項(xiàng)目四任務(wù)1數(shù)字正射影像圖鑲嵌(教學(xué))

數(shù)字?jǐn)z影測量主講人：張丹黃河水利職業(yè)技術(shù)學(xué)院任務(wù)1數(shù)字正射影像鑲嵌項(xiàng)目簡介數(shù)字正射影像圖鑲嵌學(xué)習(xí)項(xiàng)目數(shù)字正射影像圖修補(bǔ)知識目標(biāo)1.掌握數(shù)字正射影像圖與航空像片的區(qū)別；2.掌握數(shù)字正射影像圖的生成原理及用途1.會(huì)生成DOM；2.會(huì)自動(dòng)/手動(dòng)拼接DOM；3.會(huì)制作立體景觀圖；4.會(huì)DOM修補(bǔ)；5.會(huì)圖廓整飾。技能目標(biāo)任務(wù)一數(shù)字正射影像圖鑲嵌

1任務(wù)二數(shù)字正射影像圖修補(bǔ)

2項(xiàng)目四數(shù)字正射影像圖生成1數(shù)字正射影像圖鑲嵌知識目標(biāo)

1.掌握數(shù)字正射影像圖與航片的區(qū)別

2.掌握數(shù)字正射影像圖的生成原理及用途1.會(huì)生成DOM2.會(huì)自動(dòng)拼接DOM3.會(huì)手動(dòng)拼接DOM4.會(huì)制作立體景觀圖技能目標(biāo)任務(wù)一數(shù)字正射影像圖鑲嵌目錄CONTENTS數(shù)字微分糾正數(shù)字正射影像圖鑲嵌立體正射影像對制作基本原理010203任務(wù)一數(shù)字正射影像圖鑲嵌數(shù)字正射影像圖（DigitalOrthophotoMap，縮寫DOM）是利用掃描處理的數(shù)字化的航空像片或衛(wèi)星遙感影像，經(jīng)逐像元進(jìn)行改正和鑲嵌，按一定圖幅范圍1.數(shù)字微分糾正1.1數(shù)字正射影像圖裁剪生成數(shù)字正射影像。一般帶有公里格、圖廓內(nèi)/外整飾和注記。具有地圖幾何精度和航空像片的影像特征。任務(wù)一數(shù)字正射影像圖鑲嵌1.數(shù)字微分糾正1.1數(shù)字正射影像圖數(shù)字正射影像與一般航空像片的區(qū)別影像類別投影方式比例尺坐標(biāo)系統(tǒng)傾斜誤差投影差色彩影像拼接與矢量疊加數(shù)字正射影像正射投影固定存在無地面上不存在經(jīng)過色差調(diào)整、色彩均衡易、精確能一般航空像片中心投影不固定不存在有存在未做色差調(diào)整、色彩均衡難、粗略不能DOM具有精度高、信息豐富、直觀真實(shí)等優(yōu)點(diǎn)，可用于評價(jià)其他數(shù)據(jù)的精度、現(xiàn)勢性和完善性；從中提取自然資源和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展信息，或派生新的信息。任務(wù)一數(shù)字正射影像圖鑲嵌

定義：根據(jù)有關(guān)的參數(shù)與數(shù)字地面模型，利用相應(yīng)的構(gòu)像方程，或按一定的數(shù)學(xué)模型用控制點(diǎn)解算，從原始非正射投影的數(shù)字影像獲取正射影像，這種過程是將影像化為很多微小的區(qū)域逐一進(jìn)行糾正，且使用的是數(shù)字方式處理，故叫做數(shù)字微分糾正或數(shù)字糾正。1.數(shù)字微分糾正1.2數(shù)字微分糾正定義任務(wù)一數(shù)字正射影像圖鑲嵌1.數(shù)字微分糾正ABCcbaabcABC正射影像（DOM）圖任務(wù)一數(shù)字正射影像圖鑲嵌數(shù)字微分糾正與光學(xué)微分糾正一樣，其基本任務(wù)是實(shí)現(xiàn)兩個(gè)二維圖像之間的幾何變換。在數(shù)字微分糾正的過程中，必須首先確定原始圖像與糾正后的圖像之間的幾何關(guān)系。1.數(shù)字微分糾正1.3數(shù)字微分糾正的基本原理任務(wù)一數(shù)字正射影像圖鑲嵌1.數(shù)字微分糾正1.3數(shù)字微分糾正的基本原理原始影像糾正影像),(YXfyy=),(YXfxx=由原始圖像上像點(diǎn)坐標(biāo)（x,y）解求糾正后圖像上相應(yīng)點(diǎn)坐標(biāo)（X,Y）稱為正解法（或稱直接解法）。由糾正后的像點(diǎn)坐標(biāo)（X,Y）反求其在原始圖像上的像點(diǎn)坐標(biāo)（x,y）,稱為反解法（或稱為間接解法）。任務(wù)一數(shù)字正射影像圖鑲嵌1.4.1計(jì)算地面點(diǎn)坐標(biāo)1.數(shù)字微分糾正1.4反解法（間接法）數(shù)字微分糾正設(shè)正射影像上任意一點(diǎn)（像素中心）P的坐標(biāo)為（X′，Y′），由正射影像左下角圖廓點(diǎn)地面坐標(biāo)（X0，Y0），與正射影像比例尺分母M計(jì)算P點(diǎn)所對應(yīng)的地面坐標(biāo)（X,Y）任務(wù)一數(shù)字正射影像圖鑲嵌1.4.2計(jì)算像點(diǎn)坐標(biāo)

1.數(shù)字微分糾正1.4反解法（間接法）數(shù)字微分糾正應(yīng)用反解公式計(jì)算原始圖像上相應(yīng)像點(diǎn)坐標(biāo)P（x,y）在航空攝影情況下，反解公式為共線方程：式中Z是P點(diǎn)的高程，由DEM內(nèi)插求得。任務(wù)一數(shù)字正射影像圖鑲嵌1.4.2計(jì)算像點(diǎn)坐標(biāo)

1.數(shù)字微分糾正1.4反解法（間接法）數(shù)字微分糾正也可以由X,Y,Z直接解求掃描坐標(biāo)系行、列號I,J式中的系數(shù)L1,L2,…,L11是內(nèi)定向變換系數(shù)，主點(diǎn)坐標(biāo)I0,J0，旋轉(zhuǎn)矩陣元素a1,a2,…，c3以及攝站坐標(biāo)XS,

YS,

ZS的函數(shù)。任務(wù)一數(shù)字正射影像圖鑲嵌1.數(shù)字微分糾正1.4反解法（間接法）數(shù)字微分糾正XY糾正影像原始影像xy反算灰度內(nèi)插由于所求得的像點(diǎn)坐標(biāo)不一定正好落在像元素中心，可采用雙線性內(nèi)插方法，求得像點(diǎn)的灰度值g（x,y）。最后將像點(diǎn)p的灰度值賦給糾正后的像元素PPp任務(wù)一數(shù)字正射影像圖鑲嵌1.數(shù)字微分糾正1.5正解法數(shù)字微分糾正它是從原始圖像出發(fā)，將原始圖像上逐個(gè)像元素用正解公式求得糾正后的像點(diǎn)坐標(biāo)。但這一方案存在著很大的缺點(diǎn)，即在糾正后的圖像上所得的像點(diǎn)是非規(guī)則排列的，有的像元素內(nèi)可能出現(xiàn)“空白”（無像點(diǎn)），而有的像元素可能出現(xiàn)重復(fù)（多個(gè)像點(diǎn)），因此很難實(shí)現(xiàn)灰度內(nèi)插，并獲得規(guī)則排列的數(shù)字影像。任務(wù)一數(shù)字正射影像圖鑲嵌正射影像既有正確的平面位置，又保持著豐富的影像信息，這是它的優(yōu)點(diǎn)。但是，它的缺點(diǎn)是不包含第三維信息。將等高線套合到正射影像上，也只能部分地克服這個(gè)缺點(diǎn)，它不可能取代人們在立體觀察中獲得的直觀立體感。立體觀察尤其便于對影像內(nèi)容進(jìn)行判斷和解譯，為此目的，人們可以為正射影像制作出一幅所謂的立體匹配片。正射影像和相應(yīng)的立體匹配片共同成為立體正射影像對。2.立體正射影像對制作基本原理任務(wù)一數(shù)字正射影像圖鑲嵌

如圖所示，為了獲得正射影像，必須將DEM格網(wǎng)點(diǎn)的X，Y，Z坐標(biāo)用中心投影共線方程變換到影像上去。2.立體正射影像對制作基本原理任務(wù)一數(shù)字正射影像圖鑲嵌

如果要獲得立體效應(yīng)，就需要引入一個(gè)具有人工視察的匹配片。該人工視察的大小應(yīng)能反映實(shí)地的地形起伏情況。最簡單的方法是利用投射角為的平行光線法，2.立體正射影像對制作基本原理任務(wù)一數(shù)字正射影像圖鑲嵌P點(diǎn)相對于投影面的高差為△Z，該點(diǎn)的正射投影為P0，該點(diǎn)的斜平行投影為P1，正射投影得到正射影像，斜平行投影得到立體匹配片。立體觀測得到左右視差△P=P1

-P0

，顯然有：2.立體正射影像對制作基本原理任務(wù)一數(shù)字正射影像圖鑲嵌由于斜平行投影方向平行于XZ面，所以正射影像和立體匹配片的同名點(diǎn)坐標(biāo)僅有左右視差，而沒有上下視察，這就滿足了立體觀測的先決條件，從而構(gòu)成了理想的立體正射影像對。在這樣的像對上進(jìn)行立體量測，既可以保證點(diǎn)的正確平面位置，又可方便的解求出點(diǎn)的高程。2.立體正射影像對制作基本原理任務(wù)一數(shù)字正射影像圖鑲嵌

選擇“產(chǎn)品”→“生成正射影像”項(xiàng)，自動(dòng)制作當(dāng)前模型的正射影像。3.數(shù)字正射影像圖鑲嵌3.1自動(dòng)生成正射影像任務(wù)一數(shù)字正射影像圖鑲嵌在系統(tǒng)主菜單中，選擇菜單“鑲嵌”→“設(shè)置”項(xiàng)，屏幕彈出拼接與鑲嵌參數(shù)設(shè)置對話框，3.數(shù)字正射影像圖鑲嵌3.2設(shè)置多模型拼接區(qū)域及參數(shù)任務(wù)一數(shù)字正射影像圖鑲嵌在系統(tǒng)主菜單中，選擇“鑲嵌”→“DEM拼接”項(xiàng)，進(jìn)入DEM的拼接計(jì)算，屏幕彈出拼接進(jìn)展顯示條。3.數(shù)字正射影像圖鑲嵌3.3DEM拼接及誤差檢查任務(wù)一數(shù)字正射影像圖鑲嵌在系統(tǒng)主菜單中，選擇菜單“鑲嵌”→“自動(dòng)鑲嵌”項(xiàng)，系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)行影像鑲嵌計(jì)算，完成多個(gè)正射影像的拼接。3.數(shù)字正射影像圖鑲嵌3.4影像鑲嵌

任務(wù)一數(shù)字正射影像圖鑲嵌無縫鑲嵌任務(wù)一數(shù)字正射影像圖鑲嵌小結(jié)重點(diǎn)1.數(shù)字正射影像生成的原理2.數(shù)字正射影像的生成3.數(shù)