摄影测量实验报告.docx

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摄影测量实验报告

实验报告

实验课程及编号：

622030实验教师：

牛雪峰实验员：

实验项目及编号：

数字影像匹配及数字微分纠正62203003

报告人

姓名：

孙志强

学号：

62150711

时　间

2017年12月29日

地点：

地质宫137

实验软件

VirtuoZoNT系统

硬件设备

PC

实验数据或材料

原始影像01-156_50mic.tif和01-157_50mic.tif、hamer.gxyz、rc30.cmr文件

一、

实验目的与原理

通过本次实习，了解VirtuoZoNT系统的运行环境以及该软件各个模块的操作，了解实习的工作流程。

从而对数字摄影测量实习有个整体概念。

1、了解VirtuoZoNT系统

VirtuoZoNT系统是利用数字影像或数字化影像完成摄影测量作业，由计算机视觉代替人眼的立体量测与识别。

可以进行影像匹配、核线采样、生成数字高程模型、制作正射影像、生成等高线、图廓整饰等工作。

2、了解系统目录

二、实验方法与步骤

1、建立测区

首先在D盘中建立一个自己的文件夹；打开软件新建一个测区：

点击文件-打开测区。

在查找范围中选择刚才建立好的文件夹，在文件名中输入测区名字。

然后单击打开按钮即可。

系统弹出设置测区对话框。

设置测区参数：

路径设置：

主目录：

选择D盘中你的文件夹

以下三个文件需要手动输入

控制点文件：

（你的文件夹名字）.ctl

加密点文件：

（你的文件夹名字）.ctl

相机检校文件：

（你的文件夹名字）.cmr

其他默认即可。

测区目录和文件这一栏中的主目录路径是要将您的测区放在哪个磁盘，控制点文件、加密点文件和相机检校文件应放在测区文件夹中。

2、引入影像

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：

将像素大小改为0.1，用鼠标左键单击增加按钮，找到存放原始TIFF影像的文件夹并将其打开。

选择好待转换的原始影像01-156_50mic.tif和01-157_50mic.tif以后，用鼠标左键单击打开按钮，您所选择原始TIF影像被列入到输入影像对话框中，用鼠标左键单击该对话框中的处理按钮，程序会自动将原始的TIFF影像转换为适合VirtuoZo处理的VZ影像，处理完影像后直接点退出按钮。

如下图所示：

数据前方显示红色对号表示处理完成，点击退出即可。

3、设置测区中的相机参数

选择设置菜单中的相机参数，选中rc30.cmr相机文件，之后点击修改参数。

4、引入地面控制点

选择设置菜单中的地面控制点，系统会弹出下面对话框：

用鼠标左键单击输入按钮，在弹出的对话框中的文件类型改为‘所有文件’，在原始数据文件夹中找到并且单击hamer.gxyz，之后点击打开。

之后单击确定。

5、新建模型

用鼠标左键单击文件菜单下的打开模型菜单项，输入一个文件名‘157-156’。

系统会自动保存该文件名。

然后点打开按钮，系统弹出设置模型参数对话框：

左影像选择01-157_50mic.vz，右影像选择01-156_50mic.vz。

其他参数默认即可。

点击保存。

6、定向处理

6.1内定向

选择菜单处理→模型定向→内定向。

设置框标模板

框标被小白框围住，如果小白框没有围住框标，单击框标，小白框将自动围住框标。

然后单击接受按钮，完成框标定位，进入像片内定向。

每个方块按钮对应于一个框标。

单击其中一个按钮，则右边微调窗口中将放大显示其对应的框标影像。

为了使内定向的精度满足作业要求，尽量使白色的十字丝对准框标的中心。

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：

进行调整，直到框标放大影像中的白色十字丝对准相机的框标中心。

然后选择保存退出，左影像内定向完成。

然后在进行右影像内定向。

步骤相同。

6.2相对定向

选择菜单处理→模型定向→相对定向，进入相对定向界面。

单击鼠标右键系统会弹出：

选择自动相对定向，该软件将自动进行相对定向，寻找左右影像上合适的同名点，然后用红色“+”显示在影像上。

如下图所示：

继续单击右键选择‘全局显示’，继续单击右键选择‘自动定义最大作业区’。

6.3绝对定向

在进行绝对定向是我们要先量侧控制点。

根据给出的控制点点位图在图上找到对应的控制点。

具体操作如下：

选择菜单处理→模型定向→相对定向，进入相对定向界面。

在相对定向的界面中的左影像上，大概找到某一控制点的位置，找到后在点位附近点击，系统将弹出一放大的影像的小窗口，在该小窗口中，单击鼠标左键，程序将自动匹配出右影像上的同名点，同时有一个调整点位的对话框出现。

如下图所示：

对控制点的点位进行调整，直到红色十字丝对准控制点时为止，同时输入控制点相应的点号，点击确定保存。

添加完所有的控制点后，就可以进行绝对定向了。

绝对定向分为普通方式的绝对定向和立体方式的绝对定向。

普通方式的绝对定向

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，如下图所示：

如果解算出的控制点的大地坐标值的误差过大时，可以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，分别对控制点的点位在X、Y、Z方向上移动。

按一下按钮，表示步距在原来的基础上增加10倍，按一下按钮，表示步距缩小到原来的1/10。

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。

7、生成核线

点击主菜单上处理-核线重采样，系统自动进行核线重采样。

8、影像匹配

生成核线影像后，即可进行影像匹配，选择菜单处理→影像匹配，系统将自动进行影像匹配。

9、DEM生成

在完成模型的影像匹配和匹配结果的编辑之后，就可以生成数字高程模型DEM。

选择系统菜单产品→生成DEM→DEM（M）,系统将开始自动生成DEM。

首先是生成DTM，然后是DEM。

10、正射影像的生成、显示

1、正射影像的生成

用鼠标左键单击产品菜单下的生成正射影像菜单项，程序将会自动生成当前模型的正射影像。

2、正射影像的显示

在VirtuoZo主界面中，选择显示菜单下的正射影像菜单项，即可看到当前模型的正射影像了。

三、实验结果（可单独附页）

正射影像：

等高线生成：

四、实验结果分析

VirtuoZo质量报告

内定向信息：

（D:

\62150711孙志强\157-156）

------------------------------------------------------------------

左原始影像（D:

\62150711孙志强\Images\01-157_50mic.vz）：

起点坐标[行数X列数]：

1151.2301151.439

[x0Xy0]：

0.0000.000

RMS:

Mx=0.023My=0.007

残差:

点号dxdy

10.017-0.005

20.0170.008

3-0.0010.006

40.039-0.005

5-0.0190.000

60.003-0.014

7-0.0220.002

8-0.0340.009

右原始影像（D:

\62150711孙志强\Images\01-156_50mic.vz）：

起点坐标[行数X列数]：

1138.0651152.902

[x0Xy0]：

0.0000.000

RMS:

Mx=0.018My=0.007

残差:

点号dxdy

10.015-0.004

20.016-0.004

3-0.017-0.005

40.0210.009

5-0.0180.003

60.0050.012

70.008-0.009

8-0.030-0.002

------------------------------------------------------------------

相对定向信息：

（D:

\62150711孙志强\157-156）

------------------------------------------------------------------

相对定向信息：

左旋转矩阵：

0.999944980.01048300-0.00030500

-0.010483000.99994498-0.00000000

0.000305000.000003001.00000000

右旋转矩阵：

0.999937000.00556500-0.00976900

-0.005558000.999984030.00075500

0.00977300-0.000700000.99995202

右片旋转角（rad）：

Phi=0.00030500

Omiga=0.00000000

Kappa=-0.01048300

左片旋转角（rad）：

Phi=0.00976900

Omiga=-0.00075500

Kappa=-0.00555800

残差：

点号dq

1-0.000000

2-0.021000

3-0.025000

40.019000

5-0.006000

60.018000

7-0.020000

80.003000

9-0.004000

10-0.018000

110.001000

120.014000

130.002000

140.015000

15-0.004000

160.013000

17-0.006000

180.017000

19-0.000000

200.004000

210.002000

220.017000

230.010000

24-0.020000

25-0.015000

260.019000

27-0.014000

28-0.014000

290.004000

30-0.012000

31-0.018000

320.001000

33-0.025000

34-0.009000

35-0.011000

36-0.026000

370.023000

38-0.013000

390.010000

40-0.006000

41-0.009000

42-0.024000

430.018000

44-0.001000

450.008000

46-0.024000

470.019000

480.010000

49-0.004000

500.016000

51-0.004000

520.008000

530.008000

54-0.000000

550.011000

56-0.011000

570.011000

58-0.004000

59-0.007000

60-0.001000

610.016000

62-0.008000

63-0.008000

64-0.005000

650.023000

66-0.005000

67-0.007000

680.007000

69-0.005000

700.017000

710.015000

72-0.002000

73-0.010000

740.022000

75-0.016000

76-0.003000

770.016000

780.021000

790.017000

80-0.012000

810.010000

820.005000

83-0.016000

840.000000

850.006000

86-0.002000

87-0.013000

88-0.012000

89-0.002000

900.003000

91-0.003000

92-0.021000

93-0.012000

940.001000

95-0.011000

960.008000

970.004000

98-0.006000

99-0.007000

100-0.017000

101-0.009000

102-0.000000

1030.016000

1040.000000

1050.017000

106-0.000000

107-0.008000

1080.015000

1090.003000

1100.017000

111-0.014000

112-0.008000

113-0.013000

1140.014000

1150.003000

1160.013000

117-0.017000

118-0.020000

119-0.018000

120-0.026000

121-0.025000

122-0.001000

1230.006000

1240.017000

125-0.008000

1260.016000

127-0.017000

128-0.009000

129-0.015000

130-0.017000

131-0.004000

1320.013000

1330.023000

134-0.001000

135-0.015000

136-0.017000

1370.016000

1380.009000

1390.001000

140-0.005000

1410.008000

1420.016000

143-0.015000

1440.002000

145-0.006000

146-0.006000

1470.001000

1480.021000

1490.013000

1500.006000

151-0.022000

152-0.019000

1530.012000

154-0.018000

155-0.021000

1560.003000

157-0.005000

158-0.003000

1590.006000

160-0.004000

1610.011000

162-0.008000

1630.009000

1640.009000

165-0.019000

1660.010000

167-0.003000

1680.004000

1157-0.018000

2157-0.013000

11560.049000

2156-0.069000

61560.243000

61570.005000

RMS:

Mq=0.024000

------------------------------------------------------------------

绝对定向信息：

（D:

\62150711孙志强\157-156）

------------------------------------------------------------------

绝对定向信息：

左旋转矩阵：

0.999868210.015638430.00435189

-0.015657550.999867740.00439340

-0.00428261-0.004460960.99998087

右旋转矩阵：

0.999929490.01071781-0.00510868

-0.010691260.999929370.00519690

0.00516402-0.005141920.99997348

左片摄站坐标：

Xs=13543.745Ys=11548.106Zs=3240.931

右片摄站坐标：

Xs=14908.416Ys=11541.042Zs=3234.608

残差：

11570.2256180.7424360.447442

21570.055095-0.5412640.901132

11560.493340-0.691838-0.824418

21560.477171-0.463634-0.866116

6156-0.3003162.5459751.592228

6157-0.950909-1.591676-1.250269

RMS:

mx=0.503228my=1.326223

mxy=1.418487mz=1.044065

------------------------------------------------------------------

影像匹配信息：

（D:

\62150711孙志强\157-156）

------------------------------------------------------------------

__________________Initialparameters______________________

leftimage:

rows=2049columns=1163

rightimage:

rows=2049columns=1163

Matchwindowwidth=7

Matchwindowlength=7

Searchingrange=1

MatchgridX_interval=7

MatchgridY_interval=7

__________________________________________________________

__________________________________________________________

MATCH_BLOCK==1

MATCH_LEVEL==3

MATCH_AREAS==15X8

____________________________________________________________

120:

00.0%

120:

7260.0%

120:

10486.7%

120:

11797.5%

120:

11797.5%

120:

11797.5%

120:

11797.5%

__________________________________________________________

MATCH_BLOCK==1

MATCH_LEVEL==2

MATCH_AREAS==45X25

____________________________________________________________

1125:

00.0%

1125:

91181.0%

1125:

101790.4%

1125:

106094.2%

1125:

106794.8%

1125:

106894.9%

1125:

107195.2%

__________________________________________________________

MATCH_BLOCK==1

MATCH_LEVEL==1

MATCH_AREAS==136X77

____________________________________________________________

10472:

00.0%

10472:

835979.8%

10472:

923088.1%

10472:

949390.7%

10472:

962191.9%

10472:

968492.5%

10472:

973593.0%

10472:

976293.2%

10472:

979693.5%

10472:

981493.7%

10472:

983293.9%

10472:

984394.0%

10472:

985394.1%

10472:

986594.2%

10472:

987594.3%

10472:

988394.4%

10472:

989294.5%

10472:

989594.5%

__________________________________________________________

MATCH_BLOCK==1

MATCH_LEVEL==0

MATCH_AREAS==292X166

____________________________________________________________

48472:

00.0%

48472:

3669475.7%

48472:

4051783.6%

48472:

4179986.2%

48472:

4263288.0%

48472:

4310588.9%

48472:

4346789.7%

48472:

4374790.3%

48472:

4401490.8%

48472:

4418791.2%

48472:

4434991.5%