数字摄影测量实习指导书1

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1、《数字摄影测量原理与应用》实习指导书一孙久运编地理信息与遥感科学系二O一0年六月一、PCIGeomatic模块OrthoEngine数字摄影测量应用1、启动GeomaticsOrthoEngine，新建并命名一PCI工程文件。图1PCIGeomatics主界面启动GeomaticsOrthoEngine图2启动后GeomaticsOrthoEngine界面建立工程文件时需要设置以下参数：1工程的一般信息（Generalprojectinformation）；主要设置数学模型方法、相机类型和外方位元素的获取方法。TIPS:外定向方式选择->ComputefromGCPs&T

2、iePoints意思是外定向时外方位元素的确定通过地面控制点利用光束法平差计算获得。如果选择->userinput则意味着立体像对外定向时,外方位元素是通过用户直接输入的。如GPS辅助空中三角测量通过GPS定位技术获得的外方位元素。但是，一般情况下，外方位元素都是通过控制点解算方法获得。2输出及默认的投影（Output&defaultprojection）；本实验采用的数字影像的数字化采样间隔为0.5um，比例尺为1：8000，所以像元对应的地面空间分辨率为0.4m。③相机校准信息（Cameracalibration）；设置相机焦距、校准参数（包括物镜畸变和主点偏移），框

3、标平面坐标、像片比例尺，地球半径等参数。相机焦距：152.86mm；物镜畸变和主点偏移值设置为0。1图3工程设置2、数字影像内定向TIPS：数字影像相对定向的原理：数字影像相对定向的实质就是建立像片平面坐标系中像点的平面坐标与扫描像素坐标系中相应的像点像素坐标的一一对应的关系，通过仿射变换来实现，其基本变换公式为：x−x=m(I−I)+m(J−J)01020y−y=n(I−I)+n(J−J)01020其中：（x,y）为像主点坐标；（I,J）为像主点的扫描坐标；(x,y)，(I,J)分别为任意像点的0000平面坐标和扫描坐标。因此，内定向的过程即为解求仿射变换的六个变换参数

4、，通常通过框标的定位来解求。①首先打开原始的立体影像对：Processingstep->Datainput2OpenPhoto图4打开立体影像对②打开原始的立体影像对以后，就可以定位框标的像素坐标。首先用鼠标定位相应的框标的中心点，（误差应在1个像素以内，尽量放大框标影像以提高定位精度）。获得该框标中心的像素坐标，然后在图5右图中，通过按钮接收该点的像素坐标。如要修改可以通过按钮清空文本框，再重新设置即可。图5定位框标的像素坐标③立体像对的框标像素坐标确定以后，就完成了数字影像的内定向工作。OE将自动进行内定向参数的解算。可以通过Processingstep->Repor

5、ts查看影像的内定向信息。影像的内定向信息主要包括相机校准信息（CameraCalibration），框标的理论平面坐标（Fiducialmarks）。3、外定向（ExteriorOrientation）外定向的过程即外方位元素(X,Y,Z,φ,ω,κ)的获取过程，在OE中提供了两种外方位元素的输SSS入方法：31如果已知外方位元素，则可以直接通过手工输入。②通常情况下，外方位元素是通过控制点计算得到。OE中提供各种控制点的输入方法用于计算外方位元素。下面介绍两种常用的方式。手工采集控制点（CollectGCPs通过数据文件输入控制点(ImportGCPsmanually

6、）fromfiles)图6控制点的输入方式从数据文件输入控制点，输入后控制点将标记在影像上。如图7所示。数据文件的格式：如IPLXYE：分别代表点号、像素坐标和点的空间坐标图7通过数据文件输入控制点③输入控制点后即可通过光束法平差进行立体像对的外方位元素的计算。TIPS：光束法俗称一步定向法，它是通过共线S1S2方程利用地面控制点及其对应的同名像点整体求解立体像对的外方位元素：S(X,Y,Z,φ,ω,κ)，a21S1S1S1111a1S(X,Y,Z,φ,ω,κ)。其原理如图82S2S2S2222GCP所示：通过OE->ProcessingStep->Model图1—8光束

7、法平差示意图calculations便可执行光束法平差计算外方位元素。计算完毕可以通过Processingstep->reports->projectreport查看。4、影像匹配（imagematching）4TIPS：影像匹配就是利用互相关函数评价两块影像的相似性以确定同名点，同名像点是获取DEM的先决条件（影像匹配原理参考如图8），要内插DEM需要有一定数量的地面离散点，一对同名像点可以确定一个地面点，因此，因此，要获得满足一定精度的DEM就要匹配大量的同名点，本次实习要求至少匹配20个以上的同名像点。OE中提供了两种匹