摄影测量实习报告
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三、方法与详细步骤
1、Moravec算子
（1）计算各像元的兴趣值IV（Interest Value）。在以像素( , ) cr为中心的ww的影像窗口中，计算四个方向相邻像素灰度差的平方和
（2）给定一经验值，将兴趣值大于该阈值的点作为候选点。
（3）选取候选点中的极值点作为特征点。在一定大小的窗口内，将候选点中兴趣值不是最大者均去掉，仅留下一具兴趣值最大者，该像素即为一个特征点（抑制局部非最大）。
B.相机检校文件：指定相应的相机参数文件。
C.行数：原始影像的行数。
D.列数：原始影像的列数。
E.像素大小：原始影像的像素大小（单位：毫米）。
F.影像类型：量测相机量测相机影像，如航摄像片。
非量测相机非量测相机影像，如普通相机的近景影像。
4、相机参数设置
在VirtuoZo主界面上单击设置/相机参数„菜单项，系统弹出相机检校参数对话框。
2、Forstner算子
通过计算各像素的Robert梯度和像素( , ) cr为中心的一个窗口的灰度协方差矩阵，在影像中寻找具有尽可能小而接近圆的误差椭圆的点作为特征点。步骤为：
（1）计算各像素的Robert梯度
（5）选取极值点在一个适当窗口中选择最大的待选点，而去掉其余的点。
3、边缘检测算子
（1）梯度算子
B.匹配窗口的高度：设置匹配窗口的高度，以像素为单位。
C.列间距：设置匹配格网x方向的间隔，以像素为单位。
D.行间距：设置匹配格网y方向的间隔，以像素为单位。
E.航向重叠度：以百分比表示。
3、影像参数设置
在VirtuoZo主界面上单击设置/影像参数„菜单项，系统弹出设置影像对话框。
（1）界面说明
A.影像文件：单击右边的文件查找按钮，指定影像文件。
在VirtuoZo系统中，测区（Block）的概念可以理解为一个区域，也可以是一个图幅范围内的所有像对，甚至只是一个立体像对。测区参数文件为“<测区目录名>\<测区名>.dat”。单击设置/测区参数„菜单项，系统弹出设置测区对话框，如图所示。
(1)测区目录和文件
A.主目录
输入测区所在的目录。此项在测区建立后变灰，用户不能再进行修改。
B.控制点文件
输入控制点文件名。可直接输入控制点文件名，或单击文本框右侧文件的查找按钮，选择已建立的当前测区的控制点文件。注意：此文件仅用于空中三角测量的平差解算。
C.加密点文件
输入模型控制点文件名。可直接输入模型控制点文件名，或单击文本框右侧的文件查找按钮，选择已建立的模型控制点文件。模型控制点通常就是空中三角测量平差解算出来的加密点。
6、内定向
7、相对定向
（1）进入相对定向界面。
（2）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）。
（3）自动相对定向。
（4）检查与调整。
8、绝对定向
（1）半自动或人工量测控制点。
（2）进行绝对定向计算。
（3）检查与调整绝对定向结果。
（4）普通方式绝对定向操作说明
（5）量测控制点。
新建一个测图文件：选择File→New Xyz File项，屏幕弹出文件查找对话框，输入一个新的Xyz文件名<***>，程序弹出测图参数对话框。
2、参数设置对话框
3、装入立体模型
当打开测图文件后可打开立体模型或正射影像。在菜单栏中选择Load→Stereo Model项，在文件查找对话框中，选择一个模型文件，打开后，屏幕弹出影像窗显示立体影像(分屏显示或立体显示)，。如果要选择一幅正射影像,可选择Load→Ortho Image项选择*.orl或*.orr文件，打开后，屏幕弹出影像窗显示正射影像。
6、生成叠合图
7、选定拼接范围
8、对多个模型的产品进行拼接
四、实验结果
实验地点C1机房日期
一、目的
掌握软件相关测图方法
二、要求
使用IGS数字化测图模块，测出数字化矢量图
三、方法与详细步骤
1、新建或打开测图文件
测图前首先要创建或打开一个测图矢量文件***.xyz，在测图界面的菜单栏中选择File项，新建或打开测图文件。
（4）根据需要打开/关闭地物吻合功能
（5）对地物进行量测
5、地物编辑的基本步骤
·首先进入编辑状态
·选择将要编辑的某个地物及某个点
·选择所需的编辑命令
·进行具体的修测修改等
四、实验结果
在VirtuoZo主界面上，单击设置/模型参数„菜单项，系统弹出设置模型参数对话框。
（1）模型工作目录和文件
A.模型目录：输入模型所在的目录。
B.左影像：输入或单击文件查找按钮确定左影像文件。
C.右影像：输入或单击文件查找按钮确定右影像文件。
（2）影像匹配参数
A.匹配窗口的宽度：设置匹配窗口的宽度，以像素为单位。
三、方法与详细步骤
1、用左、右像片的角元素，计算出旋转矩阵
2、由已知像点坐标逐点计算像点的左、右像空间辅助坐标
3、根据左、右像片的外方摄影测量坐标
四、实验成果
实验地点C1机房日期
一、目的
掌握点特征提取算法与线特征提取算法
二、要求
进行编程，实现点特征提取算法与线特征提取算法
（2）Roberts梯度算子
（3）Sobel算子
（4）拉普拉斯算子
（5）Hough变换（选做）
四、实验成果
实验地点C1机房日期
一、目的
掌握影像匹配基本算法
二、要求
进行编程，实现影像匹配基本算法
三、方法与详细步骤
1、相关函数法
2、协方差函数法
3、相关系数法
（1）在目标影像中定出目标区，并取出每点的灰度值
四、实验成果
实验地点C1机房日期
一、目的
掌握影像匹配原理和实现过程；掌握DEM数据及其它产品生成的原理和实现过程。并掌握掌握影像镶嵌和DEM拼接的原理
二、要求
掌握相关原理，并用VirtuoZo软件实现相关操作
三、方法与详细步骤
1、影像匹配
2、匹配结果的编辑
3、生成DEM
4、生成正射影像图
5、生成等高线图
3、计算旋转变换矩阵
4、得到该点在像空间辅助坐标系中的坐标
四、实验成果
实验地点C1机房日期
一、目的
掌握单幅影像的空间后方交会方法
二、要求
进行编程，利用像片上三个以上控制点的像点坐标及相应的物方坐标，反算像片外方位元素，实现单幅影像的空间后方交会
三、方法与详细步骤
1、输入原始数据
2、计算和确定初值
3、组成旋转矩阵R
4、计算（x），（y）和lx，ly
5、逐点组成误差方程式并法化
6、解法方程，求未知数改正数根据最小二乘间接平差原理，可列出法方程式：
7、计算改正后的外方位元素
8、检查未知数改正数是否小于限差
9、输出最终结果
四、实验成果
实验地点C1机房日期
一、目的
掌握立体像对空间前方交会方法
二、要求
进行编程，实现立体像对空间前方交会
《摄影测量学》
实验报告
学期
专业测绘工程
班级
学号
姓名
任课教
空间信息与测绘工程系
实验地点C1机房日期
一、目的
实现摄影测量常用坐标系，尤其是像空间坐标系与像空间辅助坐标系之间的转换
二、要求
进行编程，主要实现像空间坐标系与像空间辅助坐标系之间的变换
三、方法与详细步骤
1、界面输入像空间坐标
2、输入三个旋转角度（度分秒形式）
当我们掌握了以上的基本操作后，就可进行具体的测图工作。测图工作主要包括地物量测、地物编辑、文字注记等。在数字测图中，地物量测就是对目标进行数据采集的过程，获得目标的三维坐标XYZ，并实时记录保存在测图文件(***.xyz)中。
4、地物量测的基本步骤
（1）输入地物属性码
（2）进入量测状态
（3）根据需要选择线型或辅助测图功能
（1）界面说明
A.像主点X0 (毫米)：像主点的x坐标，单位为毫米。
B.像主点Y0 (毫米)：像主点的y坐标，单位为毫米。
C.焦距(毫米)：航摄相机的主距，单位为毫米。
D.框标参数：No.为框标序号。x、y为框标的坐标，单位为毫米。
E.畸变检校参数
5、地面控制点
在VirtuoZo主界面上单击设置地面控制点„菜单项，系统弹出控制点数据对话框，在此输入或修改地面控制点数据
（2）在搜索影像中定出搜索区
（3）使用相关系数逐点计算相关系数
（4）取出相关系数最大的点作为同名匹配点
4、差平方和法
5、差绝对值和法
四、实验成果
实验地点C1机房日期
一、目的
掌握数字摄影测量系统的参数设置与模型定向
二、要求
掌握相关原理，并用VirtuoZo软件实现相关操作
三、方法与详细步骤
1、测区参数设置
C.影像类型
原始的影像类型有六种。他们依次是量测相机、非量测相机、卫星影像、IKONOS影像、QuickBird影像和可量测数码相机。
2、模型参数设置
一个测区由多个模型组成，每个模型都要建立一个参数文件（在自动空中三角测量中系统会自动建立当前测区内所有模型的参数文件）。用户输入新模型名时，系统会自动建立该模型的参数文件<测区目录名>\<模型目录名>\<模型名>.dat。
D.相机检校文件
输入相机检校文件名。建议根据使用的相机类型命名，如RC10.cmr。但对于RMK相机，其相机文件名必须以RMK三个字母开头，如RMKtop或rmktop.cmr。其他类型相机的命名可任意，如RC10.Wuhan等。
（2）基本参数
A.摄影比例：摄影比例尺分母。
B.航带数：测区的航带数目。
1、Moravec算子
（1）计算各像元的兴趣值IV（Interest Value）。在以像素( , ) cr为中心的ww的影像窗口中，计算四个方向相邻像素灰度差的平方和
（2）给定一经验值，将兴趣值大于该阈值的点作为候选点。
（3）选取候选点中的极值点作为特征点。在一定大小的窗口内，将候选点中兴趣值不是最大者均去掉，仅留下一具兴趣值最大者，该像素即为一个特征点（抑制局部非最大）。
B.相机检校文件：指定相应的相机参数文件。
C.行数：原始影像的行数。
D.列数：原始影像的列数。
E.像素大小：原始影像的像素大小（单位：毫米）。
F.影像类型：量测相机量测相机影像，如航摄像片。
非量测相机非量测相机影像，如普通相机的近景影像。
4、相机参数设置
在VirtuoZo主界面上单击设置/相机参数„菜单项，系统弹出相机检校参数对话框。
2、Forstner算子
通过计算各像素的Robert梯度和像素( , ) cr为中心的一个窗口的灰度协方差矩阵，在影像中寻找具有尽可能小而接近圆的误差椭圆的点作为特征点。步骤为：
（1）计算各像素的Robert梯度
（5）选取极值点在一个适当窗口中选择最大的待选点，而去掉其余的点。
3、边缘检测算子
（1）梯度算子
B.匹配窗口的高度：设置匹配窗口的高度，以像素为单位。
C.列间距：设置匹配格网x方向的间隔，以像素为单位。
D.行间距：设置匹配格网y方向的间隔，以像素为单位。
E.航向重叠度：以百分比表示。
3、影像参数设置
在VirtuoZo主界面上单击设置/影像参数„菜单项，系统弹出设置影像对话框。
（1）界面说明
A.影像文件：单击右边的文件查找按钮，指定影像文件。
在VirtuoZo系统中，测区（Block）的概念可以理解为一个区域，也可以是一个图幅范围内的所有像对，甚至只是一个立体像对。测区参数文件为“<测区目录名>\<测区名>.dat”。单击设置/测区参数„菜单项，系统弹出设置测区对话框，如图所示。
(1)测区目录和文件
A.主目录
输入测区所在的目录。此项在测区建立后变灰，用户不能再进行修改。
B.控制点文件
输入控制点文件名。可直接输入控制点文件名，或单击文本框右侧文件的查找按钮，选择已建立的当前测区的控制点文件。注意：此文件仅用于空中三角测量的平差解算。
C.加密点文件
输入模型控制点文件名。可直接输入模型控制点文件名，或单击文本框右侧的文件查找按钮，选择已建立的模型控制点文件。模型控制点通常就是空中三角测量平差解算出来的加密点。
6、内定向
7、相对定向
（1）进入相对定向界面。
（2）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）。
（3）自动相对定向。
（4）检查与调整。
8、绝对定向
（1）半自动或人工量测控制点。
（2）进行绝对定向计算。
（3）检查与调整绝对定向结果。
（4）普通方式绝对定向操作说明
（5）量测控制点。
新建一个测图文件：选择File→New Xyz File项，屏幕弹出文件查找对话框，输入一个新的Xyz文件名<***>，程序弹出测图参数对话框。
2、参数设置对话框
3、装入立体模型
当打开测图文件后可打开立体模型或正射影像。在菜单栏中选择Load→Stereo Model项，在文件查找对话框中，选择一个模型文件，打开后，屏幕弹出影像窗显示立体影像(分屏显示或立体显示)，。如果要选择一幅正射影像,可选择Load→Ortho Image项选择*.orl或*.orr文件，打开后，屏幕弹出影像窗显示正射影像。
6、生成叠合图
7、选定拼接范围
8、对多个模型的产品进行拼接
四、实验结果
实验地点C1机房日期
一、目的
掌握软件相关测图方法
二、要求
使用IGS数字化测图模块，测出数字化矢量图
三、方法与详细步骤
1、新建或打开测图文件
测图前首先要创建或打开一个测图矢量文件***.xyz，在测图界面的菜单栏中选择File项，新建或打开测图文件。
（4）根据需要打开/关闭地物吻合功能
（5）对地物进行量测
5、地物编辑的基本步骤
·首先进入编辑状态
·选择将要编辑的某个地物及某个点
·选择所需的编辑命令
·进行具体的修测修改等
四、实验结果
在VirtuoZo主界面上，单击设置/模型参数„菜单项，系统弹出设置模型参数对话框。
（1）模型工作目录和文件
A.模型目录：输入模型所在的目录。
B.左影像：输入或单击文件查找按钮确定左影像文件。
C.右影像：输入或单击文件查找按钮确定右影像文件。
（2）影像匹配参数
A.匹配窗口的宽度：设置匹配窗口的宽度，以像素为单位。
三、方法与详细步骤
1、用左、右像片的角元素，计算出旋转矩阵
2、由已知像点坐标逐点计算像点的左、右像空间辅助坐标
3、根据左、右像片的外方摄影测量坐标
四、实验成果
实验地点C1机房日期
一、目的
掌握点特征提取算法与线特征提取算法
二、要求
进行编程，实现点特征提取算法与线特征提取算法
（2）Roberts梯度算子
（3）Sobel算子
（4）拉普拉斯算子
（5）Hough变换（选做）
四、实验成果
实验地点C1机房日期
一、目的
掌握影像匹配基本算法
二、要求
进行编程，实现影像匹配基本算法
三、方法与详细步骤
1、相关函数法
2、协方差函数法
3、相关系数法
（1）在目标影像中定出目标区，并取出每点的灰度值
四、实验成果
实验地点C1机房日期
一、目的
掌握影像匹配原理和实现过程；掌握DEM数据及其它产品生成的原理和实现过程。并掌握掌握影像镶嵌和DEM拼接的原理
二、要求
掌握相关原理，并用VirtuoZo软件实现相关操作
三、方法与详细步骤
1、影像匹配
2、匹配结果的编辑
3、生成DEM
4、生成正射影像图
5、生成等高线图
3、计算旋转变换矩阵
4、得到该点在像空间辅助坐标系中的坐标
四、实验成果
实验地点C1机房日期
一、目的
掌握单幅影像的空间后方交会方法
二、要求
进行编程，利用像片上三个以上控制点的像点坐标及相应的物方坐标，反算像片外方位元素，实现单幅影像的空间后方交会
三、方法与详细步骤
1、输入原始数据
2、计算和确定初值
3、组成旋转矩阵R
4、计算（x），（y）和lx，ly
5、逐点组成误差方程式并法化
6、解法方程，求未知数改正数根据最小二乘间接平差原理，可列出法方程式：
7、计算改正后的外方位元素
8、检查未知数改正数是否小于限差
9、输出最终结果
四、实验成果
实验地点C1机房日期
一、目的
掌握立体像对空间前方交会方法
二、要求
进行编程，实现立体像对空间前方交会
《摄影测量学》
实验报告
学期
专业测绘工程
班级
学号
姓名
任课教
空间信息与测绘工程系
实验地点C1机房日期
一、目的
实现摄影测量常用坐标系，尤其是像空间坐标系与像空间辅助坐标系之间的转换
二、要求
进行编程，主要实现像空间坐标系与像空间辅助坐标系之间的变换
三、方法与详细步骤
1、界面输入像空间坐标
2、输入三个旋转角度（度分秒形式）
当我们掌握了以上的基本操作后，就可进行具体的测图工作。测图工作主要包括地物量测、地物编辑、文字注记等。在数字测图中，地物量测就是对目标进行数据采集的过程，获得目标的三维坐标XYZ，并实时记录保存在测图文件(***.xyz)中。
4、地物量测的基本步骤
（1）输入地物属性码
（2）进入量测状态
（3）根据需要选择线型或辅助测图功能
（1）界面说明
A.像主点X0 (毫米)：像主点的x坐标，单位为毫米。
B.像主点Y0 (毫米)：像主点的y坐标，单位为毫米。
C.焦距(毫米)：航摄相机的主距，单位为毫米。
D.框标参数：No.为框标序号。x、y为框标的坐标，单位为毫米。
E.畸变检校参数
5、地面控制点
在VirtuoZo主界面上单击设置地面控制点„菜单项，系统弹出控制点数据对话框，在此输入或修改地面控制点数据
（2）在搜索影像中定出搜索区
（3）使用相关系数逐点计算相关系数
（4）取出相关系数最大的点作为同名匹配点
4、差平方和法
5、差绝对值和法
四、实验成果
实验地点C1机房日期
一、目的
掌握数字摄影测量系统的参数设置与模型定向
二、要求
掌握相关原理，并用VirtuoZo软件实现相关操作
三、方法与详细步骤
1、测区参数设置
C.影像类型
原始的影像类型有六种。他们依次是量测相机、非量测相机、卫星影像、IKONOS影像、QuickBird影像和可量测数码相机。
2、模型参数设置
一个测区由多个模型组成，每个模型都要建立一个参数文件（在自动空中三角测量中系统会自动建立当前测区内所有模型的参数文件）。用户输入新模型名时，系统会自动建立该模型的参数文件<测区目录名>\<模型目录名>\<模型名>.dat。
D.相机检校文件
输入相机检校文件名。建议根据使用的相机类型命名，如RC10.cmr。但对于RMK相机，其相机文件名必须以RMK三个字母开头，如RMKtop或rmktop.cmr。其他类型相机的命名可任意，如RC10.Wuhan等。
（2）基本参数
A.摄影比例：摄影比例尺分母。
B.航带数：测区的航带数目。
