數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)課件

數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)12121230王浩宇1數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)12121230王浩宇1第八章

數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)的產(chǎn)生由來(lái)已久。早在60年代，第一臺(tái)解析測(cè)圖儀AP-1問(wèn)世不久，美國(guó)的全數(shù)字化測(cè)圖系統(tǒng)DAMCS也有了初步的試驗(yàn)結(jié)果。其后先后出現(xiàn)了多套數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)（參考本章緒論），至1988年京都國(guó)際攝影測(cè)量與遙感協(xié)會(huì)第16屆大會(huì)上展示出DSP-l型為代表的數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量工作站，基本上都是屬于體現(xiàn)數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量工作站概念的試驗(yàn)系統(tǒng)。盡管DSP-1是作為商品推出的，但實(shí)際上并沒(méi)有成功地銷(xiāo)售。2第八章數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)的產(chǎn)生由來(lái)已久。2第八章

數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)的產(chǎn)生由來(lái)已久。到1992年8月在美國(guó)華盛頓第17屆國(guó)際攝影測(cè)量與遙感大會(huì)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(guó)際攝影測(cè)量大會(huì)上展出的解析測(cè)圖儀，它表明了數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)正在由試驗(yàn)階段步入攝影測(cè)量的生產(chǎn)階段。1996年7月，在奧地利首都維也納18屆國(guó)際攝影測(cè)量與遙感大會(huì)上，展出十幾套數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量工作站，這表明數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量工作站已進(jìn)入了使用階段。3第八章數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)的產(chǎn)生由來(lái)已久。3第八章

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

數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)§2.8.1數(shù)字?jǐn)z影測(cè)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(cè)：特征提取與定位·多像量測(cè)：影像匹配·攝影測(cè)量解算：與解析攝影測(cè)量相同，如空中三角測(cè)量·數(shù)字表面內(nèi)插：如DEM建立·等值線自動(dòng)繪制·機(jī)助量測(cè)與解譯·交互編輯2．主要產(chǎn)品·空中三角測(cè)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(shè)計(jì)所需的三維信息·各種信息系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)所需的空間信息5第八章數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)§2.8.1數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)1第八章

數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)§2.8.1數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)二、作業(yè)方式

原則上，數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)是對(duì)影像進(jìn)行自動(dòng)化量測(cè)與識(shí)別的系統(tǒng)。但數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量現(xiàn)在正處于發(fā)展的早期，對(duì)影像物理信息的自動(dòng)提取——自動(dòng)識(shí)別方面的研究還非常粗淺，即使是對(duì)影像幾何信息的自動(dòng)提取——自動(dòng)量測(cè)，也還存在許多需要研究與解決的問(wèn)題，因此，在現(xiàn)階段其作業(yè)方式只可能是全自動(dòng)、半自動(dòng)及人工操作三種方式相結(jié)合。6第八章數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)§2.8.1數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)6第八章

數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)§2.8.1數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)二、作業(yè)方式1．自動(dòng)化與人工干預(yù)在自動(dòng)化作業(yè)狀態(tài)下“作業(yè)”，應(yīng)無(wú)須任何人工干預(yù)。系統(tǒng)無(wú)法處理的問(wèn)題應(yīng)自動(dòng)記錄下來(lái)留給人工進(jìn)行后處理，而不能因此使整個(gè)系統(tǒng)停止工作去等待人工干預(yù)，系統(tǒng)應(yīng)能繼續(xù)正常地運(yùn)行下去。人工干預(yù)應(yīng)是自動(dòng)化處理的“預(yù)處理”與“后處理”。這就意味著：自動(dòng)化的作業(yè)過(guò)程與人工干預(yù)不是一個(gè)交互的過(guò)程，而是分開(kāi)來(lái)的兩個(gè)部分。人工干預(yù)作為自動(dòng)化系統(tǒng)的“預(yù)處理”與“后處理”以交互方式為自動(dòng)化作業(yè)作準(zhǔn)備，如必要的數(shù)據(jù)準(zhǔn)備、必要的輔助量測(cè)工作等及處理自動(dòng)化過(guò)程所殘留的尚無(wú)法解決的問(wèn)題。按此策略設(shè)計(jì)的數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)，雖還需要“人工干預(yù)”，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?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)§2.8.1數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)7第八章

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

數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)§2.8.1數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)三、硬件9第八章數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)§2.8.1數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)9第八章

數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)§2.8.1數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)三、硬件數(shù)字?jǐn)z影測(cè)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(shè)備；另一部分（也是其核心部分）是一臺(tái)計(jì)算機(jī)及其他外設(shè)。實(shí)際上，數(shù)字影像獲取與輸出設(shè)備也是計(jì)算機(jī)的外設(shè)。全數(shù)字型的數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量工作站的一個(gè)重要特點(diǎn)是無(wú)需專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的高精度光機(jī)部件，但混合型的系統(tǒng)一般是在現(xiàn)有解析測(cè)圖儀或坐標(biāo)儀上加裝CCD數(shù)字相機(jī)構(gòu)成。早期的一些系統(tǒng)需要專(zhuān)門(mén)的硬件相關(guān)器以彌補(bǔ)計(jì)算機(jī)速度低不能滿足處理要求的缺陷。后來(lái)的一些系統(tǒng)利用現(xiàn)成的圖像處理系統(tǒng)來(lái)構(gòu)成，或者利用多處理器的模塊式方法構(gòu)成。由于計(jì)算機(jī)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(tái)工作站，甚至是386微機(jī)或486微機(jī)。10第八章數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)§2.8.1數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)1第八章

數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)§2.8.1數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)三、硬件一般情況下，一臺(tái)實(shí)用數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)應(yīng)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(pán)及海量外存貯器（磁帶機(jī)或光盤(pán)），24bit彩色圖像處理板（若希望有動(dòng)畫(huà)功能還應(yīng)帶有Z-buffer）。對(duì)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(duì)并列顯示的兩幅影像進(jìn)行觀察；或者利用互補(bǔ)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(jìn)行觀察；或者利用偏振光及閃閉法進(jìn)行立體觀察，這種專(zhuān)用于立體觀測(cè)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(cè)方式。11第八章數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)§2.8.1數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)1第八章

數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)§2.8.1數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)四、軟件數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)的軟件實(shí)際上是解析攝影測(cè)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(jì)算（1）內(nèi)定向?？驑?biāo)的自動(dòng)與半自動(dòng)識(shí)別與定位，利用框標(biāo)檢校坐標(biāo)與定位坐標(biāo)，計(jì)算掃描坐標(biāo)系與像片坐標(biāo)系間的變換參數(shù)。（2）相對(duì)定向。將左影像分區(qū)提取特征點(diǎn)，利用二維相關(guān)尋找同名點(diǎn)，計(jì)算相對(duì)定向參數(shù)

。當(dāng)不進(jìn)行內(nèi)定向而直接進(jìn)行相對(duì)定向時(shí)，則還有x0,y0與f三個(gè)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(duì)定向的過(guò)程，人工輔助量測(cè)有時(shí)也是需要的。（3）絕對(duì)定向。現(xiàn)階段主要由人工在左（右）影像定位控制點(diǎn)，由最小二乘匹配確定同名點(diǎn)，然后計(jì)算絕對(duì)定向參數(shù)。今后有可能建立控制點(diǎn)影像庫(kù)以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)絕對(duì)定向。12第八章數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)§2.8.1數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)1第八章

數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)§2.8.1數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)四、軟件數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)的軟件實(shí)際上是解析攝影測(cè)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(cè)量其基本算法與解析攝影測(cè)量相同，但由于數(shù)字?jǐn)z影測(cè)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(cè)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(yù)以重新排列，形成核線影像。4．影像匹配沿核線進(jìn)行一維影像匹配，確定同名點(diǎn)?？紤]結(jié)果的可靠性與精度，應(yīng)合理地應(yīng)用影像匹配的各種方法。13第八章數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)§2.8.1數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)1第八章

數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)§2.8.1數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)四、軟件數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)的軟件實(shí)際上是解析攝影測(cè)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(jì)算同名點(diǎn)的地面坐標(biāo)(X，Y，Z)（若利用地面元相關(guān)方法，則無(wú)需此步），然后內(nèi)插DTM格網(wǎng)點(diǎn)高程，建立DTM。6．自動(dòng)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(jī)助量測(cè)（如地物地貌元素的量測(cè)）11．注記14第八章數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)§2.8.1數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)1第八章

數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)§2.8.1數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)五、工作流程15第八章數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)§2.8.1數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)1第八章

數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)§2.8.1數(shù)字?jǐn)z影測(cè)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(diǎn)DTM矢量數(shù)據(jù)金字塔影像內(nèi)定向量測(cè)控制點(diǎn)三角測(cè)量自動(dòng)地形采集交互地形編輯坐標(biāo)量測(cè)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(bào)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?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)§2.8.1數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)D第八章

數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)§2.8.1數(shù)字?jǐn)z影測(cè)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(jiǎn)稱(chēng)“4D”產(chǎn)品。17第八章數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)§2.8.1數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)D第八章

數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)§2.8.2混合型數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)在解析測(cè)圖儀或坐標(biāo)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(dòng)測(cè)圖系統(tǒng)。只對(duì)所處理的局部影像數(shù)字化，可以不需大容量的計(jì)算機(jī)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(lèi)。這些系統(tǒng)的共同特點(diǎn)是采用專(zhuān)門(mén)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(wú)法修改。隨著計(jì)算機(jī)容量的加大和速度的加快，可以在常規(guī)民用解析測(cè)圖儀上附加全部由軟件實(shí)現(xiàn)的數(shù)字相關(guān)系統(tǒng)，例如在DSR-11解析測(cè)圖儀與C100解析測(cè)圖儀上安裝CCD數(shù)字?jǐn)z影機(jī)實(shí)現(xiàn)數(shù)字相關(guān)。這種在解析測(cè)圖儀（或坐標(biāo)儀）上加裝CCD數(shù)字相機(jī)的系統(tǒng)屬于混合型(hybrid)數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)。著名的混合型系統(tǒng)還有美國(guó)的DCCS與日本TOPCON的PI-1000。18第八章數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)§2.8.2混合型數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量第八章

數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)§2.8.2混合型數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)一、DSR11+CCDDSR11是由瑞士Kern廠生產(chǎn)的解析測(cè)圖儀，其控制計(jì)算機(jī)是美國(guó)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(cè)圖儀的附件（圖2-8-1）；19第八章數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)§2.8.2混合型數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量第八章

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

數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)§2.8.2混合型數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)一、DSR11+CCD21第八章數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)§2.8.2混合型數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量第八章

數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)§2.8.2混合型數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)一、DSR11+CCD實(shí)時(shí)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(jī)輸出的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)；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(jī)。

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?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)§2.8.2混合型數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量第八章

數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)§2.8.2混合型數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)二、C100+CCD為了實(shí)現(xiàn)數(shù)字相關(guān)，與KernDRS-11-樣，在PlanicompC100解析測(cè)圖儀上安裝CCD數(shù)字?jǐn)z影機(jī)，實(shí)現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換。整個(gè)儀器的光機(jī)部分的改裝如圖2-8-2所示。23第八章數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)§2.8.2混合型數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量第八章

數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)§2.8.2混合型數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)二、C100+CCD為了實(shí)現(xiàn)數(shù)字相關(guān)，與KernDRS-11-樣，在PlanicompC100解析測(cè)圖儀上安裝CCD數(shù)字?jǐn)z影機(jī)，實(shí)現(xiàn)光咆轉(zhuǎn)換。整個(gè)儀器的光機(jī)部分的改裝如圖2-8-2所示。

它是在儀器上安裝了兩個(gè)Hamamatsu固定攝像機(jī)，為了不影響解析測(cè)圖儀原來(lái)的觀測(cè)系統(tǒng)，僅用一個(gè)分光鏡代替了原來(lái)的棱鏡，來(lái)自原來(lái)照明系統(tǒng)的光線通過(guò)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(lái)儀器的光學(xué)系統(tǒng)中。因此，作業(yè)員還能按常規(guī)的方法進(jìn)行觀測(cè)，絲毫不受干擾，僅有15%的光線透過(guò)分光鏡后，通過(guò)物鏡達(dá)到CCD陣列攝像機(jī)。24第八章數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)§2.8.2混合型數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量第八章

數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)§2.8.2混合型數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)二、C100+CCD攝像機(jī)C1000-35M是由244（豎直方向）×320（水平方向）個(gè)金屬氧化半導(dǎo)體元件組成的傳感器陣列，每個(gè)半導(dǎo)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(xué)系統(tǒng)的放大倍率是1.35倍，因此，在像片上每個(gè)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(jī)將影像的灰度轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，然后通過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字——灰度值。經(jīng)過(guò)直接數(shù)據(jù)通道和輸入/輸出接口，送入計(jì)算機(jī)處理，同時(shí)，攝像機(jī)所攝的影像窗口，還可以在監(jiān)視器上顯示出來(lái)，如圖2-8-3所示。25第八章數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)§2.8.2混合型數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量第八章

數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)§2.8.2混合型數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)二、C100+CCD26第八章數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)§2.8.2混合型數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量第八章

數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)§2.8.2混合型數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)二、C100+CCDPlanicompC100是由原西德Opton廠生產(chǎn)的解析測(cè)圖儀，但在它上面實(shí)現(xiàn)高精度數(shù)字相關(guān)是由Stuttgart大學(xué)Ackermann教授提出來(lái)的。其出發(fā)點(diǎn)是想利用數(shù)字相關(guān)實(shí)現(xiàn)區(qū)域網(wǎng)平差作業(yè)中“轉(zhuǎn)點(diǎn)”自動(dòng)化。但是，當(dāng)時(shí)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(dá)到的影像配準(zhǔn)精度很高，但是目前的速度還比較慢，約需要5s/點(diǎn)。因此，它主要的功能將應(yīng)用于空中三角測(cè)量與變形觀測(cè)等高精度的量測(cè)方面。27第八章數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)§2.8.2混合型數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量第八章

數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)§2.8.2混合型數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)二、C100+CCD（1）相對(duì)定向。在空中三角測(cè)量中能用以自動(dòng)量測(cè)視差完成相對(duì)定向。例如，他們利用一個(gè)像對(duì)，攝影機(jī)是RMK，像片比例尺為1：8900，總共觀測(cè)了27個(gè)標(biāo)志點(diǎn)和12個(gè)自然明顯地物點(diǎn)，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(biāo)準(zhǔn)差σX,σY，它可以作為自動(dòng)視差量測(cè)的內(nèi)部精度。

對(duì)人工標(biāo)志點(diǎn)σ<0.05像素（<1

μm）

對(duì)自然明顯點(diǎn)σ<0.07像素（<1.4μm）同時(shí)利用相對(duì)定向后，殘余的上下視差PY，用下式估算量測(cè)精度：28第八章數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)§2.8.2混合型數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量第八章

數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)§2.8.2混合型數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)二、C100+CCD（1）相對(duì)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(dá)到作業(yè)員立體觀測(cè)的精度。29第八章數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)§2.8.2混合型數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量第八章

數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)§2.8.2混合型數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)二、C100+CCD（2）相鄰航帶公共點(diǎn)的傳遞。實(shí)現(xiàn)空中三角測(cè)量自動(dòng)化，眾所周知，區(qū)域網(wǎng)平差中相鄰航帶之間加密點(diǎn)和控制點(diǎn)的轉(zhuǎn)刺，是影響區(qū)域網(wǎng)精度的一個(gè)重要因素。即使用很好的轉(zhuǎn)點(diǎn)儀進(jìn)行轉(zhuǎn)刺，其精度也漢為7-10μm，而且還要破壞周?chē)挠跋?，影響立體觀測(cè)。因此，為了進(jìn)行高精度的空中三角測(cè)量，必須將外業(yè)控制點(diǎn)與加密點(diǎn)全部做成人工標(biāo)志點(diǎn)，顯然這是十分費(fèi)時(shí)和不經(jīng)濟(jì)的。高精度數(shù)字相關(guān)就是為解決相鄰航帶的轉(zhuǎn)點(diǎn)而提出來(lái)的。30第八章數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)§2.8.2混合型數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量第八章

數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)§2.8.2混合型數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)二、C100+CCD（2）相鄰航帶公共點(diǎn)的傳遞。例如圖2-8-4所示，一個(gè)控制點(diǎn)在幾張相鄰的像片上出現(xiàn)。為了實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)點(diǎn)，可將其中一個(gè)點(diǎn)周?chē)挠跋瘢ㄈ缦衿?-2上的點(diǎn)）窗口的數(shù)字影像存在計(jì)算機(jī)中作為“模板”。當(dāng)觀測(cè)任何一個(gè)像對(duì)（如Ⅱ-l/Ⅱ-2）時(shí)，先將該點(diǎn)的影像“模板”調(diào)入計(jì)算機(jī)內(nèi)存，與該像對(duì)中的任何一張像片上該點(diǎn)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(diǎn)位，從而實(shí)現(xiàn)了點(diǎn)的傳遞。31第八章數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)§2.8.2混合型數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量第八章

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

數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)§2.8.2混合型數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)二、C100+CCD（2）相鄰航帶公共點(diǎn)的傳遞。根據(jù)他們的試驗(yàn)，共三條航帶，26張像片，所有控制點(diǎn)與加密點(diǎn)全部采用標(biāo)志點(diǎn)。為了試驗(yàn)比較，總共做了四組觀測(cè)：一、二組分別由作業(yè)員在PSKI與解析測(cè)圖儀C100上觀測(cè)人工標(biāo)志點(diǎn)；三、四組是采用高精度數(shù)字相關(guān)在C100上進(jìn)行，其中第三組是標(biāo)志點(diǎn)。第四組是觀測(cè)自然明顯點(diǎn)，四組觀測(cè)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(dòng)化結(jié)果所作的標(biāo)志點(diǎn)與自然點(diǎn)的精度相差極微。而且，它的精度是人工轉(zhuǎn)刺明顯點(diǎn)（用轉(zhuǎn)點(diǎn)儀）的2～3倍。因此，采用高精度數(shù)字相關(guān)后，可以不用標(biāo)志點(diǎn)（加密點(diǎn)），而且無(wú)須人工轉(zhuǎn)刺，這是高精度數(shù)字相關(guān)的明顯的經(jīng)濟(jì)效益。33第八章數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)§2.8.2混合型數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量第八章

數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)§2.8.2混合型數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)二、C100+CCD（3）自動(dòng)量測(cè)框標(biāo)，實(shí)現(xiàn)內(nèi)定向自動(dòng)化。即將一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的框標(biāo)灰度分布陣列作“模板”，用它對(duì)實(shí)際像片上的框標(biāo)影像作相關(guān)，即能求得框標(biāo)的儀器坐標(biāo)。（4）數(shù)字地面模型。即對(duì)在C100上已定好向的像對(duì)，作斷面掃描，自動(dòng)形成數(shù)字地面模型。（5）變形觀測(cè)。過(guò)去為了進(jìn)行變形觀測(cè)需做大量的標(biāo)志點(diǎn)，做標(biāo)志點(diǎn)時(shí)還必需按變形規(guī)律進(jìn)行布設(shè)。利用高精度數(shù)字相關(guān)進(jìn)行變形觀測(cè)，只要將固定的明顯點(diǎn)影像作“模板”存放起來(lái)，與不同時(shí)期所攝的影像進(jìn)行數(shù)字相關(guān)，求得其變形移位量，這被認(rèn)為是高精度數(shù)字相關(guān)的主要應(yīng)用前景之一。34第八章數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)§2.8.2混合型數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量第八章

數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)§2.8.2混合型數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)三、DCCS數(shù)字坐標(biāo)儀相關(guān)系統(tǒng)DCCS(digitalcomparatorcorrelatorsystem)系統(tǒng)是以解析測(cè)圖儀創(chuàng)始人Helava為首的美國(guó)Helava公司(HAI)的產(chǎn)品，是與裝備CCD相機(jī)的解析測(cè)圖儀類(lèi)似的混合型(hybrid)系統(tǒng)，DCCS用于自動(dòng)選取并量測(cè)區(qū)域空中三角測(cè)量的連接點(diǎn)。系統(tǒng)的坐標(biāo)儀部分是一臺(tái)配備了一個(gè)經(jīng)檢校過(guò)的固態(tài)面?zhèn)鞲衅鞯膯蜗褡鴺?biāo)量測(cè)儀，用于從航空像片上提取數(shù)字化塊，待用作選點(diǎn)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(tái)單像坐標(biāo)量測(cè)儀實(shí)際上便成為一臺(tái)像片坐標(biāo)儀。選點(diǎn)和相關(guān)過(guò)程均自動(dòng)化并數(shù)字化，選點(diǎn)系根據(jù)興趣算子的輸出，同時(shí)，在連接點(diǎn)上用最小二乘相關(guān)(LSC)實(shí)現(xiàn)數(shù)學(xué)上嚴(yán)格的多張像片相關(guān)。

據(jù)稱(chēng)，相關(guān)影像坐標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)差達(dá)0.01像素，而光線交會(huì)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(xì)部。該系統(tǒng)包括連接點(diǎn)在標(biāo)準(zhǔn)點(diǎn)位上自動(dòng)定位和重新獲取，亦可根據(jù)需要直接與區(qū)域三角測(cè)量程序(GIANT)相連，研制者認(rèn)為，DCCS是新一代攝影測(cè)量?jī)x器的代表。35第八章數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)§2.8.2混合型數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量第八章

數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)§2.8.2混合型數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)三、DCCS數(shù)字坐標(biāo)儀相關(guān)系統(tǒng)DCCS數(shù)字坐標(biāo)儀相關(guān)系統(tǒng)主要由三部分硬件組成：一臺(tái)單像坐標(biāo)量測(cè)儀/圖像傳感器，一個(gè)顯示/控制臺(tái)和一個(gè)控制器/相關(guān)器，其組成如圖2-8-5所示。36第八章數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)§2.8.2混合型數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量第八章

數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)§2.8.2混合型數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)三、DCCS數(shù)字坐標(biāo)儀相關(guān)系統(tǒng)單像坐標(biāo)量測(cè)儀是一臺(tái)裝備了線性編碼器DC-伺服馬達(dá)的堅(jiān)固的工業(yè)型xy-平臺(tái)。平臺(tái)安裝了一個(gè)（或可選兩個(gè)）用于圖像數(shù)字化的CCD傳感器及其有關(guān)的光學(xué)系統(tǒng)。坐標(biāo)儀安在桌子的內(nèi)部，傳感器通過(guò)桌子頂部的窗口“觀看”輸入像片。在整個(gè)量測(cè)過(guò)程中像片保持不動(dòng)。標(biāo)準(zhǔn)傳感器的標(biāo)稱(chēng)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(dòng)傳感器檢校確定的。第二個(gè)（可選）傳感器通過(guò)可裝備Zoom變倍的觀察裝置。計(jì)算機(jī)控制的伺服系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)像盤(pán)移動(dòng)，坐標(biāo)儀的分解力為1μm，精度2～3μm。顯示/控制臺(tái)設(shè)在坐標(biāo)儀旁邊一個(gè)專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的桌上，坐標(biāo)儀可置于控制臺(tái)的任意一側(cè)，控制臺(tái)有三個(gè)CRT顯示器和一個(gè)帶有12鍵指示器的數(shù)據(jù)板，控制計(jì)算機(jī)設(shè)在控制臺(tái)下面。37第八章數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)§2.8.2混合型數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量第八章

數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)§2.8.2混合型數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)三、DCCS數(shù)字坐標(biāo)儀相關(guān)系統(tǒng)兩個(gè)CRT并排設(shè)在作業(yè)員眼高處，可用以顯示值制臺(tái)設(shè)在坐標(biāo)儀旁邊一個(gè)專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的桌上，坐標(biāo)儀可置于控制臺(tái)的任意一側(cè)，控制臺(tái)有三個(gè)CRT顯示器和一個(gè)帶有12鍵指示器的數(shù)據(jù)板，控制計(jì)算機(jī)設(shè)在控制臺(tái)下面?？刂葡到y(tǒng)所需的數(shù)字信息經(jīng)由設(shè)在控制臺(tái)旁的標(biāo)準(zhǔn)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(shí)時(shí)所需的控制。數(shù)據(jù)板指示器可用于在人工控制下移動(dòng)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(duì)式。慢增量式的分解力為圖像上1pm，用于實(shí)現(xiàn)精細(xì)的點(diǎn)定位；快增量式可在連續(xù)的人工控制下由一點(diǎn)快速移動(dòng)到另一點(diǎn)；絕對(duì)模式在計(jì)算機(jī)控制下作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，可獨(dú)立使用，亦可定位到當(dāng)前正在量測(cè)的圖像。在此過(guò)程中，正被量測(cè)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(rèn)菜單上指示的兩個(gè)點(diǎn)，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(jìn)行定向，于是，指示器便可用來(lái)指示像片上的有利點(diǎn)，計(jì)算機(jī)則將傳感器驅(qū)動(dòng)至該點(diǎn)。38第八章數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)§2.8.2混合型數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量第八章

數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)§2.8.2混合型數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)三、DCCS數(shù)字坐標(biāo)儀相關(guān)系統(tǒng)人工移動(dòng)模式是通過(guò)在指示器上按一個(gè)適當(dāng)?shù)逆I，指示器上的其余九個(gè)鍵用于接受或拒絕某個(gè)量測(cè)值，選擇人工、半自動(dòng)或自動(dòng)模式，跳到中斷功能等等。一般情況下，只是當(dāng)一張新像片置于數(shù)字化窗口時(shí)才需要從終端鍵盤(pán)輸入?？刂?相關(guān)器為一增強(qiáng)型MicroVAXⅡ。主要增強(qiáng)在于一個(gè)幀獲取器(framegrabber)，一個(gè)大的溫盤(pán)和一個(gè)伺服控制接口。微型計(jì)算機(jī)是該系統(tǒng)的心臟，它讀取數(shù)據(jù)盤(pán)的輸入和來(lái)自線性編碼器的數(shù)船，保存坐標(biāo)和作業(yè)員動(dòng)作的蹤跡．處理圖像獲取和存貯，執(zhí)行點(diǎn)選擇邏輯功能，進(jìn)行相關(guān)運(yùn)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(cè)量。DCCS系統(tǒng)的軟件系統(tǒng)包括用Forstner興趣算子選點(diǎn)，用HAI公司提出的分層松弛相關(guān)法(HRC)實(shí)現(xiàn)“拉入”目標(biāo)空間的最小二乘相關(guān)、粗差檢測(cè)以及服務(wù)性程序等。39第八章數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)§2.8.2混合型數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量第八章

數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)§2.8.3全數(shù)字型數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)40第八章數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)§2.8.3全數(shù)字型數(shù)字?jǐn)z影測(cè)第八章

數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)§2.8.3全數(shù)字型數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)全數(shù)字型的數(shù)字?jǐn)z影測(cè)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(duì)影像作部分?jǐn)?shù)字化。這種系統(tǒng)無(wú)需精密光學(xué)機(jī)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(dú)的一套系統(tǒng)中即可完成所有攝影測(cè)量任務(wù)，因而有人建議把它稱(chēng)為“數(shù)字測(cè)圖儀”。由于它可產(chǎn)生三維圖示的形象化產(chǎn)品，其應(yīng)用將遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)傳統(tǒng)攝影測(cè)量的范疇，因此人們更傾向于稱(chēng)其為數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量工作站或軟拷貝(soft-copy)攝影測(cè)量工作站，甚至更簡(jiǎn)單、更概括地稱(chēng)之為數(shù)字站。數(shù)字立體測(cè)圖儀的概念是Sarjakoski于1981年首先提出來(lái)的，但第一套全數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)是60年代在美國(guó)建立的DAMC。41第八章數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)§2.8.3全數(shù)字型數(shù)字?jǐn)z影測(cè)第八章

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

數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)§2.8.3全數(shù)字型數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)一、全數(shù)字化自動(dòng)測(cè)圖系統(tǒng)DAMC美國(guó)全數(shù)字化自動(dòng)測(cè)圖系統(tǒng)DAMC系用影像數(shù)字化的方式測(cè)制線劃圖及正射影像地圖。測(cè)圖系統(tǒng)包括有一架數(shù)字計(jì)算機(jī)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(biāo)量測(cè)儀。掃描器用以在像片對(duì)的影像重疊面內(nèi)進(jìn)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(gè)點(diǎn)，影像灰度按8,16或32級(jí)記錄。在掃描過(guò)程中立體坐標(biāo)儀上的立體像對(duì)在y方向機(jī)械地以每秒7mm的速度移動(dòng)。掃描的光源使用一臺(tái)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(hào)按8,16或32級(jí)以二進(jìn)制數(shù)字表示，并記錄在磁帶中。由于掃描器同時(shí)對(duì)兩張像片進(jìn)行數(shù)字化記錄，因此兩個(gè)灰度值裝在一個(gè)字標(biāo)之中。三個(gè)二進(jìn)制比特(bit)記右像的灰度編碼，而另三個(gè)記左像的灰度編碼。數(shù)字計(jì)算機(jī)IBM7094型的輸入磁帶是七孔道二進(jìn)制的，其中六個(gè)孔道載有一對(duì)灰度值，而第七個(gè)則是差錯(cuò)檢校孔。這些數(shù)據(jù)均進(jìn)入到DAMC程序系統(tǒng)的輸人中。43第八章數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)§2.8.3全數(shù)字型數(shù)字?jǐn)z影測(cè)第八章

數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)§2.8.3全數(shù)字型數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)一、全數(shù)字化自動(dòng)測(cè)圖系統(tǒng)DAMC運(yùn)算程序的一種稱(chēng)為順序程序系統(tǒng)。這個(gè)程序系統(tǒng)包含有按下列順序的幾個(gè)程序。1．后方交會(huì)—定向程序根據(jù)控制點(diǎn)坐標(biāo)及其在立體坐標(biāo)儀STK-1上的相應(yīng)像點(diǎn)坐標(biāo)值求得兩張像片的外方位元素。同時(shí)求得的兩張像片的天底點(diǎn)及其共軛點(diǎn)用以輸入到掃描過(guò)程，使兩張像片能在立體坐標(biāo)儀上定向而在平行于其飛行方向上進(jìn)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(gè)輸出區(qū)，能存儲(chǔ)最多100條掃描線。經(jīng)過(guò)糾正處理以后轉(zhuǎn)寫(xiě)到一個(gè)輸出帶中，再進(jìn)行下一部分輸入數(shù)據(jù)的糾正。44第八章數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)§2.8.3全數(shù)字型數(shù)字?jǐn)z影測(cè)第八章

數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)§2.8.3全數(shù)字型數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)一、全數(shù)字化自動(dòng)測(cè)圖系統(tǒng)DAMC運(yùn)算程序的一種稱(chēng)為順序程序系統(tǒng)。這個(gè)程序系統(tǒng)包含有按下列順序的幾個(gè)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(duì)一張像片上影像的一個(gè)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(jiǎn)化計(jì)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(gè)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(shí)，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(gè)磁帶上對(duì)每6×6點(diǎn)單元組記錄其視差值。45第八章數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)§2.8.3全數(shù)字型數(shù)字?jǐn)z影測(cè)第八章

數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)§2.8.3全數(shù)字型數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)一、全數(shù)字化自動(dòng)測(cè)圖系統(tǒng)DAMC運(yùn)算程序的一種稱(chēng)為順序程序系統(tǒng)。這個(gè)程序系統(tǒng)包含有按下列順序的幾個(gè)程序。4．正射改正和等高線程序?yàn)榱水a(chǎn)生曬印正射像片的數(shù)字化數(shù)據(jù)，對(duì)影像點(diǎn)位要進(jìn)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(diǎn)為單元移動(dòng)到其相對(duì)于像底點(diǎn)的正射投影位置上，并根據(jù)在相關(guān)運(yùn)算階段求得的視差，計(jì)算其高程。每當(dāng)高程跨過(guò)等高線時(shí)，則在單元組內(nèi)放入一個(gè)等高線標(biāo)志，而連接一系列6×6點(diǎn)單元組構(gòu)成為一根等高線。每一根等高線用一個(gè)獨(dú)特的符號(hào)標(biāo)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(gè)適當(dāng)?shù)姆?hào)所代替。DAMC全數(shù)字化測(cè)圖系統(tǒng)可以足夠的精度(C因子大于250，預(yù)計(jì)可達(dá)1500)生產(chǎn)線劃地形圖及正射影像地圖，其速度約為每小時(shí)一個(gè)像對(duì)（C因子系美國(guó)對(duì)高程精度的一種表達(dá)，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?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)§2.8.3全數(shù)字型數(shù)字?jǐn)z影測(cè)第八章

數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)§2.8.3全數(shù)字型數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)二、DSP1數(shù)字立體攝影測(cè)量系統(tǒng)DSP1(digitalstereophotogrammetricsystem)數(shù)字立體攝影測(cè)量系統(tǒng)足瑞士克思廠(Kern)與英國(guó)劍橋GEMS公司共同研制于1988年7月在日本京都舉行的國(guó)際攝影測(cè)量與遙感學(xué)會(huì)(1SPRS)第16屆大會(huì)上推出的產(chǎn)品，其硬件配置如圖2-8-6、圖2-8-7所示?？怂紡S多年來(lái)無(wú)論在硬件還是軟件研制方面都一直堅(jiān)持模塊化策略，DSP1的設(shè)計(jì)亦體現(xiàn)了這種特點(diǎn)。47第八章數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)§2.8.3全數(shù)字型數(shù)字?jǐn)z影測(cè)第八章

數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)§2.8.3全數(shù)字型數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)二、DSP1數(shù)字立體攝影測(cè)量系統(tǒng)48第八章數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)§2.8.3全數(shù)字型數(shù)字?jǐn)z影測(cè)第八章

數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)§2.8.3全數(shù)字型數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)二、DSP1數(shù)字立體攝影測(cè)量系統(tǒng)DSP1(digitalstereophotogrammetricsystem)數(shù)字立體攝影測(cè)量系統(tǒng)足瑞士克思廠(Kern)與英國(guó)劍橋GEMS公司共同研制于1988年7月在日本京都舉行的國(guó)際攝影測(cè)量與遙感學(xué)會(huì)(1SPRS)第16屆大會(huì)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(lái)無(wú)論在硬件還是軟件研制方面都一直堅(jiān)持模塊化策略，DSP1的設(shè)計(jì)亦體現(xiàn)了這種特點(diǎn)。1．DSP1的硬件(1)主處理機(jī)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(jī)上運(yùn)行，圖像和程序向P2處理機(jī)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?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)§2.8.3全數(shù)字型數(shù)字?jǐn)z影測(cè)第八章

數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)§2.8.3全數(shù)字型數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)二、DSP1數(shù)字立體攝影測(cè)量系統(tǒng)1．DSP1的硬件(2)專(zhuān)用處理機(jī)P2。GEMS公司研制的GEMSYS35乃DSP1之心臟，完成P2處理機(jī)和圖像存儲(chǔ)裝置的功能。它采用不受操作系統(tǒng)控制的獨(dú)立模式，因此系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)的程序和輸入數(shù)據(jù)均從主處理機(jī)Pl傳送至P2，其方式與KernDSR類(lèi)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(chǔ)，附加一個(gè)MC68881浮點(diǎn)協(xié)處理器。它既與通用總線VME相連，用于與外部設(shè)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(chǔ)器(VIS)：達(dá)256MB的隨機(jī)存取存儲(chǔ)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?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)§2.8.3全數(shù)字型數(shù)字?jǐn)z影測(cè)第八章

數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)§2.8.3全數(shù)字型數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)二、DSP1數(shù)字立體攝影測(cè)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(gè)INMOST800浮點(diǎn)Transputer組成，其任務(wù)之一在于實(shí)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(guò)GEMS公司研制的并行接口．KernDSR屯子組件之一部分系作為用戶(hù)接口用于由作業(yè)員控制圖像的移動(dòng)，這部分亦通過(guò)GEMS研制的一個(gè)接口與硬件GEMSYS相連。(3)DSP1的其他硬件設(shè)置。

顯示監(jiān)視器：數(shù)字圖像顯示監(jiān)視器是一臺(tái)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(gè)區(qū)域，以便可觀看立體圖像，兩個(gè)區(qū)域還可獨(dú)自變倍(zooming)、移動(dòng)(panning)等。

測(cè)標(biāo)：左右圖像測(cè)標(biāo)被定在適當(dāng)?shù)拇翱诘闹行奶幰粋€(gè)重疊面內(nèi)。由于使用這種數(shù)字測(cè)標(biāo)，在測(cè)標(biāo)和圖像之間不可能產(chǎn)生視差，從而使得光學(xué)觀測(cè)器的設(shè)計(jì)更為靈活。51第八章數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)§2.8.3全數(shù)字型數(shù)字?jǐn)z影測(cè)第八章

數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)§2.8.3全數(shù)字型數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)二、DSP1數(shù)字立體攝影測(cè)量系統(tǒng)1．DSP1的硬件立體觀測(cè)器：觀測(cè)系統(tǒng)系以KernDSR光學(xué)部件為基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)成可用監(jiān)視器進(jìn)行立體觀測(cè)。

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

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

坐標(biāo)記錄：用于坐標(biāo)記錄的用戶(hù)接口和儀器鍵盤(pán)輸入系通過(guò)P3處理機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)。該處理器由-RS232串行線路與主處理機(jī)Pl相連。52第八章數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)§2.8.3全數(shù)字型數(shù)字?jǐn)z影測(cè)第八章

數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)§2.8.3全數(shù)字型數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)二、DSP1數(shù)字立體攝影測(cè)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(gè)處理機(jī)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(shí)亦處理P1和P2之間的所有數(shù)據(jù)流。(2)Pl主處理機(jī)。

·數(shù)字圖像傳送——將存貯在MicroVAX主處理機(jī)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(gè)無(wú)磁盤(pán)的圖像處理工作站，故在P2和加速器Trans-puterP7上運(yùn)行的程序必須在系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)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(cè)圖儀相同的軟件。53第八章數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)§2.8.3全數(shù)字型數(shù)字?jǐn)z影測(cè)第八章

數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)§2.8.3全數(shù)字型數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)二、DSP1數(shù)字立體攝影測(cè)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(lèi)似于KernDSR，DTMCOL為DTM采集軟件包。(3)P2圖像處理機(jī)?！ぐ逄幚砥鳎―SR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(pán)的用戶(hù)接口得到的輸入移動(dòng)數(shù)字圖像?！す鈱W(xué)系統(tǒng)仿真——用數(shù)字圖像處理技術(shù)提供先前由KernDSR光學(xué)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(qiáng)、反差擴(kuò)大。(4)P7Transputers。

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

數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)§2.8.3全數(shù)字型數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)三、最簡(jiǎn)單的數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量工作站由一般的PC機(jī)（例如286,386微機(jī)）為基礎(chǔ)，加上攝影測(cè)量的相應(yīng)軟件，就可以構(gòu)成一個(gè)最簡(jiǎn)單的數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量工作站。例如由加拿大Laval大學(xué)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?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)§2.8.3全數(shù)字型數(shù)字?jǐn)z影測(cè)第八章

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

它由一臺(tái)286微機(jī)組成，為便于立體觀測(cè)，在監(jiān)視器前有一個(gè)簡(jiǎn)單的反光鏡（圖中未表示）。它可以鼠標(biāo)囂在數(shù)字化器上輸入X,Y坐標(biāo)，用鍵盤(pán)輸入Z，然后通過(guò)共線方程（數(shù)字投影）移動(dòng)“測(cè)標(biāo)”（即顯示在屏幕上左、右兩影像上的光點(diǎn)）。該系統(tǒng)以相關(guān)系數(shù)最大為準(zhǔn)則，可以自動(dòng)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(tái)解析測(cè)圖儀（雖有簡(jiǎn)單的相關(guān)軟件，但其可靠性不高，實(shí)用性不強(qiáng)），無(wú)光機(jī)系統(tǒng)（除簡(jiǎn)單的反光立體鏡），故可將它也稱(chēng)為無(wú)光機(jī)解析測(cè)圖儀。56第八章數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)§2.8.3全數(shù)字型數(shù)字?jǐn)z影測(cè)第八章

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

數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)§2.8.3全數(shù)字型數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)四、Leica經(jīng)銷(xiāo)的Helava的數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)由Leica公司經(jīng)銷(xiāo)的Helava的數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)如圖2-8-9所示。58第八章數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)§2.8.3全數(shù)字型數(shù)字?jǐn)z影測(cè)第八章

數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)§2.8.3全數(shù)字型數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)四、Leica經(jīng)銷(xiāo)的Helava的數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)1．硬件系統(tǒng)(1)掃描與空中三角測(cè)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(cè)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(jìn)行彩色掃描；配備兩個(gè)CCD相機(jī)，可同時(shí)獲取兩個(gè)不同分辨率的髟像。主計(jì)算機(jī)STEP486E。擴(kuò)充內(nèi)存管理與浮點(diǎn)運(yùn)算器，33MHzCPU，256kB高速緩沖，16MB內(nèi)存，VGA圖形卡，1.7GBSCSI硬盤(pán)及彩色監(jiān)視器等。影像處理。采用VIPER圖像卡。DCCS以高度自動(dòng)化的方式選點(diǎn)。點(diǎn)的傳遞、量測(cè)，由ALBANY，PATB-RS或PAT-MR進(jìn)行平差計(jì)算。59第八章數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)§2.8.3全數(shù)字型數(shù)字?jǐn)z影測(cè)第八章

數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)§2.8.3全數(shù)字型數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)四、Leica經(jīng)銷(xiāo)的Helava的數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)1．硬件系統(tǒng)(2)數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量工作站。

三種型號(hào)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?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)§2.8.3全數(shù)字型數(shù)字?jǐn)z影測(cè)第八章

數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)§2.8.3全數(shù)字型數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)四、Leica經(jīng)銷(xiāo)的Helava的數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)1．硬件系統(tǒng)(2)數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量工作站。

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

①數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量工作站DPW610與DPW710系基于微機(jī)STEP486E，包括以下硬件：·擴(kuò)充內(nèi)存管理與浮點(diǎn)運(yùn)算器·33MHzCPU·256KB高速緩沖器·16MBRAM·OrchidVGA圖像卡·1.7GBSCSI硬盤(pán)·以太網(wǎng)絡(luò)卡·EXB-82008mm2.3GB磁帶機(jī)·5.25inl.2vcB軟盤(pán)·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(jìn)行立體觀測(cè)?！蓪?duì)立體眼鏡·兩對(duì)帶夾立體眼鏡（可夾在近視眼鏡上）61第八章數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)§2.8.3全數(shù)字型數(shù)字?jǐn)z影測(cè)第八章

數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)§2.8.3全數(shù)字型數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)四、Leica經(jīng)銷(xiāo)的Helava的數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)1．硬件系統(tǒng)

(2)數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量工作站。②數(shù)字?jǐn)z影測(cè)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(pán)·3.5inl.44MBDOS兼容軟盤(pán)·影像處理器由VITec-30影像計(jì)算機(jī)、16MB內(nèi)存等組成。其他與DPW610/650類(lèi)似。③DTW161與DrIW171:DTW161=DSW100+DPW610DTW171=DSW100+DPW71062第八章數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)§2.8.3全數(shù)字型數(shù)字?jǐn)z影測(cè)第八章

數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)§2.8.3全數(shù)字型數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)四、Leica經(jīng)銷(xiāo)的Helava的數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)2．軟件(1)SCAN與DCCS模塊。SCAN與DCCS在DSW100，DTW161與DTW171上運(yùn)行，分別進(jìn)行掃描與點(diǎn)的量測(cè)任務(wù)。(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(cè)量操作，如任務(wù)管理、影像管理與處理、定向、顯示、實(shí)時(shí)程序、影像疊加與量測(cè)·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(dòng)提取DTM，通過(guò)交互編輯進(jìn)行后處理·ORTHOIMAGE:基于DTM計(jì)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(kù)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(cè)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?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)§2.8.3全數(shù)字型數(shù)字?jǐn)z影測(cè)第八章

數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)§2.8.3全數(shù)字型數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)四、Leica經(jīng)銷(xiāo)的Helava的數(shù)字?jǐn)z影測(cè)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(yǔ)言等。64第八章數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)§2.8.3全數(shù)字型數(shù)字?jǐn)z影測(cè)第八章

數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)§2.8.3全數(shù)字型數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)五、中國(guó)的WUDAMS全數(shù)字自動(dòng)化測(cè)圖系統(tǒng)WUDAMS(digitalautomaticmappingsystembywuhantechnicaluniversityofsurveyingandmapping)是原武漢測(cè)繪科技大學(xué)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(dòng)化測(cè)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(jī)NOVA3/12，掃描儀SCANDIG-3與數(shù)字影像輸出儀FILMWRITE-2組成，其主計(jì)算機(jī)內(nèi)存僅64kB，擴(kuò)展至256kB，外存由20MB硬盤(pán)與磁帶機(jī)組成。(2)2.0版本的硬件由Siemens公司的GSGA工作站為主計(jì)算機(jī)，內(nèi)存為4MB，硬盤(pán)容量為501VD13，并配有數(shù)據(jù)流磁帶機(jī)一臺(tái)。(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(jì)算機(jī)，內(nèi)存容量為16MB，硬盤(pán)容量為700MB，并配有數(shù)據(jù)流磁帶與工業(yè)磁帶機(jī)。主機(jī)速度達(dá)16MIPS，21in24bit彩色監(jiān)視器為1280像素x1024像素。65第八章數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)§2.8.3全數(shù)字型數(shù)字?jǐn)z影測(cè)第八章

數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)§2.8.3全數(shù)字型數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)五、中國(guó)的WUDAMS全數(shù)字自動(dòng)化測(cè)圖系統(tǒng)2．軟件WUDAMS的1.0版本由FORTRAN+匯編語(yǔ)言編制；2.0版本由C語(yǔ)言編制；2.1版本由C語(yǔ)言編制，用戶(hù)界面基于X-Window;3.0版本則是基于Motify按國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的用戶(hù)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(cè)像機(jī)影像，其軟件框圖如圖2-8-11所示。66第八章數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)§2.8.3全數(shù)字型數(shù)字?jǐn)z影測(cè)第八章

數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)§2.8.3全數(shù)字型數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)五、中國(guó)的WUDAMS全數(shù)字自動(dòng)化測(cè)圖系統(tǒng)2．軟件67第八章數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)§2.8.3全數(shù)字型數(shù)字?jǐn)z影測(cè)第八章

數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)§2.8.3全數(shù)字型數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)五、中國(guó)的WUDAMS全數(shù)字自動(dòng)化測(cè)圖系統(tǒng)2．軟件(1)預(yù)處理。①任務(wù)管理與基本參數(shù)交互編輯輸入；②自動(dòng)內(nèi)定向（可進(jìn)行人工干預(yù)）；③自動(dòng)相對(duì)定向（可人工與機(jī)助操作）；④絕對(duì)定向。(2)核線排列構(gòu)成立體模型。以紅、綠互補(bǔ)色顯示可進(jìn)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(dá)200個(gè)點(diǎn)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(rèn)為是不可靠的點(diǎn)。交互式機(jī)助編輯有點(diǎn)方式與面方式，利用鼠標(biāo)可控制右測(cè)標(biāo)四個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)。68第八章數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)§2.8.3全數(shù)字型數(shù)字?jǐn)z影測(cè)第八章

數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)§2.8.3全數(shù)字型數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)五、中國(guó)的WUDAMS全數(shù)字自動(dòng)化測(cè)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(biāo)系或大地坐標(biāo)系。(6)數(shù)字糾正。采用反解法進(jìn)行數(shù)字糾正，形成正射影像。(7)DTM應(yīng)用。由DTM自動(dòng)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(jī)助測(cè)圖——特征數(shù)字化。由于地物的自動(dòng)量測(cè)還處于研究階段，因而采用機(jī)助量測(cè)方式，其自動(dòng)化程度要高于本書(shū)第一篇所述的機(jī)助測(cè)圖，其主要差別是：在大部分情況下，立體切準(zhǔn)是由影像匹配完成的，而不是由人工來(lái)完成。人工只給出目標(biāo)類(lèi)型及近似值或初始值，因而勞動(dòng)強(qiáng)度大大降低。其結(jié)果為專(zhuān)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(kù)。69第八章數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)§2.8.3全數(shù)字型數(shù)字?jǐn)z影測(cè)第八章

數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)§2.8.3全數(shù)字型數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)六、其他系統(tǒng)簡(jiǎn)介1．德國(guó)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(gè)重要特點(diǎn)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(shí)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(dòng)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(dòng)或以交互方式進(jìn)行。70第八章數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)§2.8.3全數(shù)字型數(shù)字?jǐn)z影測(cè)第八章

數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)§2.8.3全數(shù)字型數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)六、其他系統(tǒng)簡(jiǎn)介2．德國(guó)Inpho公司的MATCH-T

該系統(tǒng)是從數(shù)字化航攝影像自動(dòng)產(chǎn)生DEM的軟件系統(tǒng)，高程精度可達(dá)萬(wàn)分之一，運(yùn)算速度快，可在一小時(shí)內(nèi)完成一個(gè)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(shè)為15cm×23cm)內(nèi)，其數(shù)據(jù)量達(dá)300MB，此例可以說(shuō)明“數(shù)據(jù)量大”是數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量的一大特點(diǎn)。

為加快匹配過(guò)程，該系統(tǒng)在系統(tǒng)的預(yù)處理過(guò)程中，為將二維匹配過(guò)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(fù)號(hào)、特征算子之特征值以及相關(guān)系數(shù)作為相似性的測(cè)度。在匹配過(guò)程中，在匹配的結(jié)果中仍可存在錯(cuò)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?jǐn)z影測(cè)量工作站也是應(yīng)用Inpho公司的Match-T軟件。71第八章數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)§2.8.3全數(shù)字型數(shù)字?jǐn)z影測(cè)第八章

數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)§2.8.3全數(shù)字型數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)六、其他系統(tǒng)簡(jiǎn)介3．ERDAS系統(tǒng)ERDAS是國(guó)際上廣泛應(yīng)用的一個(gè)遙感圖像處理軟件，目前它已增加了影像匹配模塊，稱(chēng)為Match。

另外還有I2S公司的數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量工作站RPI2SM;法國(guó)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?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)§2.8.3全數(shù)字型數(shù)字?jǐn)z影測(cè)第八章

數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)§2.8.3全數(shù)字型數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)六、其他系統(tǒng)簡(jiǎn)介4．LH的數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量工作站DPW770DPW（DigitalPhotogrammtricWorkstations）由美國(guó)Helawa和瑞士Leica公司生產(chǎn)。雙屏，3D鼠標(biāo)，手輪、腳盤(pán)，腳踏開(kāi)關(guān)。偏振顯示屏、偏振光眼鏡3Dlabs圖形卡。73第八章數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)§2.8.3全數(shù)字型數(shù)字?jǐn)z影測(cè)第八章

數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)§2.8.3全數(shù)字型數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)六、其他系統(tǒng)簡(jiǎn)介4．LH的數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量工作站DPW770高精度圖像掃描儀DSW74第八章數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)§2.8.3全數(shù)字型數(shù)字?jǐn)z影測(cè)第八章

數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)§2.8.3全數(shù)字型數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)六、其他系統(tǒng)簡(jiǎn)介5．Intergraph的數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量工作站ImagestationImagestation由美國(guó)Intergraph公司生產(chǎn)。雙屏，3D鼠標(biāo)。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?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)§2.8.3全數(shù)字型數(shù)字?jǐn)z影測(cè)第八章

數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)§2.8.3全數(shù)字型數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)六、其他系統(tǒng)簡(jiǎn)介6．Leica的數(shù)字?jǐn)z影測(cè)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(biāo)。76第八章數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)§2.8.3全數(shù)字型數(shù)字?jǐn)z影測(cè)第八章

數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)§2.8.3全數(shù)字型數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)六、其他系統(tǒng)簡(jiǎn)介7．武大的數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量工作站VirtuoZo77第八章數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)§2.8.3全數(shù)字型數(shù)字?jǐn)z影測(cè)第八章

數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)§2.8.3全數(shù)字型數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)六、其他系統(tǒng)簡(jiǎn)介8．中國(guó)測(cè)繪科學(xué)研究院的JX－4DPW78第八章數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)§2.8.3全數(shù)字型數(shù)字?jǐn)z影測(cè)第八章

數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)§2.8.3全數(shù)字型數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)六、其他系統(tǒng)簡(jiǎn)介9．解放軍信大測(cè)院的紅星數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)79第八章數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)§2.8.3全數(shù)字型數(shù)字?jǐn)z影測(cè)第八章

數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)§2.8.4實(shí)時(shí)攝影測(cè)量系統(tǒng)

實(shí)時(shí)攝影測(cè)量RTP(real-timephotogrammetry)是一種響應(yīng)時(shí)間為一個(gè)視頻周期的數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量，它可以應(yīng)用于很多領(lǐng)域，諸如機(jī)器人、工業(yè)過(guò)程與質(zhì)量控制、生物立體測(cè)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(shí)時(shí)處理，但準(zhǔn)實(shí)時(shí)（響應(yīng)時(shí)間大于一個(gè)視頻周期）還是能夠達(dá)到的。

以下介紹蘇黎世瑞士聯(lián)邦工業(yè)大學(xué)的DIPS(digitalphotogrammetricstation)與加拿大國(guó)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(zhǔn)實(shí)時(shí)系統(tǒng)。80第八章數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)§2.8.4實(shí)時(shí)攝影測(cè)量系統(tǒng)8第八章

數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)§2.8.4實(shí)時(shí)攝影測(cè)量系統(tǒng)一、DIPS數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量站

系統(tǒng)包括主機(jī)、影像處理系統(tǒng)、工作站和一些攝像機(jī)（圖2-8-12）。81第八章數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)§2.8.4實(shí)時(shí)攝影測(cè)量系統(tǒng)8第八章

數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)§2.8.4實(shí)時(shí)攝影測(cè)量系統(tǒng)一、DIPS數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量站

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

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

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

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

——蘇黎世瑞士聯(lián)邦工業(yè)大學(xué)大地測(cè)量與攝影測(cè)量研究所：系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)，試驗(yàn)場(chǎng)。DIPS容有兩個(gè)CCD相機(jī)，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(gè)像點(diǎn)，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(gè)像點(diǎn)，像素大小為l0μm×15.6μm，像幅為6.04mm×4.49mm。82第八章數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)§2.8.4實(shí)時(shí)攝影測(cè)量系統(tǒng)8第八章

數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)§2.8.