，可以检查和提高立体量测。（3）零立体效应将正立体情况下的两张像片，在各自的平面内按同方向旋转90度，使像片上纵横坐标互换方向，此时像对上原有的左右视差变为上下视差，即产生立体感的左右视差较不存在了，这时的立体视觉称为零立体。五、实验总结正如古话所说“纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行”，通过这次试验，巩固了课堂上所学的知识，解决了在课堂上我对两张相片能成立体像的迷惑，让我理解了人造立体观察的原理和方法，了解了人造立体视觉的条件，学会了使用立体镜观察立体像对。同时，这次试验提高了我的动手实践能力，让我感到了用立体镜观察立体像片的神奇，同时实验课上对各种实验仪器的认识等，使得我我对摄影测量学这门

7、学科的学习兴趣。空间后方交会一、实验目的用matlab6.0编写一个完整的单像空间后方交会和双像前方交会程序，通过对提供的试验数据进行计算，输出像片外方位元素和像片上的点坐标所对应的地面点坐标，并评定精度。深入理解双像空间后方交会和单片空间前方交会的原理，体会在有多余观测情况下，用最小二乘平差方法编程实现解求加密点坐标的过程。通过上机调试程序加强动手能力的培养，通过对实验结果的分析，增强综合运用所学知识解决实际问题的能力。二、实验环境1、硬件环境：window操作系统2、软件环境：matlab 6.0三、实验要求1、学习单张像片空间后方交会的基本理论，掌握其基本思想。2、在纸上绘出空间后方交会

8、的计算机程序框图。3、为了能够在宏观上指导我们编写程序，我们需要在草稿纸上绘出程序框图：四、实验内容利用一定数量的地面控制点，根据共线条件方程求解像片外方位元素：五、实验数据1、已知航摄仪内方位元素f153.24mm，Xo0,Yo0。2、已知4对点的影像坐标和地面坐标： 影像坐标地面坐标x（mm）y（mm）X(m)Y（m）Z(m)1-86.15-68.9936589.4125273.322195.172-53.4082.2137631.0831324.51728.693-14.78-76.6339100.9724934.982386.50410.4667.4340426.5430319.817

9、57.31六、实验原理计算步骤：1.根据影像覆盖范围内一定数量的分布合理的地面控制点（已知其像点和地面点的坐标），获取已知数据。从航摄资料中查取平均航高与摄影机主距；获取控制点的地面测量坐标并转换为地面摄测坐标。2.测量控制点的像点坐标并作系统误差改正。3.确定未知数的初始值。在竖直摄影且地面控制点大体对称分布的情况下，按如下方法确定初始值，即式中：为摄影比例尺分母；为控制点个数 4.用三个角元素的初始值按下式计算各方向余弦值，组成旋转矩阵矩阵中各元素的计算公式如下：5.逐点计算像点坐标的近似值。利用未知数的近似值和控制点的地面坐标，带入以下共线方程式， 6.逐点计算像点坐标的近似值、7.逐点

10、计算误差方程式的系数和常数项，组成误差方程式。由常数项计算公式：得到常数项矩阵计算式为：8.计算法方程的是系数矩阵和常数项，组成法方程式。9.解法方程，求得外方位元素的改正数。用前次迭代取得的近似值，加本次迭代的改正数，计算外方位元素的新值。式中：代表迭代次数。10.将求得的外方位元素改正数与规定的限差比较，若小于限差，则迭代结束。否则用新的近似值重复49满足要求为止。流程图： 输入原始数据 归算像点坐标x,y 计算和确定初值Xs0,Ys0,Zs0,p0,w0,k0 组成旋转矩阵R 计算(x),(y)和lx,ly迭 带 逐点组成误差方程式并法化次 数 否 所有点完否？小 完于 解法方程，求未知

11、数改正数限 差 计算改正后的外方位元素否 否 ？ 未知数改正数<限差否？否 是 整理并输出计算结果输出中间结果和出错信息 正常结束非正常结束七、实验程序clc;clear all;close all;x=-86.15 -53.40 -14.78 10.46;y=-68.99 82.21 -76.63 64.43; X=36589.41 37631.08 39100.97 40426.54;Y=25273.32 31324.51 24934.98 30319.81;Z=2195.17 728.69 2386.50 757.31;f=153.24;m=50000;%读取已知数据（控制点地面坐

12、标及比例尺等）Xs0=0.0; Ys0=0.0;for k=1:4; Xs0=Xs0+X(k);Ys0=Ys0+Y(k);end Xs0=Xs0/4;%求Xs的平均值作为外方位线元素X的初值XsoYs0=Ys0/4;%求Ys的平均值作为外方位线元素Y的初值YsoZs0=m*f;%以平均航高作为外方位线元素Z的初值Zsog0=0;w0=0;k0=0; for u=1:+inf; a1=cos(g0)*cos(k0)-sin(g0)*sin(w0)*sin(k0);a2=-cos(g0)*sin(k0)-sin(g0)*sin(w0)*cos(k0);a3=-sin(g0)*cos(w0);b1=

13、cos(w0)*sin(k0);b2=cos(w0)*cos(k0);b3=-sin(w0); c1=sin(g0)*cos(k0)+cos(g0)*sin(w0)*sin(k0);c2=-sin(g0)*sin(k0)+cos(g0)*sin(w0)*cos(k0);c3=cos(g0)*cos(w0); R=a1,a2,a3,;b1,b2,b3;c1,c2,c3;%计算旋转矩阵L=;%建立空矩阵L，用来放误差方程的常数项A=;%建立空矩阵A，用来放误差方程的系数for h=1:4; O=a1*(X(h)-Xs0)+b1*(Y(h)-Ys0)+c1*(Z(h)-Zs0); P=a2*(X(h

14、)-Xs0)+b2*(Y(h)-Ys0)+c2*(Z(h)-Zs0); Q=a3*(X(h)-Xs0)+b3*(Y(h)-Ys0)+c3*(Z(h)-Zs0);x1h=-f*O/Q;y1h=-f*P/Q; a11h=(a1*f+a3*x(h)/Q;a12h=(b1*f+b3*x(h)/Q;a13h=(c1*f+c3*x(h)/Q; a14h=y(h)*sin(w0)-(x(h)/f*(x(h)*cos(k0)-y(h)*sin(k0)+f*cos(k0)*cos(w0);a15h=-f*sin(k0)-x(h)/f*(x(h)*sin(k0)+y(h)*cos(k0);a16h=y(h); a

15、21h=(a2*f+a3*y(h)/Q;a22h=(b2*f+b3*y(h)/Q;a23h=(c2*f+c3*y(h)/Q; a24h=-x(h)*sin(w0)-(y(h)/f*(x(h)*cos(k0)-y(h)*sin(k0)-f*sin(k0)*cos(w0);a25h=-f*cos(k0)-y(h)/f*(x(h)*sin(k0)+y(h)*cos(k0);a26h=-x(h);lxh=x(h)-x1h;lyh=y(h)-y1h;lh=lxh lyh' Ah=a11h,a12h,a13h,a14h,a15h,a16h;a21h,a22h,a23h,a24h,a25h,a26h

16、;A=A;Ah;L=L;lh;end XX=inv(A'*A)*A'*L;%计算外方位元素近似值的改正数矩阵Xs0=XX(1)+Xs0;Ys0=XX(2)+Ys0;Zs0=Zs0+XX(3);g0=g0+XX(4); w0=w0+XX(5);k0=k0+XX(6); if abs(XX(4)<0.0000291 & abs(XX(5)<0.0000291 & abs(XX(6)<0.0000291 breakendend %判断所求改正数是否符合要求的精度Xs=Xs0Ys=Ys0Zs=Zs0g=g0 w=w0k=k0R八、实验结果Xs =397

17、95；Ys =27476；Zs =7572.7;g =-0.0040;w =0.0021;k =-0.0676;R = 0.9977 0.0675 0.0040 -0.0675 0.9977 -0.0021 -0.0041 0.0018 1.0000九、实验总结通过本次实验对单像空间后方交会利用至少已知地面控制点的坐标与其影像上对应的三个像点的影像坐标，根据共线条件方程，反求该相片的外方位元素的基本思想有了更加具体的理解，对共线条件方程也掌握与应用也更加的熟悉；最主要的还是通过对程序的梳理更加的明确了利用单像后方交会的原理解求外方位元素的基本过程，理解了这一方法的基本原理。像片像点坐标量测一、

18、实验目的1.了解立体坐标量测仪的基本构造2.理解立体坐标量测仪量测像片像点坐标的基本原理3.学会使用立体坐标量测仪及操作步骤二、实验器材1.立体像对2.立体坐标量测仪三、实验原理立体坐标仪的定义：用于立体观察和量测立体像对同名点像平面直角坐标和坐标差的仪器。主要部分有：1.观测系统 2.像片盘 3.量测装置等左右视差示意图左右视差：同名像点a1、a2在左右像片上的横坐标x1、x2之差。上下视差：同名像点a1、a2在左右像片上的纵坐标y1、y2之差。左右视差的几何意义：Pa为摄影基线B按对该地面点A的航高所。决定的比例尺缩小后的构像长度。左右视差校：两个点左右视差的差值。左右视差校地面点的像点的

19、左右视差的差值能反映地面高低的差别高差，左右视差校是产生立体的根源。四、实验内容及步骤内容：主要是观察淘汰的摄影测量仪器，了解它的发展史，为进一步的实验做准备；将立体像对置于像片盘上，从观测系统进行立体观测，量测像点的坐标和视差，供航空摄影测量内业加密控制点用；反光立体镜，在左右光路中个加入一对反光镜扩大像片的间距，可观察大像幅的像片；用立体镜观察立体时，看的立体模型与实物不一样，在竖向方向进行夸大，以利于高程的量测。步骤：1.准备工作2.安置像片和归心3.像片定向和归心4.仪器零位置的确定5.同名像点量测五、实验总结我们在老师的带领下，进行了这次立体量测仪的参观，我们一边观察一边听老师讲解测

20、量仪的来历和如何使用，受益匪浅。这些仪器大多是过时的仪器，无法进行实际操作，这也是此次学习的唯一遗憾，希望学习能够及时更新仪器，这样也可以让我们进行实际操作，提高动手能力和实际工作的能力。通过此次实验我们还是学到不少东西，我们知道了他是如何找到了同名象点，一起的功能，认识了立体坐标仪，这些仪器代表摄影测量发展的阶段。测量技术发展迅速，时至今日更高的技术代替了旧的技术。模拟仪器参观一、实验目的1.了解摄影测量及仪器发展历史2.参观模拟及数字摄影测量仪器3.理解模拟测图原理及方法二、实验器材1.多倍仪2.摄影测量工作站VirtuoZoNT三、实验原理航空测量指从指从空中由飞机等航空器拍摄地面像片。

21、为使取得的航空像片能用于在专门的仪器上建立立体模型进行量测，摄影时飞机应按设计的航线往返平行飞行进行拍摄，以取得具有一定重叠度的航空像片。按摄影机物镜主光轴相对于地表的垂直度，可分为近似垂直航空摄影和倾斜航空摄影。近似垂直航空摄影主要用于摄影测量目的。科学考察和军事侦察有时采用倾斜航空摄影。关键问题是如何恢复或确定航摄像片与地面之间的几何关系。航空摄影瞬间，由于飞行姿态不同，每张像片与地面之间的几何关系也是不同的。利用航空像片测制一定比例尺的地图，首先要恢复这种几何关系。对于单张像片来说，像点的空间位置和它相应的地面点的关系可以用一些特定的参数建立起来，确定这些参数就能恢复相互的几何关系，这些

22、参数称为像片的方位元素。其中，确定摄影物镜（后节点）与像片关系位置的参数称为内方位元素，恢复内方位元素的目的在于恢复摄影光束。确定摄影中心与地面相互关系的参数称为外方位元素，外方位元素有六个：其中三个是摄影中心在地面辅助坐标系中的坐标，是直线元素；另外三个是航摄像片（或摄像光束）在地面辅助坐标系中的姿态，是角元素。确定外方位元素的目的在于恢复摄影像片与地面的几何关系。当这些元素都恢复后，航摄像片与地面之间的固定的几何关系也就恢复了。对于由多张像片构成的立体模型来说，恢复或确定其与地面的几何关系，一般分为两步：相对定向和绝对定向。相对定向是在仪器上恢复摄影瞬间构成像对的像片间的相对位置关系，即恢

23、复两个摄影光束的相对位置，使同名投影光线成对相交。相对定向后，就能够观察到立体了。两张像片构成的单独像对，只要转动左右两个光束，就能完成相对定向；连续立体模型的相对走向则要保持左光束不动，依次旋转右光束即可。相对定向后，就建立了自由比例尺的、方位任意的立体模型。但是，我们建立立体模型的目的是为了测绘与实地相似的地图，这就要求把模型按着确定的比例尺和实际方位放置到大地坐标系当中，这个过程就是绝对定向。经过相对定向和绝对定向后，就可以在立体模型上测绘等高线了。上述过程称为航摄过程中的几何反转，利用传统的摄影测量仪器，就可以实现摄影过程的几何反转。一般在室内,把立体像对的两张透明像片分别装入内方位元

24、素与摄影机相同的两个投影器中，把两个投影器中心距离缩短，把两片的外方位元素恢复两片摄影时的绝对位置，再用两个聚光灯分别照两个像片得到的两投影光束中同名光线对对相交，建立起与地面全方位相似的光学立体模型。四、实验步骤1.在老师的带领下进入实验室，根据书上的介绍描述，自行认识观看各仪器，观察其特点猜测其使用方法；2.由老师向我们详细地介绍了各个仪器的结构特点、主要功能、使用条件、工作原理以及仪器使用方法；3.互相讨论、自行观看各个仪器并向老师提出不明白的地方，由老师详细解答讲述。五、实验总结此次参观实习让我认识了模拟摄影测量阶段所使用的测量仪器，了解模拟摄影测量阶段各仪器的工作原理、各自特点以及仪

25、器的使用方法。通过老师的讲解使我们认识到随着科技的不断发展和进步，模拟摄影测量仪器的内页处理也在向高精度化、智能化、高速化发展。VirtuoZoNT的认识一、实验目的1.理解数字摄影测量原理2.了解数字摄影测量仪器发展历史3.熟悉数字摄影测量工作站VirtuoZoNT二、实验器材摄影测量工作站VirtuoZoNT三、实验原理1.数字摄影测量原理数字摄影测量是基于摄影测量的基本原理，应用计算机技术，从影像（包括数字影像或数字化影像）提取所摄对象用数字方式表达的几何与物理信息。2.数字摄影测量发展历史计算机硬、软件技术的飞速发展，使功能增强，成本降低，并为编制大型软件提供平台。20世纪70年代：数

26、字摄影测量萌芽阶段；20世纪80年代：数字摄影测量原型研究阶段；20世纪90年代：真正推出可用于生产的数字摄影测量系统。3.数字摄影测量工作站硬件组成计算机外部设备：立体观测装置；操作控制设备输入设备：影像扫描数字化仪输出设备：绘图仪4.全数字摄影测量系统-VirtuoZoNT的特点利用全数字摄影测量系统的工作原理，经过内定向、相对定向、核线重采样、绝对定向等操作，实现地形要素采集，但只能生产全数字摄影测量系统内部固有的数据格式的产品，有效地提高了工作效率，降低内耗，减少了作业中间数据的相互转换，避免了有效数据的丢失，很好地保证了产品的质量。四、实验步骤1.数字影像输入Image input

27、航空影像通过高精度专用扫描仪将其数字化，得到以二维像元灰度矩阵表示的数字影像。可以接受的数据格式有：TIFF，SGI（RGB），BMP，TGA，格式。2.自动空中三角测量 Automatic aerial triangulation 自动空中三角测量，包括自动内定向，自动选点与转刺，自动相对定向，半自动控制点量测，区域网平差解算全区加密点地面坐标，以及自动建立测区内各立体像片对的相关参数。 a.自动内定向 Automatic internal orientation 在数字摄影测量中，自动内定向是指框标的自动识别和定位。从而实现恢复单张像片的内方位元素。VirtuoZo NT 的自动化程度很高

28、，只需人工辅助精确识别任一个框标，自动作成模板，所有框标均自动识别。利用影像匹配技术和模式识别方法确定框标坐标，根据框标检定坐标，用最小二乘平差方法计算扫描坐标系与像片坐标系间的变换参数，自动完成单张像片的内定向。任一像元的影像扫描坐标，可利用内定向参数变换成像平面坐标系的坐标。 系统同时具有人工交互后处理功能。 b.自动选点与刺点 Automatic point identification and marking 系统具有自动选点与刺点功能，即在基本影像上选择内业加密点并自动编号，通过影像匹配自动标识在相邻的同名影像上，包括相邻航线的同名影像上。 c.自动相对定向 Automatic re

29、lative orientation 首先在左（右）影像上分区提取特征点，然后利用二维影像匹配算法，自动在右（左）影像上寻找若干个同名点（通常超过 100 个点），作为相对定向的定向点，确定这些点的像平面坐标，再按解析摄影测量的相对定向算法，解求出立体像对的 5 个相对定向参数。根据相对定向参数就可确定立体影像对内左、右影像的相对方位，计算出各点的模型坐标。 系统提供人工交互后处理功能。为了适应传统的模拟机助测图系统和解析测图系统加密控制点的要求，可以将在涤纶片上已刺点的点位，标识在相应的数字影像上，并给予同名的点号，再利用自动相关转刺到相应的同名影像上。 d.半自动控制点量测 Semi-au

30、tomatic measurement of control points 控制点的半自动量测方法是，对照外业刺点像片上控制点的位置，在左（右）数字影像上准确标识其点位，由影像匹配自动确定控制点在另一影像中的同名点。e.区域网平差 Block adjustment 区域网平差，是将量测的区域作为一个整体，利用最小二乘法进行平差处理，使得所有加密点和控制点均满足相应的空间交会条件，例如模型（像片）的连接差为最小，控制点的平差坐标与地面坐标之差为最小等。区域网平差的方法，主要有独立模型法和自检校光束法两种，世界上著名的相应软件包有 PAT-M 和 PAT-B。 自检校光束法区域网平差，如 PAT-

31、B，在理论上是最严密的算法，也是加密精度最高的方法。它可以通过附加参数自动补赏系统误差，自动剔除粗差，进行机载 GPS 定位数据联合平差。3.数字影像的定向 Orientation of digital imagery如果预先作了自动空中三角测量，则在 DEM 提取、正射影像纠正或地物采集前，均不需重做影像的内定向、相对定向、绝对定向，相应的定向参数可直接由自动空三生成的结果文件中取得，大大简化了定向作业过程，可明显提高生产效率。a.内定向 b.相对定向c.绝对定向4.生成核线影像 Generation of epipolar image生成核线影像，就是将原始数字影像重新按核线方向，逐条核线

32、进行排列，形成按核线排列的立体影像。一般情况下，数字影像的扫描行与核线不重合，为了获取核线上点的灰度序列，必须根据原始影像灰度进行内差，即所谓沿核线进行影像灰度重采样。当模型完成了相对定向后，就可以进行核线影像排列。根据摄影测量空间点线面的关系，核面是指通过摄影基线和一对同名光线的平面。核面与左、右影像平面所成的交线，称为左、右同名核线。为了保持同名光线相交，即满足同名光线共面条件，则同名像点只能沿相应的同名核线移动。利用这一几何约束特性，可以将同名像点的二维影像匹配，简化为一维影像匹配。也就是说，当左核线上选定一点作为目标区，则同名像点的搜索区，就限定在同名的右核线上。 5.预处理 Pre-

33、processing 在自动影像匹配之前，可以在立体模型中量测一部分特征线（山脊线、山谷线、陡坎、断裂线等），特征点（山顶、鞍部点、变坡点等），特征面（湖面、阴影区、林区边界等），作为自动影像匹配的控制。经过上述的预处理，可以明显改善影像匹配的效果。对于大比例尺测图，预处理是很重要的。6.影像匹配 Image matching 影像匹配，是沿核线进行一维影像匹配，自动确定同名点。影像匹配采用金字塔影像数据结构，基于跨接法的整体影像匹配。VirtuoZo NT 能以每秒 500 个点的速度，自动匹配出成千上万各同名点。7.匹配结果的编辑 Editing of matching result 在影

34、像自动匹配完成后，系统根据相关系数对匹配结果进行统计分类，并以绿、黄、红三种区域，表示影像匹配较好、一般、较差，当然这只能作为衡量匹配结果的参考。在立体模型中通过显示匹配后同名点视差（左右视差）断面或等视差曲线，可以发现粗差，显示出系统认为不可靠的点。交互式机助编辑方式，有点编辑、线编辑及面编辑。通常先选择编辑范围，然后选择编辑方法，例如平滑计算、表面拟合计算，或给定高程值水平面拟合等。8.提取 DTM/DEM DTM/DEM extraction 在完成绝对定向和匹配编辑后，根据编辑后的影像匹配结果（视差数据），定向结果参数及给定用于建立 DEM 的参数等，利用移动曲面拟合法，自动内插生成不

35、规则格网的 DTM（影像上规则视差格网投影于地面坐标系），以及规则格网的 DEM，即数字高程模型。在生成单个数字高程模型后，再将单个模型的 DEM 拼接起来，建立图幅 DEM，也可采用多模型的批处理方式进行。9.数字正射影像纠正 Digital ortho-image rectificati 当DEM 建立后，可进行正射影像的生成。首先逐个模型进行影像的正射纠正。其处理方式，可按单模型，也可按批处理方式对多个模型进行处理（DEM、正射影像及等高线的生成可同时在批处理中完成）。测区的所有单模型处理完后，多影像的拼接工作，将在影像镶嵌中进行。纠正后的正射影像，可以进行显示以及局部开窗放大检查。10

36、.等高线生成 Contour generation 在建立了DEM后，可自动进行等高线的生成。首先需输入测区的等高线参数，包括等高线数据文件名，记曲线间隔，等高线宽度，等高线注记字高等。生成等高线，可以逐个模型进行，也可以对多个模型进行批处理。等高线的拼接，将在影像镶嵌中进行。当等高线生成后，可以显示当前模型的等高线全貌，也可以进行局部窗口放大检查。 11.等高线与正射影像叠合 Contour merging with ortho-image 等高线和正射影像分别生成以后，可将等高线叠合到正射影像上，获得带等高线的影像地形图。其处理方式，可采用单模型，也可按批处理方式进行。镶嵌的等高线与镶嵌的

37、正射影像的叠合，将在影像镶嵌中进行。 12DEM拼接和正射影像镶嵌 DEM overlaying on ortho-image VirtuoZo NT 系统可对多个影像模型进行DEM拼接，对正射影像、等高线影像、等高线叠合正射影像进行镶嵌。其拼接或镶嵌的作业流程如下：*建立/选择多影像模型的相关文件*输入拼接或镶嵌的参数*选择拼接或镶嵌的范围*自动拼接或镶嵌13.地物测绘 Feature Collection地物测绘也称数字测图，通常是基于数字立体影像，按类似于解析测图仪的作业方式，人工交互式地分类测绘各种地物要素，辅以房屋、道路等线状地物的半自动提取，生成数字线划图或矢量图。VirtuoZo

38、 NT 目前有基于 MicroStation 的测图模块，IGS 地物测绘模块，以及房屋和道路的半自动提取模块。地物测绘软件，一般都按国家统一地物编码系统建立完整的采集界面（下拉式菜单），地物符号库和线性库以及各种联机编辑功能。测绘地物的立体观测方式，有如下几种模式：a.立体眼镜 Stereo glassesa).偏振光屏幕和配套的偏振光眼镜 Polarized screen and polarized glassesb).红外液晶发射器和配套的立体眼镜 Infrared liquid crystal scatter and corresponding glasses 在地物采集中，可以采用两

39、种漫游方式，即影像漫游和测标漫游。b.立体反光镜 Reflecting stereoscope 立体反光镜，是架在显示屏幕前的简易观测装置。其作用是利用光学目镜是使操作者的左右眼分别观测左右影像，以便形成立体效应。c.正射影像测图 Feature collection on ortho-images正射影像测图，是指在根据 DEM 纠正后的正射影像上，采用非立体方式，人工在左影像上选定地物，利用影像自动匹配功能，使右影像上的测标自动跟踪同名地物，实现地物采集。14.地图编辑 Map editing 地图编辑，是指对采集的原图中地物地貌表示不合理之处进行必要的处理，相邻图幅的接边处理，以及道路、

40、河流、街道等名称的注记。15.地图整饰和输出 对于数字化测图，在经过图形编辑和审校后，可进行地图分幅和图廓整饰，直接利用高精度绘图机绘制线划地形图、正射影像图、影像地图，还可用磁介质提供数字地图产品。特别说明：从建立测区开始-引入影像文件（适当进行处理）-打开影像列表开始进行首影片和航带参数的设置- 内定向-设置航带间偏移量-连接点布局-连接点提取，完成自动转点之后，开始进入空三加密作业，及编辑连接点并进行平差（量测控制点-在标准点位增加像点-调用平差程序进行平差计算-删除或编辑粗差像点-重复进行前两步直至满足加密要求-输出成果）。空三加密是航测内业最为重要的一步，这一步做不好，后面

41、的工作都将不能进行。五、实验总结实验后，我们了解该软件的运行环境及软件模块的操作特点，了解了实习工作流程，从而能对数字摄影测量实习有整体概念。完成原始数字影像格式的转换。掌握创建、打开测区参数文件的设置。掌握参数文件的数据录入，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。运用匹配模块，完成影像匹配。掌握匹配后的基本编辑，能根据等视察曲线发现粗差，并对不可靠区域进行编辑，达到最基本的精度要求。掌握DME格网间隔的正确设置，生成单模型的DEM。掌握正射投影影像分辨率的正确设置，制作单模型

42、的数字正射影像。通过DEM及正射影象的显示，检查是否有粗差。了解该软件的数据格式输出的具体操作。通过实习成果的分析，了解数字产品的基本质量要求。进一步培养我们分析问题与解决实际应用实际问题的能力，同时也加强了我们的动手能力。解析空中三角测量一、实验目的1.掌握空中三角测量原理2.熟悉VirtuoZoAAT操作二、实验器材1.VirtuoZo AAT2.数字影像三、实验原理利用已知空间坐标的若干地面控制点及其在影像上的构像，根据摄影中心、构像点和地面三点共线原理，可以求解像片的外方位元素，进而可以确定出影像上任一目标的空中位置，利用控制点的地面坐标及其在影像上的构像同时求解外方位元素和未知像点的

43、地面坐标，称为整体一步求解或解析空中三角测量。VirtuoZo全数字摄影测量系统的影像配准算法具有可靠、快速和精确的优点。AAT（自动空三）模块除半自动量测控制点之外，其它所有作业（包括内定向、选取加密点、转刺加密点、相对定向、模型连接和生成整个测区像点网）都可以自动完成。PATB 光束法区域网平差程序具有高性能的粗差检测功能和高精度的平差计算功能。所以，将上述两件的优点结合在一起，即VirtuoZo的 AATM 和 PATB 集成后就成为功能强大的自动空三软件。内定向:建立影像扫描坐标与像点坐标的转换关系，求取转换参数；相对定向：通过量取模型的同名像点，解算两相邻影像的相对位置关系；绝对定向

44、：通过量取地面控制点对应的像点坐标，解算模型的外方位元素，将模型纳入到大地坐标系中。四、实验步骤第一步：新建一个测区，设置测区参数第二步：设置相机参数第三步：输入控制点第四步：导入影像（注意像素大小，改变输出路径，相机是否旋转）第五步：建立影像列表（注意：分带，影像索引号的建立）第六步：内定向第七步：添加航带偏移点第八步：连接点提取第九步：自动挑点第十步：交互编辑（编辑连接点、刺控制点、编辑控制点）第 10-1 步：显示连接点分布，看连接点是否均匀（局部缺点，需要补点）第 10-2 步：加控制点（注意：一般加四个边控制点，调 PATB 计算，预测其余控制点）第 10-3 步：显示预测控制点图标

45、第 10-4 步：按照预测的控制点位，将所有控制点全部加完第 10-5 步：调用 PATB 计算，（注意第一次计算时，记住像点的观测精度，后面需要赋值给 Accuracy）第 10-6 步：将像点的观测精度赋给 Accuracy，同时改变权值，再计算第 10-7 步：出现了“粗差点”-这些不是同名像点，需要重新调整第 10-8 步：调整编辑完一个点后，再调用 PATB 进行计算第 10-9 步：这样反复进行，将所有的点全部调整之后，再赋像点的观测精度，同时加大权值第 10-10 步：当权给定合适的值之后，检验一下相对定向的上下视差第 10-11 步：设置上下视差值。对超限的点位进行调整第 10-12 步：当相对定向得上下视差在限差以内，最后需要反复计算，直到像点观测精度稳定为止第 10-13 步：当像点观测精度稳定后，需要将自动调整粗差了，需要将验后方差输出来第 10-14 步：调用 PATB 计算第 10-15 步：查看加密成果报告第 10-16 步：退出“交互式编辑状态”第十一步：在主界面中创建“加密点文件”五、实验总结通过这次实验，让我们了解了很多，我们