《数字摄影测量学》课程实验课指导书(含实验报告)

《数字摄影测量学》课程实验课指导书(含#实验#) 实验课指导书 《数字摄影测量学》 吉林大学地探学院测绘工程系 2005年12月 《数字摄影测量学》课程实验课指导书 实验一:模拟摄影测量仪器参观与使用 实验类别:常规 实验学时:4学时 实验地点:摄影测量实验室 实验依据:《数字摄影测量学》实验课教学大纲 实验仪器与工具: 反光立体镜，多倍投影测图仪，纠正仪，立体量测仪，立体坐标量测仪，全色黑白航片多套，真彩色航片多套，实验报告每人一份 实验目的与要求: 了解光机投影型常规摄影测量量测与成图仪器构造;辅助课堂教学中相关摄影测量基本原理，建立实现空中摄影过程的几何反转的认识，获得对数字投影代替光机投影的理解。 实验内容与步骤: , 了解反光立体镜，多倍投影测图仪，纠正仪，立体量测仪，立体坐标量测仪的构造; , 应用反光立体镜进行立体观察，并训练不借助工具进行的立体观察; , 了解利用多倍投影测图仪进行定向、测图的原理与工作方法; , 了解利用纠正仪进行像片纠正的原理与工作方法; , 了解利用立体坐标量测仪进行像点坐标量测的原理与工作方法; , 了解利用立体量测仪进行视差量测的原理与方法; 实验注意事项: , 多问勤思考; , 可能情况下多动手操作; , 注意在参观、讲解过程中与课堂教学所授理论建立联系; , 勤于作，随时下对问题的理解，课后整理出实验报告; 2 《数字摄影测量学》课程实验课指导书 实验报告一:模拟摄影测量仪器的参观与使用 报告人: 报告内容:实验报告主要是针对实验过程和结果对实验目的的理解和掌握程度～对所得实验结果进行分析、～指出注意事项和对本实验提出建议。 3 《数字摄影测量学》课程实验课指导书 实验二:JX-4A与VirtuoZo数字摄影测量工作站认识与使用 实验类别:综合 实验学时:4学时 实验地点:摄影测量实验室 实验依据:《数字摄影测量学》实验课教学大纲 实验仪器与工具: JX-4A与VirtuoZo数字摄影测量工作站，实验报告每人一份 实验目的与要求: 熟悉JX-4A与VirtuoZo数字摄影测量工作站;学习JX-4A与VirtuoZo数字摄影测量工作站使用方法及4D产品等相关信息; 实验内容与步骤:以JX-4A数字摄影测量工作站为例 创建用户目录:用户目录是一个工程路径，用来保存与当前处理的一系列影像相关的信息;在进入JX-4A之前必须建立用户自己的目录及测区文件。并将已有的照相机文件(*.tif)及控制点文件control.use拷贝到该文件夹下; 相机信息的输入: , 工程目录:打开JX-4A系统，选择“处理”,“工程”,“工程目录”，弹出一 个对话框，用鼠标选择刚才所建的目录，单击“打开”;选择该目录下的任意文 件，单击“打开”，这样，在以后的工作中均在此用户下进行; , 框标坐标的输入:输入相机信息时，选择“处理”,“工程”,“相机文件”， 弹出一个对话框;如果当前还没有已作好的相机数据文件，点击“新建”，程序 会在用户目录下自动生成一个空文件camera.use;相机信息要根据相机自身的有 关报告输入，输入相机焦距，单位为毫米，然后在框标坐标文本条内输入框标坐 标(x,y)值，他们之间用空格隔开，而主点PPA及透镜畸变根据要求填写; , 所有信息输入完备后，点击“确认”则在该相机文件中保存了当前对话框的全部 信息。 , 彩色转换为灰度像片:如果所拷贝的原始像片是彩色的，则必须转化为灰色像片， 点击“影像”,“彩色转换成灰度影像”，将全部原始像片转换为灰度像片; 定向建模型: , 批量建像对:“处理”,“工程”,“批量建像对”，弹出一个对话框，单击“浏 览添加”将生成的“灰度象片”全部添加，确定后，其他选项按照要求填写，特 别注意的是像片是“从左到右”观测还是“从右到左”进行观测的;“处理”, “整体批处理”,弹出一个图框，双击“内定向”下“未完成”变为“要完成” ,“执行批处理”; 4 《数字摄影测量学》课程实验课指导书 , 内定向:“处理”,“定向建模型”,弹出一个图框,“内定向”,“量测左片”;用左右手轮将红色光标精确对准框标点中心进行概略定位，踩下右脚踏板(或按空格),转到下一框标点，用同样的方法做，各框标测完后，弹出左片内定向的精度报告，如果对此满意的话，按“确定”即可进行右片内定向;如果不满意，按“取消”进行重测，至到满意为止;“内定向”,“量测右片”，方法与量测左片完全一样;量测完右片之后，即完成此像对的内定向; , 相对定向:“像对”,“设置”,“相对定向”，选择相应的地型类别后，单击“确认”;然后单击“像对定向”下“自动”，状态条处显示进度，最后弹出中误差的值和总点数，确定;“像对”,“换像对”，换另一像对进行内定向和相对定向，方法跟上述一致;完成后，“像对”,“退出”; , 核线重采样:“处理”,“整体批处理”,弹出对话框,“像对”,“设置参数”,“核线重采样”，选择进行核线重采样时程序默认方式，即双线性算法;在X、Y方向不做任何裁边，设值为零，确认即可;然后将“核线重采样”下的“未完成”改为“要完成”,“执行批处理”;“像对”,“退出”; , 绝对定向:“处理”,“定向建模型”,“像对”, “设置参数”,“绝对定向”,根据要求修改参数，单击“绝对定向”,“量测”，读入影像;选取容易辨认的某个控制点，此控制点坐标必须在控制点文件control.use中存在;用鼠标单击屏幕左边工具条中“放大”，使影像处于放大状态下，鼠标进行概略定位后，用左、右手轮及脚盘精确照准后踩下右脚踏或打空格，输入点号，单击“OK”;同理，选取另一明显控制点，精确照准后打空格，输入点号，,“OK”当具备两个已量测的控制点后，单击“绝对定向”下“预计算”;这样就可以得到控制点文件中落在该像对内的其它点的概略位置，显示在屏幕上，检索影像上，已量测的点显示为红色，预计算得到的其它点则为绿色;由于用的是核线影像，所生成的点位相当精确;但亦可对其进行检查校对;方法是:用鼠标左键点击某点，听到“嘟”的响声即为已经选中该点;观测立体，用手轮和脚盘进行调校之后打空格(也可踩右脚踏板)，输入点号，点击“OK”;同样，可以调整其它点位;当量测了三个点位后，可以用“绝对定向”下的“查询”,“查询GCP”功能，更精确的逼近其余点位;量测四个点后，要将其它多余点删除，“绝对定向” ,“查询”,“删除绿色GCP”就可以了;单击“绝对定向”下“计算”，弹出绝对定向精度报告表，若不满意，单击“取消”重新调整点位;用右键删去不必要的或错误点位，反复修测计算，直至对结果满意，点击“确定”; , 做完绝对定向后，必须对工作区进行圈定:弹出对话框要求输入工作区外扩参数，第一个参数确定原始影像区域在各个方向上外扩多少米，第二个参数为外扩的影像上进一步外扩的像元数，即相邻像对在实际工作区域中交叠的部分。单击“OK”。键入按钮“A”，自动设置工作边界，点击“是”即可，如果点击“否”弹出对话框，单击“确定”，此时需单击“绝对定向”下“计算”。接受定向报告结果，单击“确定”后，再次设置合适的参数进行裁切;“像对”,“换像对”打开另一像对，用上述“绝对定向”完全一样的方法对另一像对进行绝对定向;定向完备后，“像对”,“退出”。 5 《数字摄影测量学》课程实验课指导书 实验报告二:JX-4A与VirtuoZo数字摄影测量工作站认识与使用 报告人: 报告内容:实验报告主要是针对实验过程和结果对实验目的的理解和掌握程度～对所得实验结果进行分析、评价～指出注意事项和对本实验提出建议。 6 《数字摄影测量学》课程实验课指导书 实验三:用数字摄影测量工作站进行影像匹配及DOM处理 实验类别:综合 实验学时:4学时 实验地点:摄影测量实验室 实验依据:《数字摄影测量学》实验课教学大纲 实验仪器与工具: JX-4A与VirtuoZo数字摄影测量工作站，实验报告每人一份 实验目的与要求: 利用JX-4A与VirtuoZo数字摄影测量工作站进行数字影像匹配——生成DEM;并进行数字微分纠正——获取DOM; 实验内容与步骤:“处理”,“DEM和DOM的获取”，屏幕上显示对话框: , “像对”,“设置参数”，可分别对像方DEM、物方DEM及正射影像进行参数设置，此 时的参数仅仅对当前像对有效; , “像方DEM”,“特征点线量测”调入左右影像后，便可立体观测;红色多边形区域 是工作边界，绿色矩形区域是工作边界的最小矩形; , 根据状态条提示:“漫游检查编辑:M自适应切换;S立体图形显示切换;F测特征线; H测水域线;N测非相关区域;W测森林区域;End结束编辑”;H:水域或是湖泊、水 库等无高差的区域;键入H后，“测水域线:脚踏(中间的脚踏)开始，退格倒擦， 空格结束，‘M’自动匹配，‘T’管道切换，‘S’立体图形显示切换，‘D’删除，‘H’ 退出”;W:森林区域是指大面积树高相近的区域;测完时必须输入树高，方法同上; N:测非相关区域，如房屋等，测完打“N”退出;方法同上，根据状态条提示完成; , “像对”,“设置参数”，输入像方各项参数，“确定”,“DEM”,“全自动生成像 方DEM”，系统自动按照设置好的参数进行生成像方DEM，弹出对话框显示像方DEM的 总点数、大粗差以及粗差点数;单击“确定”; , 选择“像方DEM”,“像方DEM编辑(逐块)”，影像调入后，立体屏幕上显示第一块 像方DEM点，各列的点均用竖线相连。此时根据状态条提示:“左键:杀，左手:编， 右手:配立体，脚踏:下1块，[Bak]:上1块，空格:自适应，回车:单线，S:保 存，F:特征线，Z:置平，,:三点面，[Bak]:切换”;此时进入像方逐块立体编辑阶 段。该过程是把像方格网点打在一个窗口内用以下各种手段进行检查、修改，使DEM 点均贴在地面，然后用脚踏使其进入下一块，每相邻两块均有一行一列的重叠，直至 最后弹出:“完成”，单击“OK”，完成像方DEM的编辑;此操作可以重复进行，以保 证所需精度; , “像方DEM”,“设定编辑块大小”，弹出一个对话框，输入要求值，“OK”; 7 《数字摄影测量学》课程实验课指导书 , “像方DEM”,“新特征线使用”,“像对”下“设置参数”，选择物方DEM，输入物 方DEM间距，“确定”;“物方DEM”,“创建物方DEM”，特征线将自动参与其中构TIN; 等待至滚动条消失; , “物方DEM”,“物方DEM检查编辑”，弹出一个对话框，用鼠标选择显示点的方式， ,“确定”;检查时看到有问题的地方，按空格，像对自动按顺序做一标记;检查完 后，“像方DEM”,“像方DEM编辑(标记)”，方法跟逐块检查一样，至到出现“完成”; , “像对”,“设置参数”，选择创建正射影像的参数后，“确定”;“正射影像”,“创 建正射影像”，屏幕显示滚动条，等待消失后，在像对目录下生成相应的*.R_Ortho.tif 和L_Ortho.tif文件;“正射影像”,“立体观察正射影像”;“正射影像”,“合并 左右正射影像”弹出一个对话框，输入平滑半径，“OK”;“正射影像”,“观察左右 正射影像”弹出一个对话框，选择要使用的影像后，单击“OK”;“像对”,“退出”; “影像”,“彩色影像分解R、G、B”，将全部原始影像分解为红、绿、兰三个波段， 其文件名自动为_r.tif,_g.tif,_b.tif,而且是在同一像对目录下;“处理”,“DEM 和DOM的获取”,“像对”,“设置参数”，选择创建正射影像的参数按要求填写;“正 射影像”,“创建彩色正射影像”，系统自动创建此像对的彩色正射影像，结果名为 *r-ortho_r(g/b).tif,同样保存在同一像对目录下; , “像对”,“退出”,“影像”,“R、G、B合成彩色影像”，点取任一波段的做过正 射影像(*_r.tif,*_g.tif或*_b.tif)，便可得到彩色结果正射影像;注意:此步骤 一般是在作完正射影像的三个波段的图幅镶嵌后，由三个波段的图幅正射影像来合成 彩色正射影像。 8 《数字摄影测量学》课程实验课指导书 实验报告三:用数字摄影测量工作站进行影像匹配及DOM处理 报告人: 报告内容:实验报告主要是针对实验过程和结果对实验目的的理解和掌握程度～对所得实验结果进行分析、评价～指出注意事项和对本实验提出建议。 9