摄影测量基础实验报告

摄影测量基础实验报告

一、像对的立体观察

一、实验目的

1、了解人造立体视觉的原理。

2、掌握观察人造立体的四个条件。

3、掌握人造立体观察方法，借助仪器进行立体观察。

二、实验内容

借助立体镜观察正立体、反立体、零立体。

三、实验原理

用双眼观察空间物体时，可以容易地判断物体的远近，得到景物的立体效应，这种现象称为人眼的天然立体视觉（如图1）。人造视觉的过程：空间景物在感光材料上构像，人眼观察构像的像片而产生生理视差，重建空间景物立体视觉。

图1

人造立体视觉的条件：

1、两张像片必须是在两个不同位置对同一景物摄取的立体像对；

2、每只眼睛必须只能观察像对的一张像片；

3、两像片上相同景物（同名像点）的连线和眼睛基线应大致平行；

4、两像片的比例尺相近（差别<15%），否则需要ZOOM系统等进行调节。

四、实验仪器

桥式立体镜、反光立体镜

五、实验步骤

1、理解人造立体观察的原理和方法，了解人造立体视觉的条件，和人造立体视觉的条件。

2、区分立体像对的左片和右片；

3、将航空像对置于立体镜下，像对的基线应与眼睛平行，即找出立体像对的同名像点的连线方向与眼睛基线大致平行，同名像点重合。每只眼睛分别看一张像片，即左眼看左像片，右眼看右像片。

4、注意使像片上地形地物的阴影投向自己。因为人对物体的立体感觉习惯与光源来自前方，阴影投向自己，这样才能是判读效果正确，否则会引起反立体效应。

5、用左右手的食指分别指向两张像片上的共同标志点，然后移动其中一张像片，使两手指重合，即表示两像片的共同标志一只眼分别看一张像片。

6、按照以下方式观察立体像对：

①左眼看左像片，右眼看右像片；结果：正立体效应；

②左眼看右像片，右眼看左像片；结果：反立体效应；

③左片逆时针旋转90度，右片顺时针旋转90度，左眼看左像片，右眼看右像片；结果：零立体效应。如图2所示：

六、实验结果

通过认真的操作，清晰观察到了像片的三种立体视觉（正立体、反立体、零立体）。

二、航空影像的4D产品生产

一、实验目的

通过本次实验，了解4D产品的生产过程，熟悉使用Virtuo NT 全数字摄影测量系统生产4D产品的过程，掌握生产过程中各中步骤的原理，加深对有关理论知识的理解。

1、了解Virtuo NT数字摄影测量系统的功能；

2、掌握Virtuo NT数字测量系统作业流程；

3、加深对数字摄影测量基本理论、方法和过程的理解；

4、培养实际动手能力。

二、实验内容

完成Virtuo NT系统的一些简单操作，例如：内定向、相对定向、绝对定向；借助Virtuo NT系统生成4D产品。

三、实验原理

Virtuoso NT系统是基于 WindowsNT 的全数字摄影测量系统, 完成摄影测量作业.由计算机视觉(其核心是影像匹配与影像识别)代替人眼的立体量测与识别,不再需要传统的光机仪器.从原始资料,中间成果及最后产品等都是以数字形式,克服了传统摄影测量只能生产单一线划图的缺点,可生产出多种数字产品,如数字高程模型, 数字正射影像,数字线划图,景观图等,并提供各种工程设计所需的三维信息,各种信息系统数据库所需的空间信息。

Virtuo NT 的主要软件模块包括:解算定向参数,自动空中三角测量,核线影像重采样, 影像匹配,生成数字高程模型,制作数字正射

影像,生成等高线,制作景观图,DEM 透视图, 等高线叠加正射影像,基于数字影像的机助量测,文字注记,图廓整饰。

Virtuo NT 的作业方式为自动化与人工干预.系统在自动化作业状态下运行不须任何人工干预.人工干预是作为自动化系统的"预处理"与"后处理" ,如必要的数据准备,必要的辅助量测等及自动化过尚无法解决的问题. 人工干预不同于单的人工控制操作, 而是尽可能达到了半自动化. 根据 Virtuo NT 制作 4D产品的基本工作流程如图：

图1

4D产品是指数字高程模型DEM是在某一投影平面（如高斯投影平面）上规则格网点的平面坐标（X，Y）及高程（Z）的数据集。DEM

的格网间隔应与其高程精度相适配，并形成有规则的格网系列。根据不同的高程精度，可分为不同类型。为完整反映地表形态，还可增加离散高程点数据；数字正射影像图DOM是利用数字高程模型（DEM）对经扫描处理的数字化航空像片，经逐像元进行投影差改正、镶嵌，按国家基本比例尺地形图图幅范围剪裁生成的数字正射影像数据集。它是同时具有地图几何精度和影像特征的图像，具有精度高、信息丰富、直观真实等优点；数字线划地图DLG是现有地形图要素的矢量数据集，保存各要素间的空间关系和相关的属性信息，全面地描述地表目标；数字栅格地图DRG）是现有纸质地形图经计算机处理后得到的栅格数据文件。每一幅地形图在扫描数字化后，经几何纠正，并进行内容更新和数据压缩处理，彩色地形图还应经色彩校正，使每幅图像的色彩基本一致。数字栅格地图在内容上、几何精度和色彩上与国家基本比例尺地形图保持一致。

四、实验仪器

Virtuo NT系统、一组航摄影像对。

五、实验步骤

1、数据准备

实习测区资料分析

根据给定的实习的原始资料,了解原始影像的分辨率、像片比例尺、影像方位、框标的位置、全测区控制点分布、控制点数据,相机参数。

2、建立测区

①创建新测区

数据准备完善后,进入 Virtuo NT 主界面,首先要新建一个测区,在主菜单中，选择“设置”→“测区参数”项，屏幕显示“打开或创建一个测区”文件对话框，输入测区名，进入测区参数界面，按要求输入个参数，之后保存退出。

②录入相机参数

进入“设置”→“相机文件”, 找到刚才在设置测区对话框中新建的相机检校文件, 双击进入参数设置界面,将相机数据对应填写到界面中，选择“确定”按钮，将参数存盘。

③录入控制点坐标

进入“设置”→“地面控制点”,可以逐点输入控制点文件,或者直接通过输入按钮,直接读取一个控制点文件。

④原始影像的数据格式转换

参数设置完成之后,还需要对影像文件进行转换,将各种影像文件转换成 Virtuo NT 支持的影像格式。进入“文件”→“引入”→“影像文件”项,进入输入影像对话框,通过“增加”按钮,将所要处理的原始影像引入对话框,然后选择“处理”按钮，即可。

3、建立模型

进行模型的设置,现以 157 和 156 两张影像为例,介绍模型的创建过程:通过“文件”→“打开模型”,可以建立一个新模型,命名为 157-156,默认后缀名为mdl,建立好157-156模型后,程序自动弹出模型参数设置对话框,按照该模型的基本情况设置该对话框,主要