數(shù)字攝影測量系統(tǒng)12121230王浩宇1數(shù)字攝影測量系統(tǒng)12121230王浩宇1第八章

數(shù)字攝影測量系統(tǒng)數(shù)字攝影測量系統(tǒng)的產(chǎn)生由來已久。早在60年代，第一臺解析測圖儀AP-1問世不久，美國的全數(shù)字化測圖系統(tǒng)DAMCS也有了初步的試驗結(jié)果。其后先后出現(xiàn)了多套數(shù)字攝影測量系統(tǒng)（參考本章緒論），至1988年京都國際攝影測量與遙感協(xié)會第16屆大會上展示出DSP-l型為代表的數(shù)字攝影測量工作站，基本上都是屬于體現(xiàn)數(shù)字攝影測量工作站概念的試驗系統(tǒng)。盡管DSP-1是作為商品推出的，但實際上并沒有成功地銷售。2第八章數(shù)字攝影測量系統(tǒng)數(shù)字攝影測量系統(tǒng)的產(chǎn)生由來已久。2第八章

數(shù)字攝影測量系統(tǒng)數(shù)字攝影測量系統(tǒng)的產(chǎn)生由來已久。到1992年8月在美國華盛頓第17屆國際攝影測量與遙感大會上，已有較為成熟的產(chǎn)品，其型式很像1976年赫爾辛基第13屆國際攝影測量大會上展出的解析測圖儀，它表明了數(shù)字攝影測量系統(tǒng)正在由試驗階段步入攝影測量的生產(chǎn)階段。1996年7月，在奧地利首都維也納18屆國際攝影測量與遙感大會上，展出十幾套數(shù)字攝影測量工作站，這表明數(shù)字攝影測量工作站已進入了使用階段。3第八章數(shù)字攝影測量系統(tǒng)數(shù)字攝影測量系統(tǒng)的產(chǎn)生由來已久。3第八章

數(shù)字攝影測量系統(tǒng)§2.8.1數(shù)字攝影測量系統(tǒng)數(shù)字攝影測量系統(tǒng)的任務是利用數(shù)字影像或數(shù)字化影像完成攝影測量作業(yè)。根據(jù)所處理的影像是部分數(shù)字化還是全部數(shù)字化可分為混合型(hybrid)數(shù)字攝影測量系統(tǒng)與全數(shù)字型數(shù)字攝影測量系統(tǒng)。在全數(shù)字型數(shù)字攝影測量系統(tǒng)中，若從影像獲取到影像處理獲取目標的三維信息是在一個視頻周期(1/30s)內(nèi)完成，則屬于實時型數(shù)字攝影測量系統(tǒng)。4第八章數(shù)字攝影測量系統(tǒng)§2.8.1數(shù)字攝影測量系統(tǒng)4第八章

數(shù)字攝影測量系統(tǒng)§2.8.1數(shù)字攝影測量系統(tǒng)一、主要功能與產(chǎn)品1．立要功能·影像數(shù)字化·影像處理·單像量測：特征提取與定位·多像量測：影像匹配·攝影測量解算：與解析攝影測量相同，如空中三角測量·數(shù)字表面內(nèi)插：如DEM建立·等值線自動繪制·機助量測與解譯·交互編輯2．主要產(chǎn)品·空中三角測量加密成果·數(shù)字表面模型：如數(shù)字地面模型DEM·數(shù)字線劃圖：如數(shù)字地圖·數(shù)字正射影像圖·景觀圖·透視圖·立體模型·各種工程設計所需的三維信息·各種信息系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫所需的空間信息5第八章數(shù)字攝影測量系統(tǒng)§2.8.1數(shù)字攝影測量系統(tǒng)1第八章

數(shù)字攝影測量系統(tǒng)§2.8.1數(shù)字攝影測量系統(tǒng)二、作業(yè)方式

原則上，數(shù)字攝影測量系統(tǒng)是對影像進行自動化量測與識別的系統(tǒng)。但數(shù)字攝影測量現(xiàn)在正處于發(fā)展的早期，對影像物理信息的自動提取——自動識別方面的研究還非常粗淺，即使是對影像幾何信息的自動提取——自動量測，也還存在許多需要研究與解決的問題，因此，在現(xiàn)階段其作業(yè)方式只可能是全自動、半自動及人工操作三種方式相結(jié)合。6第八章數(shù)字攝影測量系統(tǒng)§2.8.1數(shù)字攝影測量系統(tǒng)6第八章

數(shù)字攝影測量系統(tǒng)§2.8.1數(shù)字攝影測量系統(tǒng)二、作業(yè)方式1．自動化與人工干預在自動化作業(yè)狀態(tài)下“作業(yè)”，應無須任何人工干預。系統(tǒng)無法處理的問題應自動記錄下來留給人工進行后處理，而不能因此使整個系統(tǒng)停止工作去等待人工干預，系統(tǒng)應能繼續(xù)正常地運行下去。人工干預應是自動化處理的“預處理”與“后處理”。這就意味著：自動化的作業(yè)過程與人工干預不是一個交互的過程，而是分開來的兩個部分。人工干預作為自動化系統(tǒng)的“預處理”與“后處理”以交互方式為自動化作業(yè)作準備，如必要的數(shù)據(jù)準備、必要的輔助量測工作等及處理自動化過程所殘留的尚無法解決的問題。按此策略設計的數(shù)字攝影測量系統(tǒng)，雖還需要“人工干預”，但它采用批處理方式，能充分發(fā)揮系統(tǒng)的效率。7第八章數(shù)字攝影測量系統(tǒng)§2.8.1數(shù)字攝影測量系統(tǒng)7第八章

數(shù)字攝影測量系統(tǒng)§2.8.1數(shù)字攝影測量系統(tǒng)二、作業(yè)方式2．人工干預與半自動化在數(shù)字攝影測量系統(tǒng)中，人工的干預不應與模擬與解析測圖中的相同，即完全由人工控制，而應盡可能地達到半自動化。即在大多數(shù)情況下，只須作業(yè)人員給出一簡單的“指示”、或概略位置、或近似值，系統(tǒng)就能自動地處理。此時雖然不是全自動化地進行處理，仍然屬于半自動化，但這種半自動化比起解析測圖與計算機輔助測圖（數(shù)字測圖）中的半自動化，其自動化的程度則更進了一步。特別需要指出的是，在數(shù)字攝影測量系統(tǒng)中，大部分的人工干預與半自動化的處理，依然是借助于影像匹配來代替人眼的立體觀測及借助于特征提取與定位來代替人工的實時量測。8第八章數(shù)字攝影測量系統(tǒng)§2.8.1數(shù)字攝影測量系統(tǒng)8第八章

數(shù)字攝影測量系統(tǒng)§2.8.1數(shù)字攝影測量系統(tǒng)三、硬件9第八章數(shù)字攝影測量系統(tǒng)§2.8.1數(shù)字攝影測量系統(tǒng)9第八章

數(shù)字攝影測量系統(tǒng)§2.8.1數(shù)字攝影測量系統(tǒng)三、硬件數(shù)字攝影測量系統(tǒng)主要由兩部分構(gòu)成：一部分是數(shù)字影像獲取裝置與成果輸出設備；另一部分（也是其核心部分）是一臺計算機及其他外設。實際上，數(shù)字影像獲取與輸出設備也是計算機的外設。全數(shù)字型的數(shù)字攝影測量工作站的一個重要特點是無需專門設計的高精度光機部件，但混合型的系統(tǒng)一般是在現(xiàn)有解析測圖儀或坐標儀上加裝CCD數(shù)字相機構(gòu)成。早期的一些系統(tǒng)需要專門的硬件相關(guān)器以彌補計算機速度低不能滿足處理要求的缺陷。后來的一些系統(tǒng)利用現(xiàn)成的圖像處理系統(tǒng)來構(gòu)成，或者利用多處理器的模塊式方法構(gòu)成。由于計算機技術(shù)的飛速發(fā)展，其速度與容量均得到了很大的提高，因而目前許多系統(tǒng)硬件就是一臺工作站，甚至是386微機或486微機。10第八章數(shù)字攝影測量系統(tǒng)§2.8.1數(shù)字攝影測量系統(tǒng)1第八章

數(shù)字攝影測量系統(tǒng)§2.8.1數(shù)字攝影測量系統(tǒng)三、硬件一般情況下，一臺實用數(shù)字攝影測量系統(tǒng)的計算機應具有不低于33MIPS與6MFLOPS的處理速度，配備32MB以上的內(nèi)存與1GB以上的硬盤及海量外存貯器（磁帶機或光盤），24bit彩色圖像處理板（若希望有動畫功能還應帶有Z-buffer）。對數(shù)字影像的立體觀察，可將立體反光鏡置于顯示屏幕前，對并列顯示的兩幅影像進行觀察；或者利用互補色影像顯示，如左片為紅色、右片為綠色并疊加在屏幕上，然后利用紅綠眼鏡進行觀察；或者利用偏振光及閃閉法進行立體觀察，這種專用于立體觀測的監(jiān)視器已得到迅速發(fā)展，它必將替代前兩種立體觀測方式。11第八章數(shù)字攝影測量系統(tǒng)§2.8.1數(shù)字攝影測量系統(tǒng)1第八章

數(shù)字攝影測量系統(tǒng)§2.8.1數(shù)字攝影測量系統(tǒng)四、軟件數(shù)字攝影測量系統(tǒng)的軟件實際上是解析攝影測量軟件與數(shù)字圖像處理軟件的集合，其主要部分為：1．定向參數(shù)的計算（1）內(nèi)定向。框標的自動與半自動識別與定位，利用框標檢校坐標與定位坐標，計算掃描坐標系與像片坐標系間的變換參數(shù)。（2）相對定向。將左影像分區(qū)提取特征點，利用二維相關(guān)尋找同名點，計算相對定向參數(shù)

。當不進行內(nèi)定向而直接進行相對定向時，則還有x0,y0與f三個參數(shù)。金字塔影像數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與最小二乘影像匹配方法一般都要用于相對定向的過程，人工輔助量測有時也是需要的。（3）絕對定向?，F(xiàn)階段主要由人工在左（右）影像定位控制點，由最小二乘匹配確定同名點，然后計算絕對定向參數(shù)。今后有可能建立控制點影像庫以實現(xiàn)自動絕對定向。12第八章數(shù)字攝影測量系統(tǒng)§2.8.1數(shù)字攝影測量系統(tǒng)1第八章

數(shù)字攝影測量系統(tǒng)§2.8.1數(shù)字攝影測量系統(tǒng)四、軟件數(shù)字攝影測量系統(tǒng)的軟件實際上是解析攝影測量軟件與數(shù)字圖像處理軟件的集合，其主要部分為：2．空中三角測量其基本算法與解析攝影測量相同，但由于數(shù)字攝影測量可利用影像匹配，替代人工轉(zhuǎn)刺，從而極大地提高了空中三角測量的敖率，避免了粗差，提高了精度。3．形成按核線方向排列的立體影像

按同名核線將影像的灰度預以重新排列，形成核線影像。4．影像匹配沿核線進行一維影像匹配，確定同名點?？紤]結(jié)果的可靠性與精度，應合理地應用影像匹配的各種方法。13第八章數(shù)字攝影測量系統(tǒng)§2.8.1數(shù)字攝影測量系統(tǒng)1第八章

數(shù)字攝影測量系統(tǒng)§2.8.1數(shù)字攝影測量系統(tǒng)四、軟件數(shù)字攝影測量系統(tǒng)的軟件實際上是解析攝影測量軟件與數(shù)字圖像處理軟件的集合，其主要部分為：5．建立DTM按定向元素計算同名點的地面坐標(X，Y，Z)（若利用地面元相關(guān)方法，則無需此步），然后內(nèi)插DTM格網(wǎng)點高程，建立DTM。6．自動生成等高線7．制作正射影像8．等高線與正射影像疊加，制作帶等高線的正射影像圖9．制作景觀圖、DTM透視圖10．基于數(shù)字影像的機助量測（如地物地貌元素的量測）11．注記14第八章數(shù)字攝影測量系統(tǒng)§2.8.1數(shù)字攝影測量系統(tǒng)1第八章

數(shù)字攝影測量系統(tǒng)§2.8.1數(shù)字攝影測量系統(tǒng)五、工作流程15第八章數(shù)字攝影測量系統(tǒng)§2.8.1數(shù)字攝影測量系統(tǒng)1第八章

數(shù)字攝影測量系統(tǒng)§2.8.1數(shù)字攝影測量系統(tǒng)五、工作流程DigitalPhotogrammetricSystem（DPS）掃描影像衛(wèi)星近景地面控制點DTM矢量數(shù)據(jù)金字塔影像內(nèi)定向量測控制點三角測量自動地形采集交互地形編輯坐標量測像片解譯交互式特征采集注記等高線,DTM體積暈渲視線生成正射建立透視圖特征圖形,線劃圖,屬性報告Mosaicking產(chǎn)品:正射影像,DTM,TIN,等高線,鑲嵌,特征/矢量,透視景觀,GIS,交叉斷面,影像地圖,等.建立工程輸入數(shù)據(jù)16第八章數(shù)字攝影測量系統(tǒng)§2.8.1數(shù)字攝影測量系統(tǒng)D第八章

數(shù)字攝影測量系統(tǒng)§2.8.1數(shù)字攝影測量系統(tǒng)六、產(chǎn)品DEMDLGDRGDOM數(shù)字高程模型DEM數(shù)字線劃地圖DLG數(shù)字柵格地圖DRG數(shù)字正射影像圖DOM簡稱“4D”產(chǎn)品。17第八章數(shù)字攝影測量系統(tǒng)§2.8.1數(shù)字攝影測量系統(tǒng)D第八章

數(shù)字攝影測量系統(tǒng)§2.8.2混合型數(shù)字攝影測量系統(tǒng)在解析測圖儀或坐標儀上附加影像數(shù)字化裝置及影像匹配等軟件構(gòu)成在線自動測圖系統(tǒng)。只對所處理的局部影像數(shù)字化，可以不需大容量的計算機內(nèi)存與外存，例如早期的AS-llB-x，GPM以及RASTAR系統(tǒng)均屬此類。這些系統(tǒng)的共同特點是采用專門的硬件數(shù)字化相關(guān)系統(tǒng)，速度快，但其算法已被固化，無法修改。隨著計算機容量的加大和速度的加快，可以在常規(guī)民用解析測圖儀上附加全部由軟件實現(xiàn)的數(shù)字相關(guān)系統(tǒng)，例如在DSR-11解析測圖儀與C100解析測圖儀上安裝CCD數(shù)字攝影機實現(xiàn)數(shù)字相關(guān)。這種在解析測圖儀（或坐標儀）上加裝CCD數(shù)字相機的系統(tǒng)屬于混合型(hybrid)數(shù)字攝影測量系統(tǒng)。著名的混合型系統(tǒng)還有美國的DCCS與日本TOPCON的PI-1000。18第八章數(shù)字攝影測量系統(tǒng)§2.8.2混合型數(shù)字攝影測量第八章

數(shù)字攝影測量系統(tǒng)§2.8.2混合型數(shù)字攝影測量系統(tǒng)一、DSR11+CCDDSR11是由瑞士Kern廠生產(chǎn)的解析測圖儀，其控制計算機是美國DEC公司的PDP11／23，80年代末又更換為PDPl1／73。由該廠研制的Kern相關(guān)器是作為DSR-11解析測圖儀的附件（圖2-8-1）；19第八章數(shù)字攝影測量系統(tǒng)§2.8.2混合型數(shù)字攝影測量第八章

數(shù)字攝影測量系統(tǒng)§2.8.2混合型數(shù)字攝影測量系統(tǒng)一、DSR11+CCD光源照明的影像，通過光學系統(tǒng)以及分光鏡，將光線分成兩部分：一部分到達目鏡系統(tǒng)，因此作業(yè)人員還能與觀測常規(guī)的DSR-11-樣進行操作，同時也可以用于監(jiān)視自動立體匹配的過程；另一部分光線則到達陣列攝像機。陣列攝像機是由100×100個光電二極管組成的陣列，每個光電二極管中心之間的間距為60μm，由于從像平面到攝像機之間的光學系統(tǒng)的放大倍率是3倍，因此每個光電二極管相當于像平面上是20μm。我們可以看做為攝像機將像片上的影像分成20μm×20μm大小的一個像元素。因此攝像機的整個幅面相當于像平面上為2mm×2mm，它將這樣范圍內(nèi)的影像分成100×100個像素，后來又更換為Hitachi的CCD相機，幅面為512像元×480像元的面陣列，像元大小為13μm×16μm。兩個CCD相機與一個插在主處理器P1中的實時影像處理器相連（如圖2-8-1所示）。20第八章數(shù)字攝影測量系統(tǒng)§2.8.2混合型數(shù)字攝影測量第八章

數(shù)字攝影測量系統(tǒng)§2.8.2混合型數(shù)字攝影測量系統(tǒng)一、DSR11+CCD21第八章數(shù)字攝影測量系統(tǒng)§2.8.2混合型數(shù)字攝影測量第八章

數(shù)字攝影測量系統(tǒng)§2.8.2混合型數(shù)字攝影測量系統(tǒng)一、DSR11+CCD實時影像處理器由兩塊線路板組成，第一塊為模擬處理器AP-512，其作用是將CCD相機輸出的模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號；第二塊是幀緩沖器FB-512，可存貯512×512像素的8bit灰度，并以1.25MB/s的速度傳送到主機。

影像匹配采用VLL法，直接在物方獲取數(shù)字地面模型。22第八章數(shù)字攝影測量系統(tǒng)§2.8.2混合型數(shù)字攝影測量第八章

數(shù)字攝影測量系統(tǒng)§2.8.2混合型數(shù)字攝影測量系統(tǒng)二、C100+CCD為了實現(xiàn)數(shù)字相關(guān)，與KernDRS-11-樣，在PlanicompC100解析測圖儀上安裝CCD數(shù)字攝影機，實現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換。整個儀器的光機部分的改裝如圖2-8-2所示。23第八章數(shù)字攝影測量系統(tǒng)§2.8.2混合型數(shù)字攝影測量第八章

數(shù)字攝影測量系統(tǒng)§2.8.2混合型數(shù)字攝影測量系統(tǒng)二、C100+CCD為了實現(xiàn)數(shù)字相關(guān)，與KernDRS-11-樣，在PlanicompC100解析測圖儀上安裝CCD數(shù)字攝影機，實現(xiàn)光咆轉(zhuǎn)換。整個儀器的光機部分的改裝如圖2-8-2所示。

它是在儀器上安裝了兩個Hamamatsu固定攝像機，為了不影響解析測圖儀原來的觀測系統(tǒng)，僅用一個分光鏡代替了原來的棱鏡，來自原來照明系統(tǒng)的光線通過透明正片后，投影到分光鏡上，分光鏡將85%的光線仍然反射到原來儀器的光學系統(tǒng)中。因此，作業(yè)員還能按常規(guī)的方法進行觀測，絲毫不受干擾，僅有15%的光線透過分光鏡后，通過物鏡達到CCD陣列攝像機。24第八章數(shù)字攝影測量系統(tǒng)§2.8.2混合型數(shù)字攝影測量第八章

數(shù)字攝影測量系統(tǒng)§2.8.2混合型數(shù)字攝影測量系統(tǒng)二、C100+CCD攝像機C1000-35M是由244（豎直方向）×320（水平方向）個金屬氧化半導體元件組成的傳感器陣列，每個半導體原件的尺寸是27μm×27μm，所以總的傳感器陣列的面積為6.6mm×8.8mm。在分光鏡與傳感器之間插入的光學系統(tǒng)的放大倍率是1.35倍，因此，在像片上每個像素約為20μm×20μm，傳感器在像片上的有效尺寸為4.9mm×6.4mm，攝像機將影像的灰度轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?，然后通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字——灰度值。經(jīng)過直接數(shù)據(jù)通道和輸入/輸出接口，送入計算機處理，同時，攝像機所攝的影像窗口，還可以在監(jiān)視器上顯示出來，如圖2-8-3所示。25第八章數(shù)字攝影測量系統(tǒng)§2.8.2混合型數(shù)字攝影測量第八章

數(shù)字攝影測量系統(tǒng)§2.8.2混合型數(shù)字攝影測量系統(tǒng)二、C100+CCD26第八章數(shù)字攝影測量系統(tǒng)§2.8.2混合型數(shù)字攝影測量第八章

數(shù)字攝影測量系統(tǒng)§2.8.2混合型數(shù)字攝影測量系統(tǒng)二、C100+CCDPlanicompC100是由原西德Opton廠生產(chǎn)的解析測圖儀，但在它上面實現(xiàn)高精度數(shù)字相關(guān)是由Stuttgart大學Ackermann教授提出來的。其出發(fā)點是想利用數(shù)字相關(guān)實現(xiàn)區(qū)域網(wǎng)平差作業(yè)中“轉(zhuǎn)點”自動化。但是，當時任何一種數(shù)字相關(guān)方法均不能滿足這一精度要求。基于此目的，他們提出了一種基于最小二乘法平差的高精度數(shù)字相關(guān)方法。由于它所能達到的影像配準精度很高，但是目前的速度還比較慢，約需要5s/點。因此，它主要的功能將應用于空中三角測量與變形觀測等高精度的量測方面。27第八章數(shù)字攝影測量系統(tǒng)§2.8.2混合型數(shù)字攝影測量第八章

數(shù)字攝影測量系統(tǒng)§2.8.2混合型數(shù)字攝影測量系統(tǒng)二、C100+CCD（1）相對定向。在空中三角測量中能用以自動量測視差完成相對定向。例如，他們利用一個像對，攝影機是RMK，像片比例尺為1：8900，總共觀測了27個標志點和12個自然明顯地物點，根據(jù)平差理論，由相關(guān)后影像灰度的較差（即殘差）v，可求得理論的標準差σX,σY，它可以作為自動視差量測的內(nèi)部精度。

對人工標志點σ<0.05像素（<1

μm）

對自然明顯點σ<0.07像素（<1.4μm）同時利用相對定向后，殘余的上下視差PY，用下式估算量測精度：28第八章數(shù)字攝影測量系統(tǒng)§2.8.2混合型數(shù)字攝影測量第八章

數(shù)字攝影測量系統(tǒng)§2.8.2混合型數(shù)字攝影測量系統(tǒng)二、C100+CCD（1）相對定向。所得的結(jié)果列于表2-8-1。從表中可以看出，數(shù)字相關(guān)可以達到作業(yè)員立體觀測的精度。29第八章數(shù)字攝影測量系統(tǒng)§2.8.2混合型數(shù)字攝影測量第八章

數(shù)字攝影測量系統(tǒng)§2.8.2混合型數(shù)字攝影測量系統(tǒng)二、C100+CCD（2）相鄰航帶公共點的傳遞。實現(xiàn)空中三角測量自動化，眾所周知，區(qū)域網(wǎng)平差中相鄰航帶之間加密點和控制點的轉(zhuǎn)刺，是影響區(qū)域網(wǎng)精度的一個重要因素。即使用很好的轉(zhuǎn)點儀進行轉(zhuǎn)刺，其精度也漢為7-10μm，而且還要破壞周圍的影像，影響立體觀測。因此，為了進行高精度的空中三角測量，必須將外業(yè)控制點與加密點全部做成人工標志點，顯然這是十分費時和不經(jīng)濟的。高精度數(shù)字相關(guān)就是為解決相鄰航帶的轉(zhuǎn)點而提出來的。30第八章數(shù)字攝影測量系統(tǒng)§2.8.2混合型數(shù)字攝影測量第八章

數(shù)字攝影測量系統(tǒng)§2.8.2混合型數(shù)字攝影測量系統(tǒng)二、C100+CCD（2）相鄰航帶公共點的傳遞。例如圖2-8-4所示，一個控制點在幾張相鄰的像片上出現(xiàn)。為了實現(xiàn)轉(zhuǎn)點，可將其中一個點周圍的影像（如像片1-2上的點）窗口的數(shù)字影像存在計算機中作為“模板”。當觀測任何一個像對（如Ⅱ-l/Ⅱ-2）時，先將該點的影像“模板”調(diào)入計算機內(nèi)存，與該像對中的任何一張像片上該點附近的影像作數(shù)字相關(guān)，確定它在這兩張像片上的精確點位，從而實現(xiàn)了點的傳遞。31第八章數(shù)字攝影測量系統(tǒng)§2.8.2混合型數(shù)字攝影測量第八章

數(shù)字攝影測量系統(tǒng)§2.8.2混合型數(shù)字攝影測量系統(tǒng)二、C100+CCD（2）相鄰航帶公共點的傳遞。根據(jù)他們的試驗，共三條航帶，26張像片，所有控制點與加密點全部采用標志點。為了試驗比較，總共做了四組觀測：一、二組分別由作業(yè)員在PSKI與解析測圖儀C100上觀測人工標志點；三、四組是采用高精度數(shù)字相關(guān)在C100上進行，其中第三組是標志點。第四組是觀測自然明顯點，四組觀測結(jié)果列于表2-8-2。32第八章數(shù)字攝影測量系統(tǒng)§2.8.2混合型數(shù)字攝影測量第八章

數(shù)字攝影測量系統(tǒng)§2.8.2混合型數(shù)字攝影測量系統(tǒng)二、C100+CCD（2）相鄰航帶公共點的傳遞。根據(jù)他們的試驗，共三條航帶，26張像片，所有控制點與加密點全部采用標志點。為了試驗比較，總共做了四組觀測：一、二組分別由作業(yè)員在PSKI與解析測圖儀C100上觀測人工標志點；三、四組是采用高精度數(shù)字相關(guān)在C100上進行，其中第三組是標志點。第四組是觀測自然明顯點，四組觀測結(jié)果列于表2-8-2。

從表中看出，高精度數(shù)字相關(guān)結(jié)果略低于作業(yè)員，但自動化結(jié)果所作的標志點與自然點的精度相差極微。而且，它的精度是人工轉(zhuǎn)刺明顯點（用轉(zhuǎn)點儀）的2～3倍。因此，采用高精度數(shù)字相關(guān)后，可以不用標志點（加密點），而且無須人工轉(zhuǎn)刺，這是高精度數(shù)字相關(guān)的明顯的經(jīng)濟效益。33第八章數(shù)字攝影測量系統(tǒng)§2.8.2混合型數(shù)字攝影測量第八章

數(shù)字攝影測量系統(tǒng)§2.8.2混合型數(shù)字攝影測量系統(tǒng)二、C100+CCD（3）自動量測框標，實現(xiàn)內(nèi)定向自動化。即將一個標準的框標灰度分布陣列作“模板”，用它對實際像片上的框標影像作相關(guān)，即能求得框標的儀器坐標。（4）數(shù)字地面模型。即對在C100上已定好向的像對，作斷面掃描，自動形成數(shù)字地面模型。（5）變形觀測。過去為了進行變形觀測需做大量的標志點，做標志點時還必需按變形規(guī)律進行布設。利用高精度數(shù)字相關(guān)進行變形觀測，只要將固定的明顯點影像作“模板”存放起來，與不同時期所攝的影像進行數(shù)字相關(guān)，求得其變形移位量，這被認為是高精度數(shù)字相關(guān)的主要應用前景之一。34第八章數(shù)字攝影測量系統(tǒng)§2.8.2混合型數(shù)字攝影測量第八章

數(shù)字攝影測量系統(tǒng)§2.8.2混合型數(shù)字攝影測量系統(tǒng)三、DCCS數(shù)字坐標儀相關(guān)系統(tǒng)DCCS(digitalcomparatorcorrelatorsystem)系統(tǒng)是以解析測圖儀創(chuàng)始人Helava為首的美國Helava公司(HAI)的產(chǎn)品，是與裝備CCD相機的解析測圖儀類似的混合型(hybrid)系統(tǒng)，DCCS用于自動選取并量測區(qū)域空中三角測量的連接點。系統(tǒng)的坐標儀部分是一臺配備了一個經(jīng)檢校過的固態(tài)面?zhèn)鞲衅鞯膯蜗褡鴺肆繙y儀，用于從航空像片上提取數(shù)字化塊，待用作選點和相關(guān)的輸入。這些塊可以數(shù)字化形式存貯供日后使用，因此這臺單像坐標量測儀實際上便成為一臺像片坐標儀。選點和相關(guān)過程均自動化并數(shù)字化，選點系根據(jù)興趣算子的輸出，同時，在連接點上用最小二乘相關(guān)(LSC)實現(xiàn)數(shù)學上嚴格的多張像片相關(guān)。

據(jù)稱，相關(guān)影像坐標的標準差達0.01像素，而光線交會后的圖像殘差的中誤差為0.1像素，后者表示相關(guān)器以此精度找到同名影像的細部。該系統(tǒng)包括連接點在標準點位上自動定位和重新獲取，亦可根據(jù)需要直接與區(qū)域三角測量程序(GIANT)相連，研制者認為，DCCS是新一代攝影測量儀器的代表。35第八章數(shù)字攝影測量系統(tǒng)§2.8.2混合型數(shù)字攝影測量第八章

數(shù)字攝影測量系統(tǒng)§2.8.2混合型數(shù)字攝影測量系統(tǒng)三、DCCS數(shù)字坐標儀相關(guān)系統(tǒng)DCCS數(shù)字坐標儀相關(guān)系統(tǒng)主要由三部分硬件組成：一臺單像坐標量測儀/圖像傳感器，一個顯示/控制臺和一個控制器/相關(guān)器，其組成如圖2-8-5所示。36第八章數(shù)字攝影測量系統(tǒng)§2.8.2混合型數(shù)字攝影測量第八章

數(shù)字攝影測量系統(tǒng)§2.8.2混合型數(shù)字攝影測量系統(tǒng)三、DCCS數(shù)字坐標儀相關(guān)系統(tǒng)單像坐標量測儀是一臺裝備了線性編碼器DC-伺服馬達的堅固的工業(yè)型xy-平臺。平臺安裝了一個（或可選兩個）用于圖像數(shù)字化的CCD傳感器及其有關(guān)的光學系統(tǒng)。坐標儀安在桌子的內(nèi)部，傳感器通過桌子頂部的窗口“觀看”輸入像片。在整個量測過程中像片保持不動。標準傳感器的標稱像元大小為20μm×20μm，精確的像元大小系為系統(tǒng)所包含的自動傳感器檢校確定的。第二個（可選）傳感器通過可裝備Zoom變倍的觀察裝置。計算機控制的伺服系統(tǒng)驅(qū)動像盤移動，坐標儀的分解力為1μm，精度2～3μm。顯示/控制臺設在坐標儀旁邊一個專門設計的桌上，坐標儀可置于控制臺的任意一側(cè)，控制臺有三個CRT顯示器和一個帶有12鍵指示器的數(shù)據(jù)板，控制計算機設在控制臺下面。37第八章數(shù)字攝影測量系統(tǒng)§2.8.2混合型數(shù)字攝影測量第八章

數(shù)字攝影測量系統(tǒng)§2.8.2混合型數(shù)字攝影測量系統(tǒng)三、DCCS數(shù)字坐標儀相關(guān)系統(tǒng)兩個CRT并排設在作業(yè)員眼高處，可用以顯示值制臺設在坐標儀旁邊一個專門設計的桌上，坐標儀可置于控制臺的任意一側(cè)，控制臺有三個CRT顯示器和一個帶有12鍵指示器的數(shù)據(jù)板，控制計算機設在控制臺下面?？刂葡到y(tǒng)所需的數(shù)字信息經(jīng)由設在控制臺旁的標準CRT終端輸入，有助于系統(tǒng)揉作的菜單和圖形顯示在該終端的屏幕上。數(shù)據(jù)板提供大部分用于操作該系統(tǒng)實時所需的控制。數(shù)據(jù)板指示器可用于在人工控制下移動至正在數(shù)字化的圖像，有三種模式可使用：慢增量、快增量和絕對式。慢增量式的分解力為圖像上1pm，用于實現(xiàn)精細的點定位；快增量式可在連續(xù)的人工控制下由一點快速移動到另一點；絕對模式在計算機控制下作旋轉(zhuǎn)運動，可獨立使用，亦可定位到當前正在量測的圖像。在此過程中，正被量測的圖像的像片置于數(shù)據(jù)板上，作業(yè)員使用指示器辨認菜單上指示的兩個點，然后系統(tǒng)在數(shù)據(jù)板上的像片和數(shù)字化窗口上的圖像之間進行定向，于是，指示器便可用來指示像片上的有利點，計算機則將傳感器驅(qū)動至該點。38第八章數(shù)字攝影測量系統(tǒng)§2.8.2混合型數(shù)字攝影測量第八章

數(shù)字攝影測量系統(tǒng)§2.8.2混合型數(shù)字攝影測量系統(tǒng)三、DCCS數(shù)字坐標儀相關(guān)系統(tǒng)人工移動模式是通過在指示器上按一個適當?shù)逆I，指示器上的其余九個鍵用于接受或拒絕某個量測值，選擇人工、半自動或自動模式，跳到中斷功能等等。一般情況下，只是當一張新像片置于數(shù)字化窗口時才需要從終端鍵盤輸入?？刂?相關(guān)器為一增強型MicroVAXⅡ。主要增強在于一個幀獲取器(framegrabber)，一個大的溫盤和一個伺服控制接口。微型計算機是該系統(tǒng)的心臟，它讀取數(shù)據(jù)盤的輸入和來自線性編碼器的數(shù)船，保存坐標和作業(yè)員動作的蹤跡．處理圖像獲取和存貯，執(zhí)行點選擇邏輯功能，進行相關(guān)運算及系統(tǒng)的其他關(guān)鍵功能，包括使用GIANT程序的區(qū)域三角測量。DCCS系統(tǒng)的軟件系統(tǒng)包括用Forstner興趣算子選點，用HAI公司提出的分層松弛相關(guān)法(HRC)實現(xiàn)“拉入”目標空間的最小二乘相關(guān)、粗差檢測以及服務性程序等。39第八章數(shù)字攝影測量系統(tǒng)§2.8.2混合型數(shù)字攝影測量第八章

數(shù)字攝影測量系統(tǒng)§2.8.3全數(shù)字型數(shù)字攝影測量系統(tǒng)40第八章數(shù)字攝影測量系統(tǒng)§2.8.3全數(shù)字型數(shù)字攝影測第八章

數(shù)字攝影測量系統(tǒng)§2.8.3全數(shù)字型數(shù)字攝影測量系統(tǒng)全數(shù)字型的數(shù)字攝影測量系統(tǒng)首先將影像完全數(shù)字化，而不是像在混合型系統(tǒng)中只對影像作部分數(shù)字化。這種系統(tǒng)無需精密光學機械部件，可集數(shù)據(jù)獲取、存貯、處理、管理、成果輸出為一體，在單獨的一套系統(tǒng)中即可完成所有攝影測量任務，因而有人建議把它稱為“數(shù)字測圖儀”。由于它可產(chǎn)生三維圖示的形象化產(chǎn)品，其應用將遠遠超過傳統(tǒng)攝影測量的范疇，因此人們更傾向于稱其為數(shù)字攝影測量工作站或軟拷貝(soft-copy)攝影測量工作站，甚至更簡單、更概括地稱之為數(shù)字站。數(shù)字立體測圖儀的概念是Sarjakoski于1981年首先提出來的，但第一套全數(shù)字攝影測量系統(tǒng)是60年代在美國建立的DAMC。41第八章數(shù)字攝影測量系統(tǒng)§2.8.3全數(shù)字型數(shù)字攝影測第八章

數(shù)字攝影測量系統(tǒng)§2.8.3全數(shù)字型數(shù)字攝影測量系統(tǒng)80年代以來，由于計算機技術(shù)的飛速發(fā)展，許多系統(tǒng)相繼建立，除了在本篇開始列出的于1992年華盛頓會議上展出的外，較著名的系統(tǒng)還有：AIMS(analyticalimagematchingsystem)，Automatric公司，美國I2SDigitalPlotter，美國DSCC(digitalstereocomparator/compiler)，美國國防測圖局DSP1(digitalstereophotogrammetricsystem),Kem，瑞士CONTEXTMAPPER，CONTEXTVISION公司，瑞典與Hannover工業(yè)大學，德國TRASTERTION數(shù)字立體測圖儀，MATRA，法國StereoSPOT，Sepimage，法國InterAct360，Intergraph，美國DPS(digitalphotogrammemcsystem),MBB，德國MERIDIAN，MACDONALDDETT’WILER，加拿大42第八章數(shù)字攝影測量系統(tǒng)§2.8.3全數(shù)字型數(shù)字攝影測第八章

數(shù)字攝影測量系統(tǒng)§2.8.3全數(shù)字型數(shù)字攝影測量系統(tǒng)一、全數(shù)字化自動測圖系統(tǒng)DAMC美國全數(shù)字化自動測圖系統(tǒng)DAMC系用影像數(shù)字化的方式測制線劃圖及正射影像地圖。測圖系統(tǒng)包括有一架數(shù)字計算機IBM7094型，透明像片的數(shù)字化掃描曬印器，連同一架威特STK-l型立體坐標量測儀。掃描器用以在像片對的影像重疊面內(nèi)進行掃描和模/數(shù)轉(zhuǎn)換。數(shù)字化的分辨率間隔為在x和y方向每1mm中16或32個點，影像灰度按8,16或32級記錄。在掃描過程中立體坐標儀上的立體像對在y方向機械地以每秒7mm的速度移動。掃描的光源使用一臺線掃描陰極射線管，其電子束在x方向以15kc的速率偏轉(zhuǎn)。在光電倍增管中產(chǎn)生的輸出電壓與由透明底片上掃描面范圍內(nèi)透射的光量成比例，亦即與影像的灰度成比例。電壓信號按8,16或32級以二進制數(shù)字表示，并記錄在磁帶中。由于掃描器同時對兩張像片進行數(shù)字化記錄，因此兩個灰度值裝在一個字標之中。三個二進制比特(bit)記右像的灰度編碼，而另三個記左像的灰度編碼。數(shù)字計算機IBM7094型的輸入磁帶是七孔道二進制的，其中六個孔道載有一對灰度值，而第七個則是差錯檢?？?。這些數(shù)據(jù)均進入到DAMC程序系統(tǒng)的輸人中。43第八章數(shù)字攝影測量系統(tǒng)§2.8.3全數(shù)字型數(shù)字攝影測第八章

數(shù)字攝影測量系統(tǒng)§2.8.3全數(shù)字型數(shù)字攝影測量系統(tǒng)一、全數(shù)字化自動測圖系統(tǒng)DAMC運算程序的一種稱為順序程序系統(tǒng)。這個程序系統(tǒng)包含有按下列順序的幾個程序。1．后方交會—定向程序根據(jù)控制點坐標及其在立體坐標儀STK-1上的相應像點坐標值求得兩張像片的外方位元素。同時求得的兩張像片的天底點及其共軛點用以輸入到掃描過程，使兩張像片能在立體坐標儀上定向而在平行于其飛行方向上進行掃描。2．糾正程序糾正程序用以重新安排數(shù)字化了的攝影數(shù)據(jù)，以抵償由于攝影傾角和比例尺所產(chǎn)生的位移。在內(nèi)存保留有一個輸出區(qū)，能存儲最多100條掃描線。經(jīng)過糾正處理以后轉(zhuǎn)寫到一個輸出帶中，再進行下一部分輸入數(shù)據(jù)的糾正。44第八章數(shù)字攝影測量系統(tǒng)§2.8.3全數(shù)字型數(shù)字攝影測第八章

數(shù)字攝影測量系統(tǒng)§2.8.3全數(shù)字型數(shù)字攝影測量系統(tǒng)一、全數(shù)字化自動測圖系統(tǒng)DAMC運算程序的一種稱為順序程序系統(tǒng)。這個程序系統(tǒng)包含有按下列順序的幾個程序。3．視差相關(guān)程序視差相關(guān)用以確定兩張像片中影像的共軛。對一張像片上影像的一個小面積與其另一張像片上重疊的若干小面積，求其最大協(xié)方差值或相關(guān)系數(shù)，以確定其影像間最佳的匹配。為了簡化計算工作量，相關(guān)要先用低一些的影像分辨率引入，低分辨率可使一個給定的影像區(qū)內(nèi)用少得多的數(shù)字表示。在求影像的匹配時，逐次提高其影像分辨率，但使用縮小了的取樣區(qū)。在其最后階段，在一個磁帶上對每6×6點單元組記錄其視差值。45第八章數(shù)字攝影測量系統(tǒng)§2.8.3全數(shù)字型數(shù)字攝影測第八章

數(shù)字攝影測量系統(tǒng)§2.8.3全數(shù)字型數(shù)字攝影測量系統(tǒng)一、全數(shù)字化自動測圖系統(tǒng)DAMC運算程序的一種稱為順序程序系統(tǒng)。這個程序系統(tǒng)包含有按下列順序的幾個程序。4．正射改正和等高線程序為了產(chǎn)生曬印正射像片的數(shù)字化數(shù)據(jù)，對影像點位要進行改正以消除由于地形起伏所引起的位移。把左像片中每以6x6點為單元移動到其相對于像底點的正射投影位置上，并根據(jù)在相關(guān)運算階段求得的視差，計算其高程。每當高程跨過等高線時，則在單元組內(nèi)放入一個等高線標志，而連接一系列6×6點單元組構(gòu)成為一根等高線。每一根等高線用一個獨特的符號標志，以區(qū)別于其相鄰的等高線。其單元組內(nèi)的攝影碎部則已用一個適當?shù)姆査?。DAMC全數(shù)字化測圖系統(tǒng)可以足夠的精度(C因子大于250，預計可達1500)生產(chǎn)線劃地形圖及正射影像地圖，其速度約為每小時一個像對（C因子系美國對高程精度的一種表達，其值為C=H/h，其中H為航高，丘為盡可能小的等高距）46第八章數(shù)字攝影測量系統(tǒng)§2.8.3全數(shù)字型數(shù)字攝影測第八章

數(shù)字攝影測量系統(tǒng)§2.8.3全數(shù)字型數(shù)字攝影測量系統(tǒng)二、DSP1數(shù)字立體攝影測量系統(tǒng)DSP1(digitalstereophotogrammetricsystem)數(shù)字立體攝影測量系統(tǒng)足瑞士克思廠(Kern)與英國劍橋GEMS公司共同研制于1988年7月在日本京都舉行的國際攝影測量與遙感學會(1SPRS)第16屆大會上推出的產(chǎn)品，其硬件配置如圖2-8-6、圖2-8-7所示。克思廠多年來無論在硬件還是軟件研制方面都一直堅持模塊化策略，DSP1的設計亦體現(xiàn)了這種特點。47第八章數(shù)字攝影測量系統(tǒng)§2.8.3全數(shù)字型數(shù)字攝影測第八章

數(shù)字攝影測量系統(tǒng)§2.8.3全數(shù)字型數(shù)字攝影測量系統(tǒng)二、DSP1數(shù)字立體攝影測量系統(tǒng)48第八章數(shù)字攝影測量系統(tǒng)§2.8.3全數(shù)字型數(shù)字攝影測第八章

數(shù)字攝影測量系統(tǒng)§2.8.3全數(shù)字型數(shù)字攝影測量系統(tǒng)二、DSP1數(shù)字立體攝影測量系統(tǒng)DSP1(digitalstereophotogrammetricsystem)數(shù)字立體攝影測量系統(tǒng)足瑞士克思廠(Kern)與英國劍橋GEMS公司共同研制于1988年7月在日本京都舉行的國際攝影測量與遙感學會(1SPRS)第16屆大會上推出的產(chǎn)品，其硬件配置如圖2-8-6、圖2-8-7所示。克思廠多年來無論在硬件還是軟件研制方面都一直堅持模塊化策略，DSP1的設計亦體現(xiàn)了這種特點。1．DSP1的硬件(1)主處理機Pl。與KernDSR-樣采用DECMicroVAX，所有圖像定向和數(shù)據(jù)采集軟件均在該處理機上運行，圖像和程序向P2處理機的傳送以及與P2的通訊均經(jīng)由一并行接口。49第八章數(shù)字攝影測量系統(tǒng)§2.8.3全數(shù)字型數(shù)字攝影測第八章

數(shù)字攝影測量系統(tǒng)§2.8.3全數(shù)字型數(shù)字攝影測量系統(tǒng)二、DSP1數(shù)字立體攝影測量系統(tǒng)1．DSP1的硬件(2)專用處理機P2。GEMS公司研制的GEMSYS35乃DSP1之心臟，完成P2處理機和圖像存儲裝置的功能。它采用不受操作系統(tǒng)控制的獨立模式，因此系統(tǒng)運行時的程序和輸入數(shù)據(jù)均從主處理機Pl傳送至P2，其方式與KernDSR類似。GEMSYS35的主要部件包括：

顯示處理器：系統(tǒng)以MotorolaMC68020微處理器為基礎，附加一個MC68881浮點協(xié)處理器。它既與通用總線VME相連，用于與外部設備的通訊，又與高速圖像總線VSB相連，用于與GEMSYS35的其他模塊通訊。圖像存儲器(VIS)：達256MB的隨機存取存儲器（RAM）可安裝在圖像總線上，其內(nèi)存足以支持7張全色SPOT衛(wèi)星圖像50第八章數(shù)字攝影測量系統(tǒng)§2.8.3全數(shù)字型數(shù)字攝影測第八章

數(shù)字攝影測量系統(tǒng)§2.8.3全數(shù)字型數(shù)字攝影測量系統(tǒng)二、DSP1數(shù)字立體攝影測量系統(tǒng)1．DSP1的硬件加速器：安裝在圖像總線上的硬件加速器系由4個INMOST800浮點Transputer組成，其任務之一在于實現(xiàn)圖像相關(guān)算法的平行處理，從P1傳送到P2的數(shù)字圖像和程序以及Pl和P2之間的所有命令和數(shù)據(jù)傳輸均通過GEMS公司研制的并行接口．KernDSR屯子組件之一部分系作為用戶接口用于由作業(yè)員控制圖像的移動，這部分亦通過GEMS研制的一個接口與硬件GEMSYS相連。(3)DSP1的其他硬件設置。

顯示監(jiān)視器：數(shù)字圖像顯示監(jiān)視器是一臺具有1480像素×1024線的高分辨率彩色監(jiān)視器。該監(jiān)視器采用分離屏幕技術(shù)將可視圖像分成740像素×1024線的兩個區(qū)域，以便可觀看立體圖像，兩個區(qū)域還可獨自變倍(zooming)、移動(panning)等。

測標：左右圖像測標被定在適當?shù)拇翱诘闹行奶幰粋€重疊面內(nèi)。由于使用這種數(shù)字測標，在測標和圖像之間不可能產(chǎn)生視差，從而使得光學觀測器的設計更為靈活。51第八章數(shù)字攝影測量系統(tǒng)§2.8.3全數(shù)字型數(shù)字攝影測第八章

數(shù)字攝影測量系統(tǒng)§2.8.3全數(shù)字型數(shù)字攝影測量系統(tǒng)二、DSP1數(shù)字立體攝影測量系統(tǒng)1．DSP1的硬件立體觀測器：觀測系統(tǒng)系以KernDSR光學部件為基礎，設計成可用監(jiān)視器進行立體觀測。

立體觀測器有以下特點：——可折到一邊，以便看單像時可直接觀看；——可改變桌面到目鏡的距離；——對監(jiān)視器的屏幕彎曲作了改正；——兩張圖像均可單獨旋轉(zhuǎn)；——可作斜視改正。

圖像移動控制器：KernDSR的跟蹤球和腳盤在DSP1上被作為用戶接口，顯示立體模型時可由作業(yè)員控制作三維移動，該裝置通過GEMS研制的接口與硬件GEMSYS35相連。

坐標記錄：用于坐標記錄的用戶接口和儀器鍵盤輸入系通過P3處理機來實現(xiàn)。該處理器由-RS232串行線路與主處理機Pl相連。52第八章數(shù)字攝影測量系統(tǒng)§2.8.3全數(shù)字型數(shù)字攝影測第八章

數(shù)字攝影測量系統(tǒng)§2.8.3全數(shù)字型數(shù)字攝影測量系統(tǒng)二、DSP1數(shù)字立體攝影測量系統(tǒng)2．DSP1的軟件

由于Kern和GEMS的軟件均采用模塊結(jié)構(gòu)，因而DSP1所需的許多程序業(yè)已存在，只需將其集成而已。(1)P1與P2的通訊。

兩個處理機之間建立的通訊允許數(shù)字圖像、程序和命令從Pl傳到P2，同時亦處理P1和P2之間的所有數(shù)據(jù)流。(2)Pl主處理機。

·數(shù)字圖像傳送——將存貯在MicroVAX主處理機上的SPOT圖像數(shù)據(jù)和數(shù)字化透視像片傳送到圖像處理器。

·圖像處理程序傳送-P2是一個無磁盤的圖像處理工作站，故在P2和加速器Trans-puterP7上運行的程序必須在系統(tǒng)啟動時從Pl傳送到P2。

·圖像定向——透視圖像或SPOT圖像的模型定向均采用與KernDSR解析測圖儀相同的軟件。53第八章數(shù)字攝影測量系統(tǒng)§2.8.3全數(shù)字型數(shù)字攝影測第八章

數(shù)字攝影測量系統(tǒng)§2.8.3全數(shù)字型數(shù)字攝影測量系統(tǒng)二、DSP1數(shù)字立體攝影測量系統(tǒng)2．DSP1的軟件·數(shù)據(jù)采榘-Maps200在線數(shù)據(jù)編輯類似于KernDSR，DTMCOL為DTM采集軟件包。(3)P2圖像處理機。·板處理器（DSR的P2）仿真——包括用于圖像幾何處理，如透視SPOT圖像的算法，以及根據(jù)Pl程序命令或者由跟蹤球和腳盤的用戶接口得到的輸入移動數(shù)字圖像?！す鈱W系統(tǒng)仿真——用數(shù)字圖像處理技術(shù)提供先前由KernDSR光學系統(tǒng)處理的功能，如Zoom變倍、單像或立體圖像觀察?！?shù)字圖像處理——綜合改善數(shù)字圖像的各種可能性，例如邊緣增強、反差擴大。(4)P7Transputers。

可執(zhí)行程序被傳送到由4個Transputers組成的加速器，該軟件根據(jù)P2的請求用VLL(verticallinelocus)相關(guān)算法計算某特定平面位置的高程。54第八章數(shù)字攝影測量系統(tǒng)§2.8.3全數(shù)字型數(shù)字攝影測第八章

數(shù)字攝影測量系統(tǒng)§2.8.3全數(shù)字型數(shù)字攝影測量系統(tǒng)三、最簡單的數(shù)字攝影測量工作站由一般的PC機（例如286,386微機）為基礎，加上攝影測量的相應軟件，就可以構(gòu)成一個最簡單的數(shù)字攝影測量工作站。例如由加拿大Laval大學研制的DVP(digitalvideoplotter)就是這樣的工作站（如圖2-8-8所示）。55第八章數(shù)字攝影測量系統(tǒng)§2.8.3全數(shù)字型數(shù)字攝影測第八章

數(shù)字攝影測量系統(tǒng)§2.8.3全數(shù)字型數(shù)字攝影測量系統(tǒng)三、最簡單的數(shù)字攝影測量工作站由一般的PC機（例如286,386微機）為基礎，加上攝影測量的相應軟件，就可以構(gòu)成一個最簡單的數(shù)字攝影測量工作站。例如由加拿大Laval大學研制的DVP(digitalvideoplotter)就是這樣的工作站（如圖2-8-8所示）。

它由一臺286微機組成，為便于立體觀測，在監(jiān)視器前有一個簡單的反光鏡（圖中未表示）。它可以鼠標囂在數(shù)字化器上輸入X,Y坐標，用鍵盤輸入Z，然后通過共線方程（數(shù)字投影）移動“測標”（即顯示在屏幕上左、右兩影像上的光點）。該系統(tǒng)以相關(guān)系數(shù)最大為準則，可以自動生成DTM。這種系統(tǒng)，用數(shù)字影像替代模擬影像，但其本質(zhì)上還是一臺解析測圖儀（雖有簡單的相關(guān)軟件，但其可靠性不高，實用性不強），無光機系統(tǒng)（除簡單的反光立體鏡），故可將它也稱為無光機解析測圖儀。56第八章數(shù)字攝影測量系統(tǒng)§2.8.3全數(shù)字型數(shù)字攝影測第八章

數(shù)字攝影測量系統(tǒng)§2.8.3全數(shù)字型數(shù)字攝影測量系統(tǒng)三、最簡單的數(shù)字攝影測量工作站這種系統(tǒng)的優(yōu)點是簡單、價廉、易于實現(xiàn)，它不要非常特殊的硬件和軟件，同時又很容易實現(xiàn)圖像疊置，此特點對于地圖修測是十分重要的。這種系統(tǒng)也有很大的缺點，例如，它需要附加的硬件；量測的精度又受數(shù)字化影像的像素尺寸的限制；若要實現(xiàn)影像漫游則需要很復雜的硬件支撐，像Kern廠的DSP-1數(shù)字測圖儀那樣。另外對屏幕作立體觀測對作業(yè)員不太好。但是，這種系統(tǒng)作為教學或精度要求不高的測量是很有意義的。57第八章數(shù)字攝影測量系統(tǒng)§2.8.3全數(shù)字型數(shù)字攝影測第八章

數(shù)字攝影測量系統(tǒng)§2.8.3全數(shù)字型數(shù)字攝影測量系統(tǒng)四、Leica經(jīng)銷的Helava的數(shù)字攝影測量系統(tǒng)由Leica公司經(jīng)銷的Helava的數(shù)字攝影測量系統(tǒng)如圖2-8-9所示。58第八章數(shù)字攝影測量系統(tǒng)§2.8.3全數(shù)字型數(shù)字攝影測第八章

數(shù)字攝影測量系統(tǒng)§2.8.3全數(shù)字型數(shù)字攝影測量系統(tǒng)四、Leica經(jīng)銷的Helava的數(shù)字攝影測量系統(tǒng)1．硬件系統(tǒng)(1)掃描與空中三角測量。

數(shù)字掃描工作站DSW100(digitalscanningworkstation)由Helava掃描儀、STEP486E、影像處理器等組成。Helava掃描儀。量測分辨率為1μm，精度3μm，最大掃描速度35mm/s，像元尺寸為8～75μm，可進行彩色掃描；配備兩個CCD相機，可同時獲取兩個不同分辨率的髟像。主計算機STEP486E。擴充內(nèi)存管理與浮點運算器，33MHzCPU，256kB高速緩沖，16MB內(nèi)存，VGA圖形卡，1.7GBSCSI硬盤及彩色監(jiān)視器等。影像處理。采用VIPER圖像卡。DCCS以高度自動化的方式選點。點的傳遞、量測，由ALBANY，PATB-RS或PAT-MR進行平差計算。59第八章數(shù)字攝影測量系統(tǒng)§2.8.3全數(shù)字型數(shù)字攝影測第八章

數(shù)字攝影測量系統(tǒng)§2.8.3全數(shù)字型數(shù)字攝影測量系統(tǒng)四、Leica經(jīng)銷的Helava的數(shù)字攝影測量系統(tǒng)1．硬件系統(tǒng)(2)數(shù)字攝影測量工作站。

三種型號的工作站分別是DPW610/710(圖2-8-10)，DPW650／750與DTW161/171。60第八章數(shù)字攝影測量系統(tǒng)§2.8.3全數(shù)字型數(shù)字攝影測第八章

數(shù)字攝影測量系統(tǒng)§2.8.3全數(shù)字型數(shù)字攝影測量系統(tǒng)四、Leica經(jīng)銷的Helava的數(shù)字攝影測量系統(tǒng)1．硬件系統(tǒng)(2)數(shù)字攝影測量工作站。

三種型號的工作站分別是DPW610/710(圖2-8-10)，DPW650／750與DTW161/171。

①數(shù)字攝影測量工作站DPW610與DPW710系基于微機STEP486E，包括以下硬件：·擴充內(nèi)存管理與浮點運算器·33MHzCPU·256KB高速緩沖器·16MBRAM·OrchidVGA圖像卡·1.7GBSCSI硬盤·以太網(wǎng)絡卡·EXB-82008mm2.3GB磁帶機·5.25inl.2vcB軟盤·19in24bit彩色監(jiān)視器DPW710還帶有：·19in24bitTektronix彩色監(jiān)視器，包括SGS625立體系統(tǒng)，采用偏振光進行立體觀測?！蓪αⅢw眼鏡·兩對帶夾立體眼鏡（可夾在近視眼鏡上）61第八章數(shù)字攝影測量系統(tǒng)§2.8.3全數(shù)字型數(shù)字攝影測第八章

數(shù)字攝影測量系統(tǒng)§2.8.3全數(shù)字型數(shù)字攝影測量系統(tǒng)四、Leica經(jīng)銷的Helava的數(shù)字攝影測量系統(tǒng)1．硬件系統(tǒng)

(2)數(shù)字攝影測量工作站。②數(shù)字攝影測量工作站DPW650與DPW750包括以下部分：·SUNSPARCStation2DesktopworkStation·21.2SPECMarks(28.5MIPS與4.2MFLOPS)·64KB高速緩沖·32MB內(nèi)存·GX2-D/3-D彩色圖像卡·以太網(wǎng)板·424MBSCSI硬盤·3.5inl.44MBDOS兼容軟盤·影像處理器由VITec-30影像計算機、16MB內(nèi)存等組成。其他與DPW610/650類似。③DTW161與DrIW171:DTW161=DSW100+DPW610DTW171=DSW100+DPW71062第八章數(shù)字攝影測量系統(tǒng)§2.8.3全數(shù)字型數(shù)字攝影測第八章

數(shù)字攝影測量系統(tǒng)§2.8.3全數(shù)字型數(shù)字攝影測量系統(tǒng)四、Leica經(jīng)銷的Helava的數(shù)字攝影測量系統(tǒng)2．軟件(1)SCAN與DCCS模塊。SCAN與DCCS在DSW100，DTW161與DTW171上運行，分別進行掃描與點的量測任務。(2)SOCETSET-工作站軟件包，其主要模塊如下：·CORE:所有的工作站必需配置的模塊，管理所有的基本攝影測量操作，如任務管理、影像管理與處理、定向、顯示、實時程序、影像疊加與量測·SPOT:SPOT影像的輸入與處理·LANDSAT:LandSat影像輸入與處理·TERRAIN:采用分層松弛相關(guān)自動提取DTM，通過交互編輯進行后處理·ORTHOIMAGE:基于DTM計算正射影像與正射影像鑲嵌圖·PERSPECTIVE:三維觀察，單幅或以漫步或飛行方式的系列圖的觀察·FEATURE/GIS:為數(shù)字地圖或GIS數(shù)據(jù)庫獲取向量數(shù)據(jù)，包括蘭維特征的交互采集、疊加與編輯及轉(zhuǎn)換成DTED，DXF或MOSS格式

·CADMAP:由DesignData公司提供的按解析測圖儀方法工作的軟件包，其結(jié)果可以多種CAD與GIS格式輸出63第八章數(shù)字攝影測量系統(tǒng)§2.8.3全數(shù)字型數(shù)字攝影測第八章

數(shù)字攝影測量系統(tǒng)§2.8.3全數(shù)字型數(shù)字攝影測量系統(tǒng)四、Leica經(jīng)銷的Helava的數(shù)字攝影測量系統(tǒng)2．軟件(3)工作站軟件可根據(jù)需要有三種組合：①ORTHO:由Core,Terrain與Ortholmage組成。②BASELINE:由Core,SPOT,LandSat,Ortholmage與Feature/GIS組成。③COMPLETE:由Core,SPOT,LandSat,TERRAIN,Ortholmage,Feature/GIS與Perspec-tive組成。(4)系統(tǒng)軟件。Unix,X-Window,Motif,Ethernet，C語言等。64第八章數(shù)字攝影測量系統(tǒng)§2.8.3全數(shù)字型數(shù)字攝影測第八章

數(shù)字攝影測量系統(tǒng)§2.8.3全數(shù)字型數(shù)字攝影測量系統(tǒng)五、中國的WUDAMS全數(shù)字自動化測圖系統(tǒng)WUDAMS(digitalautomaticmappingsystembywuhantechnicaluniversityofsurveyingandmapping)是原武漢測繪科技大學根據(jù)王之卓教授于1978年提出的方案研制的全數(shù)字自動化測圖系統(tǒng)。1985年完成了1.0版本，1990年發(fā)展了2.0版本，1992年又推出了2.1版本，現(xiàn)在又基于Motify發(fā)展了3.0版本。1．硬件(1)1.0版本的硬件由小型機NOVA3/12，掃描儀SCANDIG-3與數(shù)字影像輸出儀FILMWRITE-2組成，其主計算機內(nèi)存僅64kB，擴展至256kB，外存由20MB硬盤與磁帶機組成。(2)2.0版本的硬件由Siemens公司的GSGA工作站為主計算機，內(nèi)存為4MB，硬盤容量為501VD13，并配有數(shù)據(jù)流磁帶機一臺。(3)2.1版本的硬件及3.0版本的硬件由SGI4D/25工作站為主計算機，內(nèi)存容量為16MB，硬盤容量為700MB，并配有數(shù)據(jù)流磁帶與工業(yè)磁帶機。主機速度達16MIPS，21in24bit彩色監(jiān)視器為1280像素x1024像素。65第八章數(shù)字攝影測量系統(tǒng)§2.8.3全數(shù)字型數(shù)字攝影測第八章

數(shù)字攝影測量系統(tǒng)§2.8.3全數(shù)字型數(shù)字攝影測量系統(tǒng)五、中國的WUDAMS全數(shù)字自動化測圖系統(tǒng)2．軟件WUDAMS的1.0版本由FORTRAN+匯編語言編制；2.0版本由C語言編制；2.1版本由C語言編制，用戶界面基于X-Window;3.0版本則是基于Motify按國際標準設計的用戶界面。2.0以上版本均基于Unix操作系統(tǒng)。WUDAMS不僅能處理航空影像，還能處理衛(wèi)星遙感影像（如SPOT影像）與近景非量測像機影像，其軟件框圖如圖2-8-11所示。66第八章數(shù)字攝影測量系統(tǒng)§2.8.3全數(shù)字型數(shù)字攝影測第八章

數(shù)字攝影測量系統(tǒng)§2.8.3全數(shù)字型數(shù)字攝影測量系統(tǒng)五、中國的WUDAMS全數(shù)字自動化測圖系統(tǒng)2．軟件67第八章數(shù)字攝影測量系統(tǒng)§2.8.3全數(shù)字型數(shù)字攝影測第八章

數(shù)字攝影測量系統(tǒng)§2.8.3全數(shù)字型數(shù)字攝影測量系統(tǒng)五、中國的WUDAMS全數(shù)字自動化測圖系統(tǒng)2．軟件(1)預處理。①任務管理與基本參數(shù)交互編輯輸入；②自動內(nèi)定向（可進行人工干預）；③自動相對定向（可人工與機助操作）；④絕對定向。(2)核線排列構(gòu)成立體模型。以紅、綠互補色顯示可進行立體觀察。(3)影像匹配。采用金字塔影像數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，基于跨接法的分層松弛整體影像匹配在SGI4D/25工作站上，匹配速度每秒可達200個點左右。(4)后處理——編輯。在立體模型中可顯示視差斷面或等視差曲線以便發(fā)現(xiàn)粗差，可顯示系統(tǒng)認為是不可靠的點。交互式機助編輯有點方式與面方式，利用鼠標可控制右測標四個方向的運動。68第八章數(shù)字攝影測量系統(tǒng)§2.8.3全數(shù)字型數(shù)字攝影測第八章

數(shù)字攝影測量系統(tǒng)§2.8.3全數(shù)字型數(shù)字攝影測量系統(tǒng)五、中國的WUDAMS全數(shù)字自動化測圖系統(tǒng)2．軟件(5)建立DTM。由像方矩形格網(wǎng)內(nèi)插物方矩形格網(wǎng)，可采用局部坐標系或大地坐標系。(6)數(shù)字糾正。采用反解法進行數(shù)字糾正，形成正射影像。(7)DTM應用。由DTM自動繪制等高線圖，形成立體透視圖、景觀圖、帶等高線的正射影像圖等。(8)機助測圖——特征數(shù)字化。由于地物的自動量測還處于研究階段，因而采用機助量測方式，其自動化程度要高于本書第一篇所述的機助測圖，其主要差別是：在大部分情況下，立體切準是由影像匹配完成的，而不是由人工來完成。人工只給出目標類型及近似值或初始值，因而勞動強度大大降低。其結(jié)果為專題圖或數(shù)字地圖，可與DTM-起輸入一定的信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫。69第八章數(shù)字攝影測量系統(tǒng)§2.8.3全數(shù)字型數(shù)字攝影測第八章

數(shù)字攝影測量系統(tǒng)§2.8.3全數(shù)字型數(shù)字攝影測量系統(tǒng)六、其他系統(tǒng)簡介1．德國Zeiss廠的PHODIS

該系統(tǒng)采用的影像數(shù)字化器是由Zeiss廠與Intergraph公司聯(lián)合生產(chǎn)的PS1型像片掃描儀。其幾何分辨率為1μm，掃描的像元大小可以是7.5，15，30，60，120μm供選擇。該掃描儀的另一個重要特點是掃描速度快，掃描的速度1兆像素/秒。例如，若采用像素為15μm掃描，一張230mm×230mm的航空攝影像片的掃描時間僅約l0min。PHODIS系統(tǒng)的核心是“TOPOSURF”軟件系統(tǒng)，它的主要功能是自動產(chǎn)生DEM，然后可以制作正射影像，影像鑲嵌、圖幅整飾等均能自動或以交互方式進行。70第八章數(shù)字攝影測量系統(tǒng)§2.8.3全數(shù)字型數(shù)字攝影測第八章

數(shù)字攝影測量系統(tǒng)§2.8.3全數(shù)字型數(shù)字攝影測量系統(tǒng)六、其他系統(tǒng)簡介2．德國Inpho公司的MATCH-T

該系統(tǒng)是從數(shù)字化航攝影像自動產(chǎn)生DEM的軟件系統(tǒng)，高程精度可達萬分之一，運算速度快，可在一小時內(nèi)完成一個立體模型。該系統(tǒng)采用的像素大小為15μm，僅在重疊度范圍(設為15cm×23cm)內(nèi)，其數(shù)據(jù)量達300MB，此例可以說明“數(shù)據(jù)量大”是數(shù)字攝影測量的一大特點。

為加快匹配過程，該系統(tǒng)在系統(tǒng)的預處理過程中，為將二維匹配過程轉(zhuǎn)化為一維相關(guān)，采用將原數(shù)字化影像轉(zhuǎn)化為核線影像，并采用分層數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，即金字塔數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，它包括影像的金字塔數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和特征金字塔結(jié)構(gòu)，特征提取采用Forstner算子。影像相關(guān)采用基于特征的匹配，用影像灰度之梯度的正負號、特征算子之特征值以及相關(guān)系數(shù)作為相似性的測度。在匹配過程中，在匹配的結(jié)果中仍可存在錯誤，為消除匹配“粗差”，Match-T采用有限元模擬DEM。

另外Intergraph公司的數(shù)字攝影測量工作站也是應用Inpho公司的Match-T軟件。71第八章數(shù)字攝影測量系統(tǒng)§2.8.3全數(shù)字型數(shù)字攝影測第八章

數(shù)字攝影測量系統(tǒng)§2.8.3全數(shù)字型數(shù)字攝影測量系統(tǒng)六、其他系統(tǒng)簡介3．ERDAS系統(tǒng)ERDAS是國際上廣泛應用的一個遙感圖像處理軟件，目前它已增加了影像匹配模塊，稱為Match。

另外還有I2S公司的數(shù)字攝影測量工作站RPI2SM;法國MatraSEP(Mszi)公司的TrasterTl0軟拷貝立體工作站；意大利的GalileaSiscam的OrthoMap等等。72第八章數(shù)字攝影測量系統(tǒng)§2.8.3全數(shù)字型數(shù)字攝影測第八章

數(shù)字攝影測量系統(tǒng)§2.8.3全數(shù)字型數(shù)字攝影測量系統(tǒng)六、其他系統(tǒng)簡介4．LH的數(shù)字攝影測量工作站DPW770DPW（DigitalPhotogrammtricWorkstations）由美國Helawa和瑞士Leica公司生產(chǎn)。雙屏，3D鼠標，手輪、腳盤，腳踏開關(guān)。偏振顯示屏、偏振光眼鏡3Dlabs圖形卡。73第八章數(shù)字攝影測量系統(tǒng)§2.8.3全數(shù)字型數(shù)字攝影測第八章

數(shù)字攝影測量系統(tǒng)§2.8.3全數(shù)字型數(shù)字攝影測量系統(tǒng)六、其他系統(tǒng)簡介4．LH的數(shù)字攝影測量工作站DPW770高精度圖像掃描儀DSW74第八章數(shù)字攝影測量系統(tǒng)§2.8.3全數(shù)字型數(shù)字攝影測第八章

數(shù)字攝影測量系統(tǒng)§2.8.3全數(shù)字型數(shù)字攝影測量系統(tǒng)六、其他系統(tǒng)簡介5．Intergraph的數(shù)字攝影測量工作站ImagestationImagestation由美國Intergraph公司生產(chǎn)。雙屏，3D鼠標。CrystalEyes(液晶)立體眼鏡和發(fā)射器。3DLabs‘WildcatII5110立體幀緩存用于立體顯示。75第八章數(shù)字攝影測量系統(tǒng)§2.8.3全數(shù)字型數(shù)字攝影測第八章

數(shù)字攝影測量系統(tǒng)§2.8.3全數(shù)字型數(shù)字攝影測量系統(tǒng)六、其他系統(tǒng)簡介6．Leica的數(shù)字攝影測量工作站DVPDVP（DigitalVideoPlotter）由瑞士Leica公司生產(chǎn)。偏振顯示屏、偏振光眼鏡，3D鼠標。76第八章數(shù)字攝影測量系統(tǒng)§2.8.3全數(shù)字型數(shù)字攝影測第八章

數(shù)字攝影測量系統(tǒng)§2.8.3全數(shù)字型數(shù)字攝影測量系統(tǒng)六、其他系統(tǒng)簡介7．武大的數(shù)字攝影測量工作站VirtuoZo77第八章數(shù)字攝影測量系統(tǒng)§2.8.3全數(shù)字型數(shù)字攝影測第八章

數(shù)字攝影測量系統(tǒng)§2.8.3全數(shù)字型數(shù)字攝影測量系統(tǒng)六、其他系統(tǒng)簡介8．中國測繪科學研究院的JX－4DPW78第八章數(shù)字攝影測量系統(tǒng)§2.8.3全數(shù)字型數(shù)字攝影測第八章

數(shù)字攝影測量系統(tǒng)§2.8.3全數(shù)字型數(shù)字攝影測量系統(tǒng)六、其他系統(tǒng)簡介9．解放軍信大測院的紅星數(shù)字攝影測量系統(tǒng)79第八章數(shù)字攝影測量系統(tǒng)§2.8.3全數(shù)字型數(shù)字攝影測第八章

數(shù)字攝影測量系統(tǒng)§2.8.4實時攝影測量系統(tǒng)

實時攝影測量RTP(real-timephotogrammetry)是一種響應時間為一個視頻周期的數(shù)字攝影測量，它可以應用于很多領(lǐng)域，諸如機器人、工業(yè)過程與質(zhì)量控制、生物立體測量等等。由于硬件的發(fā)展水平，現(xiàn)階段很難做到真正的實時處理，但準實時（響應時間大于一個視頻周期）還是能夠達到的。

以下介紹蘇黎世瑞士聯(lián)邦工業(yè)大學的DIPS(digitalphotogrammetricstation)與加拿大國家研究院(NRC)的IRI-D256。此外芬蘭技術(shù)研究中心的MAPVISION(machineautomatedphotogrammetricvisionsystem)等也屬于準實時系統(tǒng)。80第八章數(shù)字攝影測量系統(tǒng)§2.8.4實時攝影測量系統(tǒng)8第八章

數(shù)字攝影測量系統(tǒng)§2.8.4實時攝影測量系統(tǒng)一、DIPS數(shù)字攝影測量站

系統(tǒng)包括主機、影像處理系統(tǒng)、工作站和一些攝像機（圖2-8-12）。81第八章數(shù)字攝影測量系統(tǒng)§2.8.4實時攝影測量系統(tǒng)8第八章

數(shù)字攝影測量系統(tǒng)§2.8.4實時攝影測量系統(tǒng)一、DIPS數(shù)字攝影測量站

系統(tǒng)包括主機、影像處理系統(tǒng)、工作站和一些攝像機（圖2-8-12）。此系統(tǒng)的主要生產(chǎn)廠家有：

——KontronBildanalyse，Munich(德國)：主機、影像處理系統(tǒng)、工作站；

——AquaTV，Kempten（德國）：固態(tài)攝影機SM-72和HR-600；

——Wilcl，Heerbrugg(瑞士)：解析測圖儀AC1和裝配的CCD掃描儀；

——蘇黎世瑞士聯(lián)邦工業(yè)大學大地測量與攝影測量研究所：系統(tǒng)的實現(xiàn)，試驗場。DIPS容有兩個CCD相機，都采用Frame/Field轉(zhuǎn)換方法。與Interline轉(zhuǎn)換法相比較，可以較好地利用傳感器，受莫爾影響較小。SM-72采用的是TH7861CCD光敏元件，它有384(H)×576(V)個像點，像素大小為23μm×23μm，故像幅面積為8.83mm×6.62mm。而HR-600采用ValvoNXA1010光敏元件，它有604(H)×576(V)個像點，像素大小為l0μm×15.6μm，像幅為6.04mm×4.49mm。82第八章數(shù)字攝影測量系統(tǒng)§2.8.4實時攝影測量系統(tǒng)8第八章

數(shù)字攝影測量系統(tǒng)§2.8.