5-近景摄影测量集中实习讲义(摄影-量测-计算部分 观音).doc

近景摄影测量实习讲义武汉大学遥感信息工程学院2009年10月目录实习一 数码相机摄影实习二 像点坐标量测实习三 单像空间后方交会解算实习四 直接线性变换(DLT)解算实习五 “南海观音”模型摄影测量内业处理附 录 实习报告封面及撰写内容实习一 数码相机摄影一、 目的1． 为后续的摄影测量解析处理提供质量合格的立体像对；2． 了解所用数码相机的特点及使用；3． 学习获取立体像对的方法二、 器材及摄影目标1． 器材使用Canon EOS450D型单反数码相机，配18～55变焦镜头，CCD芯片大小为22.2mm×14.8mm，影像分辨率设定为4272×2848pixel，像元大小约为，SD存储卡，读卡器图1-12． 摄影目标遥感信息工程学院近景摄影实验室内的高精度三维控制场，如图1-1所示；摄影时建议使用30mm焦距，以便使视场较大，拍摄范围广三、 摄影组织安排每两个同学组成一组，根据所学的理论知识，选择合适的摄站位置，按交向摄影方式或正直摄影方式拍摄室内高精度三维控制场注意不要使吊杆互相遮挡SD卡存满后将各自拍摄的影像导入计算机，以备使用。

实习二 像点坐标量测一、 目的量测所拍摄的高精度室内三维控制场中控制点的像点坐标，为后续摄影测量解析处理准备计算数据二、 仪器设备1． 1818型立体坐标量测仪2． 计算机（安装有Photoshop软件及专用像点量测程序）三、 步骤1． 使用1818型立体坐标量测仪采用P31型量测摄影机所拍摄的控制场像片，采用单片量测的方式量测顺序为5个框标—>20个控制点的坐标仪坐标，并记录测量前将坐标仪安置在零位置，以保证量测时的行程注意像片药膜的方向，以保证坐标仪目镜中所看到的影像为正像；注意切准像点时按同一个方向，以消除隙动差2． 使用Photoshop软件采用数码相机所拍摄的控制场影像，使用Photoshop的坐标量测功能，人工逐点量测30个同名控制点的影像坐标（两个同学一组），并记录测量前需将Photoshop的坐标量测单位改为以mm为单位具体操作为：a． 运行Photoshop软件；b． 打开被量测影像；c． 左键点击Window下拉菜单，选中Info选项；d． 右键点击显示坐标的“+”符号，选中“像素”选项此时，量测单位已选定为像素；e． 将鼠标放在被放大的标志点影像中心，人工判断中心位置，并记录中心的行列号作为其像点坐标。

3． 使用自编像点坐标量测程序采用数码相机所拍摄的控制场影像，使用自编像点坐标量测软件的坐标量测功能，人工半自动逐点量测30个同名控制点的影像坐标量测步骤为： a0、运行Photoshop软件，打开自己所摄影像，将其转换为灰度图像，并保存为*.BMP 格式，保存在与量测软件同一目录下a． 运行像点量测软件；b． 打开被量测影像，文件→打开→在目录中选择图像（要求为*.bmp格式）；c． 在界面中选择“量测方式→半自动量测”；d． 量测所选控制点，单按鼠标左键并拖拽鼠标，所拉矩形框包含被量测标志后松开鼠标后，出现点号输入对话框，输入标志点点号e． 依次量测所选控制点f． 量测完成后保存，量测结果与影像同名，后缀为*.txtg． 如发现量测错误，可使用删除点功能，在界面中选择“操作→删除”后，单按鼠标左键并拖拽鼠标，所拉矩形框包含被量测标志后松开鼠标，弹出“确认删除该点？”对话框，按“OK”按钮即可删除所选点h． 如保存了已量测像点坐标文件并退出程序，当再次运行程序并打开图像后，可重新引入已量测点并显示在图像上在界面中选择“操作→读入已测点”后，弹出 “文件操作” 对话框，查找到与所量测图像对应的坐标文件后，点击“OK”按钮即可引入已测像点。

其后可继续进行量测实习三 单像空间后方交会解算一、 目的a) 加深理解近景摄影测量单像空间后方交会的理论；b) 编制单像空间后方交会程序二、 单像空间后方交会的原理三、 基本起算数据c) 控制点物方空间坐标格式为： 点号1，X1，Y1，Z1点号2，X2，Y2，Z2……点号j，Xj，Yj，Zjd) 控制点对应的像点坐标观测值 格式为： 点号1，x1，y1点号2，x2，y2……点号i，xi，yie) 内、外方位元素的近似值 f′，x′0，y′0，X′S，Y′S，Z′S，φ′，ω′，κ′四、 测量结果计算影像的内外方位元素，如有能力将畸变系数k1、k2加入计算统计计算精度：单位权中误差 各未知数的中误差 像点观测值残差实习四 直接线性变换(DLT)解算一、 目的a) 加深理解近景摄影测量直接线性变换（DLT）的理论；b) 编制直接线性变换程序二、 直接线性变换的原理三、 基本起算数据a) 控制点物方空间坐标格式为： 点号1，X1，Y1，Z1点号2，X2，Y2，Z2……点号j，Xj，Yj，Zjb) 控制点对应的像点坐标观测值 格式为： 点号1，x1，y1点号2，x2，y2……点号i，xi，yi 注意：影像有两张四、 测量结果计算影像的内外方位元素，如有能力将畸变系数k1、k2加入计算。

统计计算精度：像点坐标观测值单位权中误差 各未知数的中误差 像点观测值残差 检查点的物方空间坐标差值及精度统计实习五 “南海观音”模型摄影测量内业处理一、 目的1． 学习使用VirtuoZo软件处理近景摄影测量立体像对；2． 学习摄影测量处理时P31相机影像内定向的方法；3． 学习相对定向过程中人工加点、人工剔除点的方法；二、 作业原理内定向—相对定向—绝对定向—生成核线影像—影像匹配—生成DEM—生成等值线三、 作业步骤4． VirtuoZo 85． 文件--打开测区文件名：班级学号； 主目录：班级学号；控制点文件：背面加密点文件：背面相机检校文件：6． 设置—相机参数像主点x0 :0.004 mm像主点y0 :-0.011 mm焦距：100.64 mm理论框标的位置（注意此时影像已翻转）1）主距（mm）：99.582）主点（mm）：0.011 0.0043）主距改正值（mm）：1.064）框标理论坐标（mm）：+ 4+ 0+ 31 ++ 2图5-1 0 -0.002 0.0001 57.497 0.0002 -0.001 -27.5013 -57.496 0.0004 0.000 57.498+ 10++ 42 ++ 3+ 3+0+24 ++ 1图5-2注意：摄影时，像幅为竖像幅，主点相对朝内，生成相机文件时要分别生成左右相机文件，如图5-2所示：7． 影像格式转换文件-引入-影像文件界面中像素大小为：0.02mm注意：1）左影像转换用左相机文件，右影像转换用右相机文件；2）输出路径名改在自己的工作目录下的images文件夹中。

8． 建立模型文件-打开模型9． 内定向1）设置-测区参数添入相应的控制点、加密点文件（这两个文件可以是同一个文件），摄影比列尺为1：200，成图比例尺为1：5000，重叠度改为85%2）处理-模型定向-内定向-approxmiate按钮，框标粗略定位后，按accept按钮,然后进行框标精确定位精确定位后按Save Exit按钮-Quit按钮 先做左影像的内定向，使用左相机的相机参数文件；再做右影像，进行右影像内定向时，相机文件应换为右相机参数文件10． 相对定向处理-模型定向-相对定向读入影像后，mouse右击-全局显示，选取种子点，然后mouse右击-自动相对定向由于摄影方向纵深度大，且背景为木构屋顶，自动相对定向后会有错误的相对定向点，需检查后删除同时，为保证后续处理结果的正确性，需人工加入相对定向点（可选取明显的格网点或其他明显点，如字母的拐角或端点）11． 绝对定向可在相对定向完成后，mouse右击-绝对定向-普通方式ZX4142图5-4注意：绝对定向时物方坐标系的转换像控点坐标系如图5-3所示，摄影测量处理所用坐标系如图5-4所示图5-3、图5-4为俯视图绝对定向时，将原测墩坐标系转换为摄影测量坐标系，即将坐标轴调换为（-Y,Z,X）XY4142图5-3四、 有关数据资料1． 像对 摄影测量处理像对采用如图5-3所示41-42像对。

2．像控点点位如图5-5所示像控点坐标如下（左手坐标系）：点号 X Y Z10 5407.02525 5052.85600 6439.4677541 5582.08905 5060.07581 6035.2566244 6167.61406 5732.85451 4017.6990945 6218.09370 4432.48460 3932.1508946 6119.69713 6150.66620 3527.4638148 6732.63828 5017.96117 528.6403372 6189.96500 6313.14100 1505.7150073 6233.20750 3731.25000 1509.84400bDE 6454.44039 5138.85716 1544.54705E 6483.31599 5145.50302 1989.69568F 6430.48729 5145.99098 2488.43640G 6371.48878 5159.99313 2988.79709H 6353.00216 5141.24436 3485.53803I 6279.91175 5127.58332 3975.19558J 6180.86651 5076.59472 4466.96378K 6005.26909 5075.02884 4935.66169L 5871.74913 5081.86490 5415.99568M 5669.31076 5075.21435 5876.833608072-钉8047-钉8047-钉8046-钉8045-圆8044-圆8041-圆8010-尖8048-圆E-交叉点bDEF-交叉点I-交叉点G-交叉点H-交叉点J-交叉点L-交叉点K-交叉点M-交叉点图5-52009~2010学年上学期近景摄影测量集中实习实习报告学生姓名：学 号：指导教师：专业及方向：时间：校历第13周（2011.11.28~2011.12.02）地点：2011年 月 日一、 实习目的二、 实习内容三、 实习过程摄影、量测、编。