低空数码影像DPGrid处理.docx
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低空数码影像DPGrid处理
低空数码影像DPGrid处理
低空数码影像DPGrid处理流程
武汉中测晟图
遥感技术有限公司
二零零九年十二月十四日
第一章DPGrid工作流程介绍..............................................................................11.1工作流程图.................................................................................................11.2系统启动.....................................................................................................1第二章DPGrid工作流程详细说明......................................................................22.1数据准备.....................................................................................................22.2工程管理.....................................................................................................3
2.2.1工程参数设置....................................................................................3
2.2.2相机参数设置....................................................................................4
2.2.3控制参数设置....................................................................................5
2.2.4航带设置...........................................................................................7
2.2.5影像预处理.......................................................................................82.3自动空三.....................................................................................................9
2.3.1自动匹配...........................................................................................9
2.3.2自动挑点...........................................................................................11
2.3.3交互式编辑.......................................................................................12
2.3.4空三成果输出...................................................................................252.4产品生产与输出.........................................................................................26
2.4.1概述...................................................................................................26
2.4.2生成正射拼图....................................................................................27
2.4.3自动生成DEM..................................................................................27
2.4.4编辑DEM.........................................................................................28
2.4.5生成正射影像...................................................................................29
2.4.6编辑正射影像....................................................................................33
第一章DPGrid工作流程介绍
1.1工作流程图
数据准备新建工程工程管理自动空三产品生成与输出
设置工程参数航带内匹配生成DEM/DOM
设置相机参数添加航带间偏移点交互式编辑
设置控制点参数航带间匹配输出产品
航带设置自动挑点检查产品
影像预处理交互式编辑显示产品
输出成果
图1-1DPGrid工作流程图1.2系统启动
有两种方法可以启动DPGridAero:
双击桌面快捷图标或运行根目录下的可
执行程序DPGridAero.exe。
屏幕将显示系统主界面,如下图1-2所示,界面上方
是菜单条和工具栏,中央为工作区,下方为状态条。
图1-2启动界面
1
系统主界面菜单项包括:
A(工程管理:
用来新建工程、打开工程。
B(常用工具:
包括影像显示、影像处理、三维显示、网格控制。
a(影像显示可以调用SpViewer程序来显示影像,获取影像信息。
行主点及畸变改正、旋转、willisb(影像处理可以调用DPGImpPro,对影像进滤波等操作。
c(三维显示就是显示3D场景。
d(网格控制调用GridCtrl程序来进行对网络子机的控制。
C(窗口:
包括工具栏状态栏,点击使之出现或隐藏。
D(帮助
第二章DPGrid工作流程详细说明2.1数据准备
数据准备流程如下图2-1所示:
准备原始资料
相低
控机航航空
制检片摄数
点校结负码
资文合影片
料件表像
否
检查原始资料是否完整
图2-1数据准备流程
2
2.2工程管理
2.2.1工程参数设置
操作说明:
1、点击“工程管理”,>“新建工程”,会出现“工程参数”界面。
在这个界面下,最上面部分是输入它的测区工程路径和引入的影像路径。
下面为参数设置。
如图2-2工程参数设置所示。
图2-2工程参数设置
A、摄影类型:
在航空摄影、地面摄影、低空摄影这三个选项中选择低空摄影。
B、匹配参数:
a(空三转点窗口:
对原始影像分割成多少份来匹配,一般为50;
b(密集匹配窗口:
匹配窗口像素大小,一般为20像素;
c(水平和垂直重叠度:
依据原始数据填写,一般水平重叠度>75时需要在后续操作中采用大重叠度影像处理方法;
d(水平和竖直搜索范围:
根据经验而定,一般分别为25、15。
C、定向精度参数:
a(航高/地面均高:
根据原始资料填写;
b(X、Y、Z方向检查精度:
保留参数,一般为默认值。
D、产品参数:
根据产品要求填写。
2、点击图1-4工程参数设置的“确定”按钮,会弹出一个新的界面如图2-3工程界面所示。
3
图2-3工程界面
2.2.2相机参数设置
操作说明:
点击“工程管理”—>“相机参数”,弹出“设置相机参数”对话
框,如图2-4所示。
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图2-4相机参数设置A(界面说明
a(相机名称:
指获取原始数据的相机名称;
b(从相机库引入:
若该工程所用相机类型在系统中已经有备份,将其前面
的复选框选中,便可以在其下拉框中选择与相机名称相同的项,引入相机文件,
完成该相机参数的设置;
c(基本参数:
偏心X0(mm):
像主点的x坐标,单位为毫米;偏心Y0(mm):
像主点的y坐标,单位为毫米;焦距(mm):
航摄相机的主距,单位为毫米;
影像宽(pixel):
影像的宽度,以像素为单位;影像高(pixel):
影像的高度,以像素为单位;像素大小(mm):
一个像素的大小,单位为毫米。
d(畸变参数:
径向和切向畸变系数;
e(框标参数:
MarkNo.:
框标序号;
x(mm)、y(mm):
框标的x,y坐标,单位为毫米。
B(按钮说明
a(添加行:
向参数表中增加一行;
b(删除:
从参数表中删除选中行;
c(导入:
从其他已有的相机参数文件中引入数据;
d(确定:
存盘退出;
e(取消:
取消本次操作。
C(相机参数的设置有三种方式:
a(根据原始数据手动一项项地填入相应编辑框中;
b(通过从相机库引入,将相机文件中各项参数读入并显示在对应的编辑框
中;
c(将保存好的相机文件直接通过“导入”按钮,完成各项参数的设置。
2.2.3控制参数设置
点击“工程管理”—>“控制参数”出现如图2-5界面。
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图2-5控制点参数设置
A(界面说明
a(控制点文件:
当前的控制点文件路径及名称。
b(控制点点位坐标表格:
输入数据。
用鼠标选中某单元,即可直接输入或修改数据。
其中ID表示控制点的点号,X(m)、Y(m)、Z(m)表示控制点的X、、Z地面坐标(本系统采用右手系,向东为X轴,向北为Y轴),以米为单Y
位,Attribute表示控制点的属性(0表无效的,1表示地面控制点,2表示检查点,3表示平面控制点,4表示高程控制点),GroupID表示按控制点精度等级所划分的群组的ID号。
B(按钮说明
a(交换X/Y:
交换表格中X列和Y列的值;
b(交换Y/Z:
交换表格中Y列和Z列的值;
c(交换X/Z:
交换表格中X列和Z列的值;
d(添加:
向控制点点位坐标表格中添加控制点,点击该按钮,出现如图2-6的对话框:
图2-6添加控制点对话框
e(删除:
从表格中删除当前选中的行;
f(导入:
引入其他控制点数据文件;
g(确定:
将改动结果保存到文件中;
h(取消:
取消当前所作的改动。
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2.2.4航带设置
点击“工程管理”—>“航带设置”,弹出航带设置列表的界面,如图2-7所示图示:
图2-7航带设置界面
A(界面说明
a(左边影像信息:
影像目录:
原始影像所在目录;
影像类型:
原始影像类型;
NO(:
显示影像序号;
ImageName:
显示影像文件名。
b(右边航带信息
航带号:
航带编号;
Index:
像片索引号。
B(按钮说明
:
将左边选中的影像导入右边建立航带;
:
将右边选中的影像返回到左边影像区;
:
航带编号增减;
像片索引:
设置航带像片的索引号,方便之后像片的查找;上移/下移/升序/降序/倒序重排:
用来对各航带中影像排序;删除:
删除航带影像。
C(操作过程:
导入原始影像数据,根据数据准备过程中得到的航带信息及右边的航带编号,选择左边相应的影像导入到右边,并按要求进行排序,增加航带编号,再从左边选出对应影像到右边,直至完成所有航带的设置,点击“确定”按钮,退出。
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2.2.5影像预处理
1、操作说明:
点击“工程管理”—>“导入影像”。
弹出DPGImpImg界面,如图2-8。
单击“添加”按钮,完成原始影像的引入。
在左边选区设置对影像的处理。
包括原始影像路径、结果影像路径。
可以选择是否做主点及畸变改正、旋转180、顺时针旋转90、逆时针旋转90、Willis、Harris、金字塔和快视图。
(内定向选项对于低空数码影像不勾选)
特别注意的是要对工程中不同影像要做不同的处理,如各个航带影像旋转方向不同。
注意原始影像的名字,不能仅仅看ID号。
图2-8影像预处理界面
点击连接网络,网络子机Ready,点击确定进行处理。
2、打开管理工程DPGridAero界面,出现图2-9所示界面,包含了缩略图。
图2-9预处理完成后的缩略图显示
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2.3自动空三
2.3.1自动匹配
操作过程:
1、动匹配选用张永军老师自主指导编写的匹配程序,双击Match.exe,打开Match程序界面如下:
图2-10自动匹配主界面
2、单击文件,打开所需工程,此时界面上的影像列表栏中会出现一列航带名称,该界面显示的是当前模型的所有航带和每条航带下对应的影像,如下图所示:
图2-11
3、单击影像列表中的航带名称前的加号,会出现每条航带的影像,双击需
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要加偏移点的影像,然后选择下条航带中与这张影像对应的影像,单击右键选择右航带,此时主界面上会显示所选择的两张影像显示如图所示:
图2-12
注意:
选择影像时,必须是在影像名前的眼睛亮显的情况下选择才会选中。
在选片子时,也可以借助工具栏中的快捷键调换影像,打开影像时,影像上会显示左,右影像和片号,这时就可以对影像加偏移点了。
4、单击工具栏中的加点工具,在两条航带的前面第一张或第二张影像上加两个偏移点,然后选择锁定航带间偏移量,(单击这个选项,程序会自动算出加偏移点的上下两条航带之间差多少张片子,结果会显示在航带名称的后面)最后单击保存就可以了。
5、偏移点都加完之后就可以进行匹配了,需要打开菜单栏中的参数设置-匹配自动化参数,对其中的参数进行设置,界面如下图所示:
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图2-13
6、设置完之后就可以单击工具栏中的全自动匹配图标,进行匹配:
图2-14
2.3.2自动挑点
匹配完之后用AATEdit_ForZHYJ程序进行串点,(因为用Match程序加完偏移点之后,所加的点都是单个的,要用AATEdit_ForZHYJ辅助Match程序把点串起来)相当于DPGrid中的自动挑点,如下图所示:
图2-15
单击OpenProject(*.Prj)指定工程文件,单击Start开始串点,在串点结束后在将工程文件(.prj)中的路径指向Images,影像名恢复成以前的影像名,继续用DPGrid程序做下面的工作。
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2.3.3交互式编辑
单击主界面中自动空三菜单项下的交互编辑命令项,弹出如图2-16所示的窗口:
图2-16
点击图2-16窗口中的左侧工具栏上的图标,弹出Manually界面,如下图2-17所示:
图2-17
1)自由网平差
(一)主界面说明:
选中平差菜单项的下级菜单中的自由网平差项,再单击
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平差解算,弹出GPS/IMU辅助光束法平差系统界面,包括“工程名称”、“用户名称”、“工程文件”三个编辑框及“打开”、“保存”、“设置„”、“平差”、“退出”五个按钮。
如下图2-18所示:
图2-18
工程名称和软件操作者名称可以通过“工程名称”和“用户名称”编辑框直接输入,并将记录在工程文件中。
“打开”按钮同时具有新建工程及打开已有工程的功能,如2-19所示,新建工程时在选择路径后从键盘键入工程文件名称并确认即可(可以不加后缀“.proj”);打开工程时双击选定的工程文件名称即可。
“保存”按钮将设置好的平差数据及参数存入指定的工程文件中。
“设置„”按钮负责平差数据及参数的设置。
“平差”按钮启动光束法平差模块。
“退出”按钮则退出软件系统。
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图2-19打开/新建工程对话框
(二)平差参数设置操作说明
平差参数设置为多属性页的对话框,可以进行输入数据文件、平差参数、像点及控制点精度、GPS及IMU参数、相机检校参数、输出文件等设置。
点击“设置”,进入设置界面。
1.“数据文件”属性页
“数据文件”属性页的界面如图2-20所示,包括内方位元素文件(*.cmr)、外方位元素文件(*.pht)、像点数据文件(*.pts)、控制点数据文件(*.gcp)、GPS/IMU数据文件(*.gps)及成果数据输出路径等设置。
所有编辑框内容可以从键盘键入,也可以通过右侧的相应“选择”按钮输入,具体界面分别如图2-21平差参数设置,内方位元素文件输入界面;图2-22平差参数设置,外方位元素文件输入;界面图2-23平差参数设置,像点数据文件输入;界面图2-24平差参数设置,控制点数据文件输入(自由网平差时不选择);界面图2-25平差参数设置
数据文件输入界面。
当相应的文件名称不存在时(例如文件路径从键,GPS/IMU
盘输入),按下主界面的“平差”按钮后会有相应的提示信息,并中止平差模块,用户可以重新设定文件路径。
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图2-20平差参数设置,数据文件设置界面
图2-21平差参数设置,内方位元素文件输入界面
图2-22平差参数设置,外方位元素文件输入界面
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图2-23平差参数设置,像点数据文件输入界面
图2-24平差参数设置,控制点数据文件输入界面
图2-25平差参数设置,GPS/IMU数据文件输入界面
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图2-26平差参数设置,成果数据输出路径选择界面2.“平差参数”属性页
“平差参数”属性页的界面如图2-27所示,主要进行平差调用及控制参数的设置。
“剔除控制点粗差”表示是否剔除可能存在的控制点粗差,如果确认所有控制点地面坐标及对应的像点坐标均正确,则取消选择即可。
“剔除GPS粗差”表示是否探测并剔除GPS观测值中可能存在的粗差,建议在初步平差时不选此项。
“剔除IMU粗差”表示是否探测并剔除IMU观测值中可能存在的粗差,建议在初步平差时不选此项。
“自由网平差”表示是否首先构建自由网而后再进行绝对定向和光束法平差过程,无论输入数据中是否具有方位元素及空间点坐标初值,若输入数据已经构建过自由网,则系统提示是否构建自由网时选择否即可,系统会自动进行绝对定向及光束法平差。
“地球曲率改正”在测区面积较大时适用,注意一个测区只能改正一次。
“平差数据类型”包括“航空影像数据”和“低空影像数据”,其中“航空影像数据”表示胶片扫描数字化后的影像或大幅面航空数码相机影像。
“低空影像数据”则表示由各类小型低空遥感平台获取的数码影像。
“最小重叠度”表示利用编辑框内输入的数字过虑像点数据,只选取指定重叠度及以上的同名像点观测值进行区域网平差。
例如“3”表示至少在3幅影像上同时出现的空间点才参与整体区域网平差。
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光束法平差“退出条件”包括“单位权中误差”、“最小迭代次数”和“最大迭代次数”,当达到用户指定的退出条件时,平差模块将退出;其中单位权中误差默认值-99表示由平差系统自动确定,一般为1/3像素。
“平差方式”包括“光束法平差”和“前方交会”,其中选中“光束法平差”后如果输入数据中没有外方位元素的初始值,将自动首先构建自由网,并采用控制点进行绝对定向。
如果控制点数量不足,则自动寻求使用GPS数据进行绝对定向。
如果两种数据均不足,则将只进行自由网平差。
前方交会则只采用输入的影像方位元素(*.pht文件)进行多影像前方交会。
“选权策略”包括“选权”和“定权”,其中“选权”表示平差系统根据验后信息自动重新分配观测值权值,“定权”表示平差系统不进行权值的重新分配。
注意无论是选权还是定权平差,系统都会进行较大观测值粗差的自动探测与剔除。
图2-27平差参数设置,平差参数设置界面
3.“像点精度”属性页
对于像点精度页面的设置,一般只需在第一组进行设置,其大小也是要变动的,同平差参数页面中的单位权中误差一致。
“像点精度”属性页的界面如图2-28所示,主要进行五组像点精度的设置。
每组像点分别对应于一台相机,五组像点对应五台相机,像点分组标识在影像外方位元素文件(*.pht)中,像点精度均以mm为单位。
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图2-28平差参数设置,像点精度设置界面
4.“控制点精度”属性页
“控制点精度”属性页的界面如图2-29所示,主要进行五组控制点精度的设置。
控制点组别与相机无关,按照控制点的实际精度给定即可,控制点分组标识在控制点文件(*.gcp)中,精度均以m为单位。
(自由网平差时此属性页不设置)
图2-29平差参数设置,控制点精度设置界面
5.“GPS参数设置”属性页
“GPS参数设置”属性页的界面如图2-30所示,主要进行五组GPS观测值精度及改正参数的设置。
精度分平面和高程分别给定,改正参数有“天线分量”、“航带漂移”、“线性漂移”三种,每组均可独立控制。
GPS观测值分组标识在GPS/IMU
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数据文件(*.gps)中,精度均以m为单位。
图2-30平差参数设置,GPS参数设置界面
6.“IMU参数设置”属性页
“IMU参数设置”属性页的界面如图2-31所示,主要进行五组IMU观测值精度及改正参数的设置。
精度分phi,omega和kappa分别给定,改正参数有“偏置分量”、“航带漂移”、“线性漂移”三种,每组均可独立控制。
IMU观测值分组标识在GPS/IMU数据文件(*.gps)中,精度均以rad为单位。
图2-31平差参数设置,IMU参数设置界面
7.“检校参数”属性页
“检校参数”属性页的界面如图2-32所示,主要进行相机内方位元素及像点系
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统误差改正参数的分别选取。
“像点系统误差改正”表示是否采用参数模型估计像点中存在的残余系统误差,该选项在提高整体平差精度方面有重要作用,但建议在初步平差时不要使用。
镜头畸变参数改正包括焦距、主点、径向和切向畸变等,选中相应参数则表示将其作为未知数进行自检校整体平差,注意此项改正尽可能不要与“像点系统误差改正”同时进行,以免引起过度参数化。
图2-32平差参数设置,检校参数设置界面
8.“输出参数”属性页
“输出参数”属性页的界面如图2-33所示,主要进行各种相关输出信息的设置,包括“控制点和检查点残差”、“内方位元素结果文件”、“外方位元素结果文件”、“空间点三维坐标文件”、“平差结果数据文件”、“系统误差参数文件”“像点坐标残差
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