關(guān)于框幅式數(shù)字航空攝影成果質(zhì)檢方法的探討

（福建省測繪產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗站 福州 350001）

一、引言

航空攝影測量是目前各種測量主要手段之一，其測量的特性優(yōu)點被廣泛應(yīng)用到各個領(lǐng)域，隨著航空攝影測量的快速發(fā)展，攝影儀也從膠片攝影設(shè)備到數(shù)字數(shù)碼攝影儀的轉(zhuǎn)化，其成果基本均以數(shù)字航空攝影為主，成果存儲主要以電子數(shù)字數(shù)據(jù)，讀取方式主要電腦軟件讀取。航攝成果的數(shù)據(jù)量大幅度增加，檢驗工作量日漸增大，目前航攝成果質(zhì)檢軟件比較薄弱，傳統(tǒng)的全手動檢驗，需要投入大量人力，經(jīng)常受人員、辦公場所限制，技術(shù)上已經(jīng)無法滿足。

檢驗的方法手段需要更新?lián)Q代，微機軟件檢驗有著迫切的需求，為此，著手調(diào)研框幅式數(shù)碼航片質(zhì)檢工作，對多個軟件進行了解比對，確定數(shù)字航空攝影成果質(zhì)量檢查系統(tǒng)為今后該成果質(zhì)檢應(yīng)用，形成數(shù)碼攝影成果檢查新的方法、流程，實現(xiàn)數(shù)碼攝影成果檢查方法的改變，軟件、機助質(zhì)檢檢驗方式推廣到實踐應(yīng)用中，并優(yōu)化質(zhì)檢流程，大幅度減少人工質(zhì)檢工作量，同時減少人工質(zhì)檢中存在的人為誤差，有效的提高數(shù)碼攝影成果檢查水平。

二、數(shù)字航空攝影成果檢查技術(shù)路線

1.檢查思路

（1）面向?qū)ο螅褐饕蚍綌?shù)字航空攝影成果；

（2）根據(jù)檢查對象差異制定不同模板；

（3）以規(guī)則、模型、檢查項概念體系為核心，建立檢查體系。

引進框幅式數(shù)字航空攝影成果質(zhì)檢技術(shù),在原有軟件基礎(chǔ)上進行軟件應(yīng)用,根據(jù)自身應(yīng)用需求優(yōu)化、完善軟件功能，實現(xiàn)自動化為主的軟件及機助航片質(zhì)檢技術(shù)。批量對數(shù)據(jù)質(zhì)量、飛行質(zhì)量以及影像質(zhì)量可以自動檢查的項目進行自動檢查；實現(xiàn)交互檢查對飛行質(zhì)量以及影像質(zhì)量不能進行自動檢查的項目進行人機交互式的檢查；檢查影像質(zhì)量對影像本身的質(zhì)量要素，包括精度質(zhì)量、外觀質(zhì)量、數(shù)據(jù)的完整性與正確性及附件質(zhì)量。實現(xiàn)自動化為主航片質(zhì)檢，數(shù)字航空影像質(zhì)量自動化質(zhì)檢的實現(xiàn)程度65%以上，大幅度減少人工工作量。

2.檢查流程

3.檢查應(yīng)用

依據(jù)國標及設(shè)計要求，先檢查航攝成果及文檔資料齊全，航攝分區(qū)的劃分是否滿足要求，航線敷設(shè)方法原則、航攝儀選擇的合理性等。大量檢查工作在飛行質(zhì)量和影像質(zhì)量檢查，主要檢查的對象影像本身的質(zhì)量要素，包括精度質(zhì)量、外觀質(zhì)量、數(shù)據(jù)的完整性與正確性及附件質(zhì)量。

3.1 攝影成果整理

①航片文件名：攝區(qū)號+分區(qū)號+航線編號+航片編號；②數(shù)據(jù)格式：*.TIF；③旋轉(zhuǎn)航片角度：航片方向整理；④提取航攝相機參數(shù)：像元尺寸、鏡頭焦距、相片尺寸等；⑤航片設(shè)計航高、地面分辨率、相機相對位置等；⑥機載航拍GPS 信息整理。

3.2 檢查工程建立

參數(shù)設(shè)置：包括工程數(shù)據(jù)路徑設(shè)置、相機參數(shù)、數(shù)據(jù)格式、地面分辨率、數(shù)據(jù)大小、文件命名、航片編號、數(shù)據(jù)類型、數(shù)據(jù)中心坐標、重疊度、旋偏角、航線彎曲度、航高、覆蓋保證、像點最大位移，影像的清晰度、色彩、反差等?？梢罁?jù)規(guī)范或項目設(shè)計創(chuàng)建模板快速設(shè)置工程參數(shù)，在飛行質(zhì)量參數(shù)中默認精度算法計算效率較高，但通常影像質(zhì)量不佳的情況下計算難以完成，只好通過高精度計算或人工處理。

3.3 批處理

①縮略圖生成；②影像拓撲關(guān)系分析；影像同名點匹配，建立航片間的拓撲關(guān)系；③批處理檢查。

批處理檢查，是指對對數(shù)據(jù)質(zhì)量、飛行質(zhì)量以及影像質(zhì)量可以自動檢查的項目進行自動檢查。自動計算檢查數(shù)據(jù)格式、地面分辨率、數(shù)據(jù)大小、文件命名、航片編號、影像類型、像片中心點、旁向重疊度、航向重疊度、旋偏角，航線彎曲度、測區(qū)覆蓋保證、相鄰航片航高差、航線內(nèi)最小最大航高之差、實際航高與設(shè)計航高之差、像點的最大位移、影像的清晰度、影像的色彩、影像的反差等。

3.4 補飛航線

在檢查航拍有漏洞情況下，一般有補飛的資料，檢查中要進行補飛航線管理、補飛航線檢查。

3.5 人機交互檢查

交互檢查，指對飛行質(zhì)量以及影像質(zhì)量不能進行自動檢查的項目進行人機交互式的檢查，主要影像云及云影、色斑、壞點、噪聲檢查。對云影等面積、涉及像元數(shù)、占影像比例進行統(tǒng)計。

3.6 導出檢查結(jié)果

人機對話分析確認批處理檢查，最后導出檢查結(jié)果，根據(jù)文本結(jié)果編寫檢驗報告。

三、質(zhì)量控制

質(zhì)量控制是作業(yè)中極其重要的環(huán)節(jié)，沒有嚴格的質(zhì)量控制就沒有優(yōu)良的產(chǎn)品。數(shù)字航攝成果質(zhì)量的好壞，直接影響著后期生產(chǎn)工作進度、質(zhì)量，甚至影響下道工序的正常進行。所以，針對航空攝影成果質(zhì)量檢查過程，提出質(zhì)量控制體系，是非常在重要的。航空攝影成果嚴格按照《數(shù)字航空攝影規(guī)范·第1部分：框幅式數(shù)字航空攝影GB/T27920.1-2011》及相關(guān)規(guī)范來執(zhí)行和檢查。檢查是對航空攝影成果進行100%檢查，所有檢查都進行記錄并存檔。為保證最終數(shù)據(jù)的質(zhì)量，需要多方面采取系列措施，進行嚴格控制質(zhì)檢方法。所有參與質(zhì)檢人員都應(yīng)進行必要的培訓，學習相應(yīng)的規(guī)范、規(guī)定、設(shè)計書等，在充分了解各項要求、指標及其所從事的具體工序情況后才能開展工作；正確領(lǐng)會實施技術(shù)方案、指標、精度要求、工藝流程等方面的技術(shù)要求與關(guān)鍵點，做到技術(shù)規(guī)定與實際檢驗的協(xié)調(diào)與統(tǒng)一。

對數(shù)碼航攝成果質(zhì)檢方法，做好與傳統(tǒng)檢驗方法比較工作。軟件自動檢查結(jié)果，針對不同的地形、地貌，多測區(qū)做出人工質(zhì)檢與軟件質(zhì)檢的比對工作，根據(jù)規(guī)范檢驗要求，對實現(xiàn)不理想地方及時調(diào)整質(zhì)檢流程。

四、體會

筆者在數(shù)字航空攝影成果質(zhì)量檢查工作過程中，有以下深刻的體會：

一是檢查先作好影像預(yù)讀工作，分析好攝區(qū)地形、地貌，存在技術(shù)上難點等，為檢查作好充分前期工作。

二是在建立項目工程時為有效提高效率，通常這時先檢查完影像分辨率，然后批量處理降低成果分辨率處理，避免大容量影像數(shù)據(jù)參與計算而提高批處理速度。

三是在影像不佳或困難地區(qū)時，優(yōu)先考慮計算精度，確保運算正常執(zhí)行情況下，再考慮系統(tǒng)計算效率。

四是大量計算機運算通常要估算好計算時間，以提高檢查的效率。完成影像拓撲關(guān)系分析情況下，才可以進行批處理運算，通常白天建立工程計算好拓撲關(guān)系，夜間計算批處理，可以開幾個工程同時計算。

由于檢查計算運算量較大，對于計算機整體配置要求較高，盡可能使用較好配置的電腦參與計算。

五、結(jié)束語

通過框幅式數(shù)碼航拍成果質(zhì)檢方法改變，對我省框幅式數(shù)碼航拍成果檢查起到重要的作用，有效提高了質(zhì)檢效率，減輕檢驗人員的人工作業(yè)量，減少人工檢查誤差，同時檢驗計算文檔便于今后歸檔。盡管如此，由于航拍影像問題的復(fù)雜性，還有相當多的地方需要繼續(xù)研究、探討，改進檢查方法工藝，調(diào)整質(zhì)檢流程。

[1]《數(shù)字航空攝影規(guī)范·第1部分：框幅式數(shù)字航空攝影》GB/T 27920.1-2011.

[2]《1∶500、1∶1000、1∶2000 地形圖航空攝影規(guī)范》.

[3]《數(shù)字航空影像質(zhì)量檢查系統(tǒng)用戶手冊》.

[4]《國家基礎(chǔ)航空攝影產(chǎn)品檢查驗收和質(zhì)量評定實施細則》（試用稿）.2001.7.

[5]《數(shù)字航空攝影資料整理說明》（試行）.2007.11.