基于Inpho的空三加密及正射影像制作方法研究

魏婧

摘要：攝影測(cè)量工作站Inpho具有高精度、高效率和高度自動(dòng)化的特點(diǎn)，其在DOM和DEM生產(chǎn)工作中受到了廣泛應(yīng)用，從而提升了內(nèi)業(yè)作業(yè)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。本文主要以某隧道數(shù)字高程模型和正射影像生產(chǎn)項(xiàng)目為例子，論述了使用Inpho系列軟件進(jìn)行空三加密以及正射影像制作方法，針對(duì)結(jié)合期間遇到的問(wèn)題提出了相應(yīng)的解決方法。

關(guān)鍵詞：Inpho；空三加密；正射影像制作方法；研究

最近幾年，伴隨著航測(cè)數(shù)據(jù)獲取新技術(shù)的不斷發(fā)展，帶有POS的高分辨率、高精度數(shù)字航攝系統(tǒng)不斷成熟，進(jìn)而為航測(cè)內(nèi)業(yè)數(shù)字產(chǎn)品生產(chǎn)提供高精度的POS數(shù)據(jù)以及高質(zhì)量的影像數(shù)據(jù)等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。數(shù)字正射影像以及數(shù)字高程模型的生產(chǎn)以三加密為主，利用Inpho的MATCH-AT空三加密模塊，MATCH-T DSM自動(dòng)提取DTM/DSM模塊，最終為數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量?jī)?nèi)業(yè)提供高質(zhì)量、高效率的解決方案。

一、 生產(chǎn)項(xiàng)目以及數(shù)據(jù)介紹

項(xiàng)目名稱：成貴線某隧道DEM/DOM制作。正射影像DOM，精度1：2000，地面分辨率0.2m；數(shù)字高程模型DEM；精度1：2000，格網(wǎng)尺寸2mx2m。

地形級(jí)別：本測(cè)區(qū)使用DMC航測(cè)彩色數(shù)碼片，一共182張。航攝資料情況以及地形等級(jí)和類型，具體見下圖：

二、 InphoMATCH-AT空三加密技術(shù)流程

MATCH-AT是專業(yè)的空三加密軟件，自動(dòng)匹配有效連接點(diǎn)的功能強(qiáng)大，在地位位置較弱的地區(qū)也可以很好地進(jìn)行匹配，比如沙漠、深林，從而減少人工參與度。提升工作效率。

（一）工程設(shè)置

主要包含：相機(jī)文件設(shè)置；影像引入；GPS/IMU數(shù)據(jù)引入；像控點(diǎn)引入；單位設(shè)置等。

需要注意的事項(xiàng)：第一，相機(jī)參數(shù)必須嚴(yán)格按照相機(jī)檢驗(yàn)報(bào)告填寫，尤其注重相機(jī)像素大小、相機(jī)焦距、主點(diǎn)偏移、糾正參數(shù)的正確性；第二，引進(jìn)GPS/IMU數(shù)據(jù)以及控制點(diǎn)數(shù)時(shí)注意GPS數(shù)據(jù)和IMU數(shù)據(jù)坐標(biāo)系統(tǒng)要相同，數(shù)據(jù)ID和影像ID一致，并且設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)差。

（二）自動(dòng)生成航向

可以根據(jù)實(shí)際飛行手動(dòng)設(shè)置航線，也可以根據(jù)程序根據(jù)GPS/IMU數(shù)據(jù)自動(dòng)計(jì)算航線。

（三）生成金字塔影像

影像必須做金字塔影像處理，便于后期顯示和連接點(diǎn)匹配，一般建議建立內(nèi)部金字塔。

（四）內(nèi)定向

框幅式影像需進(jìn)行內(nèi)定向，數(shù)碼影像可以不做內(nèi)定向。

（五）檢查航線拼接

主要是檢查影像是否拼接正確，平均高程是否設(shè)置合理等。需要注意的事項(xiàng)：像方坐標(biāo)的正確設(shè)置是保證正確拼接的關(guān)鍵，平均高程的準(zhǔn)確性在航線拼接質(zhì)量以及后續(xù)自動(dòng)連接點(diǎn)的查找過(guò)程中起到了關(guān)鍵作用。

存在的問(wèn)題和解決措施：第一，航線內(nèi)有斷點(diǎn)，檢查工程設(shè)置過(guò)程中自動(dòng)或者手工生成航線時(shí)是否有漏片。第二，影像不顯示.檢查是否做金字塔影像工具中PREFERENCE-DISPLAY是否明確勾選。第三，航線內(nèi)影像排列反向，檢查相機(jī)文件坐標(biāo)系XY方向設(shè)置。第四，影像拼接質(zhì)量差，檢查平均地面高程設(shè)置。

（六）連接點(diǎn)自動(dòng)生成

在此期間，采用DTM初始化可以提升運(yùn)算速度和效率。前期階段，要設(shè)置匹配策略，DTM數(shù)據(jù)源和標(biāo)準(zhǔn)差等。

容易出現(xiàn)的錯(cuò)誤和解決方案：第一，檢查航線影像排列是否正確，或者重新選擇匹配方法。第二，個(gè)別影像GPS/IMU數(shù)據(jù)差距大，檢查該影像上是否有連接點(diǎn)或者連接點(diǎn)是否正確，沒有點(diǎn)要人工加點(diǎn)，有錯(cuò)誤的點(diǎn)首先要?jiǎng)h除誤點(diǎn)，再人工加點(diǎn)后重新平差計(jì)算。

（七）檢查連接點(diǎn)

在PHOTOMEASUREMENROOL工具中檢查連接點(diǎn)質(zhì)量。遵循先整體后局部的理念，在整個(gè)區(qū)域網(wǎng)內(nèi)檢查連接點(diǎn)是否分布均勻，航線是否變形，是否有區(qū)域沒有點(diǎn)或者點(diǎn)很少的現(xiàn)象，如果存在，要明確原因，查看統(tǒng)計(jì)表格，對(duì)于誤差較大的點(diǎn)給予刪除。

（八）控制點(diǎn)測(cè)量

先在PHOTOMEASUREMENROOL工具中量測(cè)，然后在stereo-comparator measurement立體觀測(cè)下精準(zhǔn)量測(cè)，以此獲取項(xiàng)目控制點(diǎn)。

（九）檢查連接點(diǎn)、平差

平差，查看STSTISTICS，修改或者刪除誤差較大的連接點(diǎn)。在實(shí)際生產(chǎn)期間，使用傳統(tǒng)加密軟件和match-at同時(shí)開展加密工作，在滿足精度要求的基礎(chǔ)上進(jìn)行。

三、 ORTHOVISTA正射影像生產(chǎn)流程以及問(wèn)題解決方法

制作正射影響需要獲取區(qū)域的DEM，DEM的獲取途徑有兩種：第一，由加密成果自動(dòng)匹配聲場(chǎng)DTM以后，在JX4或者航天遠(yuǎn)景等測(cè)圖軟件中編輯點(diǎn)云。第二，人工采集等高線、高程點(diǎn)以及特征點(diǎn)生成DEM，全面考慮精度以及工作效率。

（一）人工采集DEM

使用IX4或者航天遠(yuǎn)景測(cè)圖軟件以及INPHO導(dǎo)出的加密資料、在立體下采集等高線、高程點(diǎn)以及特征點(diǎn)等描述地形變化的電線。

（二）單張正射影像生成

單張正射馬賽克影像在ORTHOASTER內(nèi)生成，首先將DEM數(shù)據(jù)引進(jìn)工程中去，并且設(shè)置數(shù)據(jù)格式和分辨率。

（三）正射區(qū)域自動(dòng)生成

使用Automatic generation of ortho areas自動(dòng)生成單張影像正射區(qū)域，在此過(guò)程中，要設(shè)置相鄰影像正射區(qū)域重疊度，并且檢查存在的漏洞、是否旋轉(zhuǎn)影像等設(shè)置。

（四）正射影像生成

設(shè)置影像分辨率、輸出數(shù)據(jù)格式、輸出路徑、定義輸出整張影像或者是正射區(qū)域影響等。可以輸出快速正射影像或者高質(zhì)量影像，輸出影像要選擇重采樣算法，一般采用BILINEAR雙線性內(nèi)插法。

（五）單張DOM檢查

檢查生成的單張DOM，是否出現(xiàn)變形現(xiàn)象，整體影像有沒有扭曲等。

（六）影像鑲嵌

影像鑲嵌在ORTHO VISTA工具中完成。由于受到航空攝影儀器光學(xué)誤差、不良天氣攝像、光照等影響因素，航片存有反射強(qiáng)度差、光照強(qiáng)度差等，拍攝時(shí)間不同，會(huì)使同一測(cè)區(qū)航帶間存在顏色、光照方面的差異，需要對(duì)航片進(jìn)行勻光勻色處理。

四、結(jié)語(yǔ)：

實(shí)踐證明，基于Inpho的空三加密及正射影像制作方法研究可以保證三角測(cè)量精度DOM的質(zhì)量，同時(shí)提升每個(gè)環(huán)節(jié)的工序運(yùn)行速度和工作效率，從而快速制作出數(shù)字正射影像圖。

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