[整理]VirtuoZo七步教学手册.

全数字摄影测量系统(VirtuoZo)七步教学手册全数字摄影测量系统（VirtuoZo）是适普软件有限公司与武汉大学遥感学院共同研制的全数字摄影测量系统，属世界同类产品的五大名牌之一。

全数字摄影测量系统是利用数字影像或数字化影像完成摄影测量作业。

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。

全数字摄影测量系统（VirtuoZo）不仅在国内已成为各测绘部门从模拟摄影测量走向数字摄影测量更新换代的主要装备，而且也被世界诸多国家和地区所采用。

我们在对全数字摄影测量系统（VirtuoZo）的使用中，摸索和总结出一套基本使用的作业流程，效果较好。

该作业流程包括：数据准备、参数设置、定向、核线采集与匹配、DEM 与DOM以及等高线生成、数字化测图、拼接与出图等七个步骤。

一、数字摄影测量数据准备数字摄影测量所需资料相机参数：应该提供相机主点理论坐标X0、Y0，相机焦距f0，框标距或框标点标控制资料：外业控制点成果及相对应的控制点位图航片扫描数据：符合VirtuoZo图像格式及成图要求扫描分辨率的扫描影像数据。

VirtuoZo 可接受多种图像格式：如TIFF、BMP、JPG等。

一般选TIFF格式。

数据准备工作具体过程如下图所示：图1 数据准备具体操作如下：（以光盘中的hammer数据为例）检查原始数据，我们可以看到数据包括6张影像文件（tiff文件）、控制点文件（ctl文件）、相机检校文件（cmr文件）、各个控制点点位图以及一个数据说明文件，里面给出了数据处理所必须的测区信息。

我们分析得到，测区有两条航带，每条航带3张影像，示意图如下：图2 航带1图3 航带2二、建立测区与模型的参数设置要建立测区与模型，VirtuoZo系统要设置很多参数，这些参数需要在参数设置界面上逐一设置。

如测区（Block）参数、模型参数、影像参数、相机参数、控制点参数、地面高程模型(DEM)参数、正射影像参数和等高线参数等。

其中有些参数在VirtuoZo系统中有其固有的数据格式，需要按照VirtuoZo规定的格式进行填写，如相机参数、控制点参数等。

建立测区与模型、设置参数的简易过程如图4所示具体操作如下：数据准备完善后，进入VIrtuoZo 主界面，首先要新建一个测区，通过文件－打开测区，我们可以新建一个名为hammer 的测区，系统默认后缀名为blk ，默认保存在系统盘下的Virlog 文件夹里。

这个blk 文件其实只是个索引文件，它最终指向的是测区设置里面的测区主目录文件夹。

建立好blk 文件之后，系统会自动弹出设置测区的对话框，我们按照原始数据提供的信息，相应填写该对话框，填写好之后保存退出。

如图所示：图5 设置相机检校文件、控制点文件进入设置－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，相机参数可以直接通过输入按钮，输入原始数据里面已有的cmr 文件。

编辑界面如图所示：图4 建立测区与模型时的参数设置简易过程图6 相机检校参数设置界面进入设置－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，如图所示：图7 地面控制点设置窗口参数设置完成之后，还需要对影像文件进行转换，将各种影像文件转换成VirtuoZo支持的VZ格式的影像。

进入文件－引入－影像文件，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，由于飞机是循环飞行进行拍摄的，第二条航带的影像的相机文件需要进行旋转。

具体操作：选中第二条航带的3张影像，点选项按钮，在弹出的对话框中将相机旋转后面的选项选择是，确认之后即可看到需要进行相机旋转的影像前有一个红色旋转的符号。

然后我们填写正确的像素大小，该像素大小需要在原始数据里面给出，如果没有提供该数据，可以输入－1，系统会自动读取原始影像的头文件，然后给出一个像素大小。

参数设置完成之后点处理，影像开始进行转换，转换成的VZ影像将放在测区主目录下的images文件夹里面，每生成一个VZ影像，程序还会为该影像对应一个影像参数文件，后缀名为*.spt。

如下图所示：图8 影像转换对话框影像转换完成之后，开始进行模型的设置，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，主要设置左、右影像，其它可按程序默认参数设置，之后保存退出。

如图所示：图9 设置模型参数对话框同样的操作，可以把156-155、164-165、165-166这三个模型都创建好，完成所有模型的参数设置。

三、航片的内定向、相对定向与绝对定向图10 定向示意图内定向：建立影像扫描坐标与像点坐标的转换关系，求取转换参数；VirtuoZo可自动识别框标点，自动完成扫描坐标系与相片坐标系间变换参数的计算，自动完成相片内定向，并提供人机交互处理功能，方便人工调整光标切准框标。

相对定向：通过量取模型的同名像点，解算两相邻影像的相对位置关系；VituoZo利用二维相关，自动识别左、右像片上的同名点，一般可匹配数十至数百个同名点，自动进行相对定向。

并可利用人机交互功能，人工对误差大的定向点进行删除或调整同名点点位，使之符合精度要求。

绝对定向：通过量取地面控制点或内业加密点对应的像点坐标，解算模型的外方位元素，将模型纳入到大地坐标系中；①人工定位控制点进行绝对定向。

相对定向完成后（即自动匹配完成后），由人工在左、右像片上确定控制点点位，并用微调按钮进行精确定位，输入相应控制点点名。

每个像对至少需要三个控制点，一般为六个。

定位完本像对所有的控制点后，即可进行绝对定向。

②利用加密成果进行绝对定向。

VirtuoZo可利用加密成果直接进行绝对定向，将加密成果中控制点的像点坐标按照相对定向像点坐标的坐标格式拷贝到相对定向的坐标文件（*.pcf）中,执行绝对定向命令，完成绝对定向，恢复空间立体模型。

定向过程如图11所示。

图11 数字摄影测量的定向过程注：以上虚线框内容表示为可选操作，若用户在做完上步操作时已达到要求时，则可跳过不做虚线框中的操作，直接进入到下步操作。

具体操作：1．内定向作业流程：a) 调用内定向程序（处理－定向－内定向），建立框标模板（若模板已建立，则进入左影像的内定向）；图12 建立框标模版界面不同型号的相机有着不同的框标模板。

一般一个测区使用同一相机摄影，所以只需在测区内选择一个模型建立框标模板并进行内定向，其他模型不再需要重新建立框标模板，即可直接进行内定向处理。

若一个测区中存在着使用多个相机的情况，则需要在当前测区目录中建立多个相机参数文件，在做内定向处理时，系统会自动建立多个框标模板。

界面右边小窗口为某个框标的放大影像，其框标中心点清晰可见。

界面左窗口显示了当前模型的左影像，若影像的四角的每个框标都有红色的小框围住，框标近似定位成功。

若小红框没有围住框标，则需进行人工干预：移动鼠标将光标移到某框标中心，单击鼠标左键，使小红框围住框标。

依次将每个小红框围住对应的框标后，框标近似定位成功。

选择界面左窗口下的接受按钮。

b) 左影像内定向；该界面显示了框标自动定位后的状况。

可选择界面中间小方块按钮将其对应的框标放大显示于右窗口内，观察小十字丝中心是否对准框标中心，若不满意可进行调整。

框标调整有自动或人工两种方式：自动方式：选择自动按钮后，移动鼠标在左窗口中的当前框标中心点附近单击鼠标左键，小十字丝将自动精确对准框标中心。

人工方式：若自动方式失败，则可选择人工按钮，移动鼠标在左窗口中的当前框标中心点附近单击鼠标左键，，再分别选择上、下、左、右按钮，微调小十字丝，使之精确对准框标中心。

图13 内定向窗口c) 右影像内定向；与左影像内定向相似，进行右影像的内定向d) 退出内定向程序模块；注意：对于已做过内定向处理的模型，当在VirtuoZo 标准版界面上单击处理→模型定向→内定向菜单项时，系统会弹出上次的内定向处理结果并询问是否重新进行内定向处理，如下图所示：图14若对此结果满意，则单击否按钮退出内定向。

如果对结果不满意，则单击是按钮重新进行内定向处理。

这种情况很常见，比如我们进行模型157-156内定向的时候，完成了影像157和156的内定向工作，当进行156-155模型内定向的时候，156影像将会弹出类似的对话框询问是否重新量侧。

2．相对定向作业流程：a) 调用相对定程序（处理－定向－相对定向）图15 相对定向界面b) 量测同名点（一般在对非量测相机获取的影像进行相对定向时进行此项操作）。

对于非量测相机获取的影像对，由于左右影像重叠区域的投影变形较大，在自动相对定向之前一般要量测1对同名点（点位应选在左、右影像重叠部分左上角位置的附近）。

若当前模型的影像质量比较差，则需量测3～5对同名点（点位均匀分布），以保证可靠地完成自动相对定向。

对于航空影像，一般不需要这一操作，可直接进行自动相对定向。

手工量测同名点：首先确认鼠标右键菜单选项菜单项下的子菜单项全都处于未选中状态，然后分别量测同名点的左、右像点坐标。

分别在左右两张影像上找到同名点，先点取左影像的同名点，在同名点位置点击鼠标左键，此时系统弹出像点量测窗，放大显示该点点位及其周边的原始影像。

然后精确调整点位，也可以通过右边的微调按钮进行调节。

同样，右影像的操作也这样进行。

当在左右影像上找到一对同名点时，程序弹出输入点号对话框，输入点号并确认，完成量侧一对同名点的操作。

c) 进行自动相对定向：如上图所示，在相对定向界面点鼠标右键，选择自动相对定向，程序将自动寻找同名点，进行相对定向。

完成后，影像上显示相对定向点（红十字丝）。

d) 检查与调整在界面的定向结果窗中显示相对定向的中误差等。

拉动定向结果窗的滚动条可看到所有相对定向点的上下视差。

我们可以根据实际情况进行调整或者删除，对于点位有偏差的点，我们可以同右边的微调按钮进行响应的调整，而对于一些匹配错误的点，比如某些点匹配到地物的影子上，这些点是需要进行删除的。

3．绝对定向作业流程：a) 在相对定向界面里面量侧控制点，方法与量侧同名点类似，只是在输入点号的时候，需要输入与控制点文件相对应的点号，在影像上，控制点是显示为黄色的大十字丝。

当量测三个控制点后（三个控制点不能位于一条线上），可进行控制点预测：即单击鼠标右键弹出菜单，选择预测控制点。