數(shù)字微分糾正與DPS知識(shí)課件

第七章:數(shù)字微分糾正問(wèn)題的提出理想狀態(tài)：地面平坦，像片水平實(shí)際狀態(tài)：地面不平坦，像片不水平PoScfP0f像片傾斜引起像點(diǎn)位移地形起伏引起像點(diǎn)位移?航攝像片只要消除像片傾斜與地形起伏引起的像點(diǎn)位移，就能將中心投影變換為正射投影。要使這種投影具有成圖比例尺1/M，則航空攝影時(shí)，攝站點(diǎn)到攝區(qū)平均高程基準(zhǔn)面的航高應(yīng)滿(mǎn)足H=f?M

數(shù)字正射影像圖（DigitalOrthophotoMap，縮寫(xiě)DOM）是利用數(shù)字高程模型（DEM）對(duì)經(jīng)掃描處理的數(shù)字化航空像片，經(jīng)逐像元進(jìn)行投影差改正、鑲嵌，按國(guó)家基本比例尺地形圖圖幅范圍剪裁生成的數(shù)字正射影像數(shù)據(jù)集。它是同時(shí)具有地圖幾何精度和影像特征的圖像，具有精度高、信息豐富、直觀(guān)真實(shí)等優(yōu)點(diǎn)?！?.2框幅式中心投影影像的數(shù)字微分糾正一、數(shù)字微分糾正的基本原理數(shù)字微分糾正的基本任務(wù)是實(shí)現(xiàn)兩個(gè)二維圖象之間的幾何變換，因此，在數(shù)字微分糾正的過(guò)程中，必須首先確定原始圖像與糾正后圖像之間的幾何關(guān)系。間接法直接法間接法直接法二、間接法數(shù)字微分糾正糾正后像點(diǎn)位置地形起伏引起的像點(diǎn)位移1、計(jì)算地面點(diǎn)坐標(biāo)原始圖像糾正圖像2、計(jì)算像點(diǎn)坐標(biāo)糾正后像點(diǎn)位置地形起伏引起的像點(diǎn)位移DEM最基礎(chǔ)的應(yīng)用（也是各種應(yīng)用的基礎(chǔ)）是求DEM范圍內(nèi)任意一點(diǎn)P（X，Y）的高程，利用這些格網(wǎng)點(diǎn)的高程擬合一定的曲面，然后計(jì)算該點(diǎn)的高程。1、雙線(xiàn)性多項(xiàng)式內(nèi)插(627.00,570.00)(627.00,580.00)(637.00,570.00)(637.00,580.00)3、灰度內(nèi)插與賦值原始圖像糾正圖像三、直接法數(shù)字微分糾正原始圖像糾正圖像數(shù)字糾正從原理上來(lái)說(shuō)，是屬于點(diǎn)元素糾正，但在實(shí)際的軟件系統(tǒng)中，均是以“面元素”作為糾正單元的，一般以正方形作為糾正單元。利用反算公式計(jì)算該單元４個(gè)“角點(diǎn)”的像點(diǎn)坐標(biāo)，再沿X和Ｙ方向，在“面元素”內(nèi)線(xiàn)性?xún)?nèi)插求得糾正單元的坐標(biāo)，求得像點(diǎn)坐標(biāo)后，再內(nèi)插其灰度。其實(shí)質(zhì)仍為線(xiàn)元素糾正。四、數(shù)字糾正實(shí)際解法五、正射影像精度的檢查與質(zhì)量控制影像鑲嵌：補(bǔ)充：攝影測(cè)量的外業(yè)工作：像控點(diǎn)聯(lián)測(cè)+像片判讀1、像控點(diǎn)聯(lián)測(cè)：外業(yè)測(cè)定像片控制點(diǎn)的工作2、像片判讀：對(duì)像片影像進(jìn)行準(zhǔn)確地識(shí)別和判讀之后，將獲取的地物地貌要素經(jīng)過(guò)綜合取舍并按地形圖圖式的規(guī)定與要求，通過(guò)繪圖和各種注記將其位置、數(shù)量、屬性、分布準(zhǔn)確合理地描繪在像片上。像片控制點(diǎn)的判刺a.野外控制點(diǎn)以判點(diǎn)為主，刺點(diǎn)為輔。b．平面控制點(diǎn)的實(shí)地判點(diǎn)精度為圖上。0.1mm，點(diǎn)位目標(biāo)應(yīng)選在影像清晰的明顯地物上，一般可選在交角良好的細(xì)小線(xiàn)狀地物交點(diǎn)、明顯地物折角頂點(diǎn)、影像小于。0.2mm的點(diǎn)狀地物中心?；⌒蔚匚锛瓣幱暗染粦?yīng)選作點(diǎn)位目標(biāo)。高程控制點(diǎn)的點(diǎn)位目標(biāo)應(yīng)選在高程變化較小的地方。平高控制點(diǎn)的點(diǎn)位目標(biāo)應(yīng)同時(shí)滿(mǎn)足平面和高程控制點(diǎn)對(duì)點(diǎn)位目標(biāo)的要求。c．在點(diǎn)位目標(biāo)難以保證室內(nèi)判點(diǎn)精度的地區(qū)，航攝前應(yīng)鋪設(shè)地面標(biāo)志，并及時(shí)聯(lián)測(cè)。鋪設(shè)地面標(biāo)志的要求見(jiàn)附錄D(a).d.控制點(diǎn)與基準(zhǔn)面不同平面時(shí)，須量注比高，量注至0.1m；當(dāng)點(diǎn)位周?chē)坏雀邥r(shí)，須標(biāo)注比高量注的位置。1135134.7第九章數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)（DPS）§9.1、概述DPW的分類(lèi)自動(dòng)化功能較強(qiáng)Autometric,Z/IImage,Erdas自動(dòng)化功能較弱DVPGeomatics,ISM遙感系統(tǒng)：ER-Mapper,Erdas,PCIGeomaticsSolutionsEarthImagingIntergraph'sZ/IImagingoffersEarthImagingsolutionsforthecommercialremotesensingandphotogrammetryindustry.Fromacquisitiontoexploitationtodigitaldistribution,webringourcustomersbest-in-class,openWindows-basedimagingsolutions,includingaerialcameras,photogrammetricscannersandworkstations,stereosoftcopy,andimagemanagement,processing,anddistributionsoftware.自動(dòng)化功能半自動(dòng)（Semi-Automatic)模式：在人機(jī)交互狀態(tài)下進(jìn)行工作。自動(dòng)（Automated）模式:需要作業(yè)員事先定義輸入各種控制參數(shù)，以確保完成操作的質(zhì)量。全自動(dòng)（Full-Automated）模式：完全獨(dú)立于作業(yè)員的干預(yù)。數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量工作站自動(dòng)化功能的分類(lèi)§9.2、DPW的組成與功能一、DPW的組成1、硬件組成：計(jì)算機(jī)及其外部設(shè)備外部設(shè)備：①立體觀(guān)測(cè)及操作控制設(shè)備。②輸入輸出設(shè)備2、軟件組成：數(shù)字影像處理、模式識(shí)別、解析攝影測(cè)量、輔助功能軟件數(shù)字影像處理軟件影像旋轉(zhuǎn)影像濾波特征提取影像增強(qiáng)模式識(shí)別軟件特征識(shí)別與定位（包括框標(biāo)的識(shí)別與定位）影像匹配目標(biāo)識(shí)別解析攝影測(cè)量軟件定向參數(shù)計(jì)算空中三角測(cè)量解算數(shù)值內(nèi)插核線(xiàn)關(guān)系解析數(shù)字微分糾正二、DPW的功能1、影像數(shù)字化利用高精度的影像數(shù)字化儀（掃描儀）將像片轉(zhuǎn)化為數(shù)字影像2、影像處理使影像的亮度與反差合適、色彩適度、方位正確。3、影像量測(cè)

?單像量測(cè)：特征提取與定位

?雙像量測(cè)：影像匹配及交互立體量測(cè)

?多像量測(cè)：多影像間的匹配4、影像定向

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內(nèi)定向：在框標(biāo)的自動(dòng)與半自動(dòng)識(shí)別與定位的基礎(chǔ)上利用框標(biāo)的檢校坐標(biāo)與定位坐標(biāo)，計(jì)算掃描坐標(biāo)系與像片坐標(biāo)系間的變換參數(shù)。

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相對(duì)定向：提取影像中的特征點(diǎn)，利用二維相關(guān)提取同名點(diǎn)，計(jì)算相對(duì)定向參數(shù)。傳統(tǒng)的攝影測(cè)量一般只在標(biāo)準(zhǔn)點(diǎn)位量測(cè)6對(duì)同名點(diǎn)，數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量則采用影像匹配的方法（通常匹配數(shù)百對(duì)同名點(diǎn)）

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絕對(duì)定向：通過(guò)影像匹配確定控制點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的同名點(diǎn)（目前主要是人工操作）

少量的已知大地點(diǎn)大量的代求坐標(biāo)點(diǎn)目的：根據(jù)少量的已知點(diǎn)解求大量的未知點(diǎn)坐標(biāo)5、自動(dòng)空中三角測(cè)量6、核線(xiàn)影像生成按照核線(xiàn)關(guān)系，將影像的灰度沿核線(xiàn)方向予以重新排列（核線(xiàn)重排列）構(gòu)成核線(xiàn)影像對(duì)，方便立體觀(guān)測(cè)及將二維影像匹配化為一維影像匹配。7、影像匹配進(jìn)行密集點(diǎn)的影像匹配，以便建立數(shù)字地面模型（DTM）。8、數(shù)字地面模型的建立由密集點(diǎn)影像匹配的結(jié)果與定向參數(shù)計(jì)算同名點(diǎn)的地面坐標(biāo)，然后內(nèi)插DEM9、自動(dòng)繪制等高線(xiàn)10、制作正射影像11、正射影像鑲嵌與修補(bǔ)12、數(shù)字測(cè)圖13、制作透視圖和景觀(guān)圖

14、制作立體匹配片根據(jù)DEM引入視差，由正射影像制作立體匹配片?！?.2、DPW的工作流程及產(chǎn)品一、DPW的工作流程準(zhǔn)備工作：參數(shù)文件的建立及數(shù)據(jù)輸入自動(dòng)空中三角測(cè)量?

自動(dòng)內(nèi)定向、相對(duì)定向模型連接、構(gòu)網(wǎng)?區(qū)域網(wǎng)平差計(jì)算影像定向?

自動(dòng)內(nèi)定向、自動(dòng)相對(duì)定向?半自動(dòng)絕對(duì)定向影像匹配及編輯核線(xiàn)重采樣數(shù)字測(cè)圖：矢量提取、編輯、符號(hào)化注記DEM生成及拼接正射影像生成（鑲嵌、修復(fù)）等高線(xiàn)生成與注記正射影像等高線(xiàn)數(shù)據(jù)矢量數(shù)據(jù)景觀(guān)圖、立體匹配片地圖整飾/GIS已有地形信息輸入二、DPW的產(chǎn)品

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影像參數(shù)：空三加密成果或定向結(jié)果