Inpho软件作业指导

1、前言Inpho 摄影测量系统包括空中三角测量，三维立体编排，地形建模，正射影像处理和图像获取等。空中三角测量MATCH-AT全自动空三（支持推扫式相机 ADS4）inBlock光束法区域网平差地形建模MATCH-T自动生成 DSM/DTMDTMasterDTM/LiDAR点编辑正射影像处理OrthoMaster生成真正射影像OrthoVista几百幅图像一起匀色和镶嵌为了方便 4D 产品的生产，特编写本指导书，结合自己经验和参考手册。许多内容通过翻译，欠妥之处，还请指正。本 书 着 重 介 绍 MATCH-ATMATCH-TDTMaster OrthoMaster OrthoVista 五个模

2、块。1.1. MATCH-AT自 动空三加密STEP1 新建工程，需要以下几个数据：数字影像相机文件外方位元素初始值外业控制资料（控制点成果和刺点片）工作内容?指定项目名称?载入近似中心（ GPS、 INS）?载入图像?确定单位，像素大小，照相机的名称和mount rotation ，地形高度?自动设定块打开 Match-AT, 点击，下拉点击弹出对话窗 输入工程名和存储路径 导入航片初始坐标，即根据航摄索引图等初设概略航片坐标。格式如下27503880005000000 3000 /航片号 X 坐标 Y 坐标 Z 坐标27493890005000000 3000274839000050000

3、00 3000#/航带分隔符27793600004997000 300027803610004997000 300027813620004997000 3000#如果是 GPS辅助摄影，按# Strip 1759760761# Strip 2顺序导入，航带之间用“ #”隔开。 导入航片影像，可按目录和单片加入。表示已经加入，表示影像还 没有加入，注意航片初始坐标航片号与影像的对应。 输入其他参数MOUNT ROTATION这个参数定义的旋转图像坐标系统对飞行方向。 参数是从航带方位计 算正确 kappa 角度。 点击新建工程对话窗口中，根据相机鉴定表建立相机文件Edit 选项基本内方位元素框标

4、畸变差 按，完成建立工程。 工程编辑如果相机有 2 种或 2种以上类型时， 建立工程只能选一种。 在工程编 辑器，先新建相机，点击 Photo 选项，更改相机。修改类型、增加、删除控制点，点击 Points 选项 像控点类型：HV- 平高点 VE- 高程点 HO- 平面点CHV- 平高检查点 CVE- 高程检查点 CHO 平面检查点增加、删除、修改块（ block ）增加、删除、修改、旋转航带STEP2 建立影像金字塔点击菜单下，下拉选择，弹出以下对话窗STEP3 内定向点击菜单，下拉选择，弹出以下对话窗STEP4 像点测量及解算MULTI PHOTO MEASUREMEN测T量 地面控制点、

5、检查或增加连接点 STEREO PHOTO MEASUREME立N体T 测量检查 3D控制点和连接点 TRIANGULATION 航空三角测量ANALYZER 分析工具1. MULTI PHOTO MEASUREMENT使用“ Multi Photo Measurement ”是测量所有地面控制点或增 加手工连接测量点。该区块检查所有影象排列是否正确。 如果不正确， 检查 ori 或 相机的定义 mount rotation 。选择控制点的 ID，打开对象点列表测量窗户，显示的位置测 量。删除和修改测量点或增加手工测量连接点 , 从而来编辑空三结 果。手动或半自动测量点2. STEREO PH

6、OTO MEASUREMENT3. Aerial TRIANGULATION 要执行自动空中三角测量，使用“ Aerial Triangulation ”对话 框。将开始结合自动三角匹配点提取和调整的迭代过程 .Change Settings ”选项解算 Adjustment将用于调整和启用 GPS或 GPS / INS 组合。确定 GPS天线偏移 和启动偏移和转变校正 GPS观测。确定调整设置(自校准，消除手 工点 . )应用自校准参数 (Self-calibration) 是一个非常有用的工具， 以 补偿系统的影像错误。然而，自校准，必须小心使用，你必须知道， 你正在做的事情。面的示意图显

7、示适用于所有影像系统变形一套 12 自校准参数。这套需要连接点在影像 9 个标准点位。此外，可靠地计算自校准参数，你必须服从一般控制点分布规律！用法 strategyPoint density: 定义每个连接点匹配区域的点的最大数目。使用Default （默认）设置，在正常情况下，大约测量 100-200 个点/影像。 选择 Dense 或 Extreme 提取更多的点。但质量精度差。如果连接点匹配很难，例如由于缺乏纹理（沙漠） ，此设置将特别有用 .选择 Sparse 将提取少点，如果大量重叠 （ 80/ 80 ）的使用， 这可能效果更好。USE MANUAL MEASUREMENTS AS

8、 NEW TIE POINT 如AR果E此A:标志被 选中，“MATCH-A”T被迫使用所有手工测量及其相应的地面坐标的连 接点提取区域。（连接点中心）此标志应始终被激活，尤其是如果最 初的连接点，测量如沿海岸线，提取点的具体区域。CREATE NUMERIC POINT Ids如: 果选中此复选框， IDs 自动测点创建 数值。匹配 Matching 自动连接点提取参数设置Size of tie-point area:定义基于特征的连接点匹配的区域大小，相应的单位是像素。该区域是使用源于 3D 坐标中心点方位的影像。 默认值是 100像素。您可以设置大小的范围从 40至 100 像素。越大

9、越点越多。 如果没有足够的连接点被发现就增加值大小。 该区域如重 叠不是太多， 因为这可能导致错误连接点。 如果您使用的是小格式图 像（例如 6cmx6cm影像，使用大小为 40 像素），就要缩小值，更小的 值会增加计算速度。Parallax Bound：定义二维搜索区域，像素在“ MATCH-A”T 的基于特 征的匹配搜索同源点。其价值取决于粗糙的地形， DEM质量准确性或 概略近似的方位。高度差异越大，应设置值越大。但是，千万不要设置过高，因为不匹 配的可能性将增加。默认值是 30，这个值几乎很好运行在每一个项 目。平坦小比例尺项目，安全的将这个参数设定为 15 。FBM correlat

10、ion coefficient:FBM 是一种匹配方法，这是非常强劲。它不仅需要粗近似，是非常快。因此，主要用于该进程的开始， 迅速建立了良好的基础。这是大约 1 / 3 的像素精确。匹配过程的运算值从一个影像外观发现特定特征。通过这个值观 很好找到第二张影像。用于初步特征匹配 （FBM）相关系数阈值的定义。较大的这个参数 设定，较好的质量和可靠性的匹配。然而，这也造成少点的匹配。默 认值是 92 。默认的范围这个参数是 75和 100 .100 , 意味 着寻找匹配的一点是完全相同的方式在这两个影像， 这是非常难以实 现。LSM correlation coefficient:最小二乘法（

11、LSM）也是一个匹配方法，而且非常准确的。但它需要更好地近似值，并低于 FBM。它主要 用于对进程结束的完善在或修正连接点点， 通过跟踪影像金字塔取得 了良好的点分布。有 1/10 像素精度。匹配过程创建一个模板点（ 21x21 像素）由一个影像和覆盖到 第二影像。 因此这将是发生了变化， 直至平方根的平方总和梯度残差 收敛到最低限度 .最小二乘法是一个反复的过程 .与 FBM相同的功能。由于更好的精度最小二乘法（ LSM）的默认值 设置为 93 ，可能的范围是从 90 至 99 。Apply epipolar line: 切换开关来 activate/deactivate （启用 / 停 用

12、）决定核线几何标准的精确特征匹配。 只有点在一定范围内移动的 相应核线将被接纳为同源点 .文件/ 重叠度 File/Overlap影像点 / 控制点标准差 Points / Ground Control Data （X,Y） 功能是受限于数字影像的像素大小， 通常点可确定精度为 1 / 3 像素。 因此，合适的标准偏差设置平面（ xy ）计算如下：SDxy = 1/3 pixel * image scaleObject Points / Ground Control Data (Z) base/height 比率 (b/h) 计算如下：border = overlap - 50%b = ima

13、ge size * (overlap - 2* border) %高度(h) 对应照相机焦距。 例如标准影像 (230mm大小 ) ， 60%重叠 和 150mm照相机：b/h = 230mm * (60-2*10)% / 150mm = 92mm/150mm 这对应或多或少于 1: ，换句话说 Z 标准限差的大体上是( X Y)倍 , 即： SDz = SDxy * 或 SDz = SDxy * h/b image measurements 在像方，自动测量和手工测量标准偏差是不同的。如前面提到，在数 字影像的地形特点也许在 1/3 映象点之内被辨认， 因此应该设置手工 测量的标准偏差：SD

14、i manual = 1/3 pixel软件可能自动地测量理论上 1/10 像素的点。根据经验准确测量 1/5 像素的点。 因此应该设置自动测量的标准偏差：SDi automatic = 1/5 pixelGPS/INS标准差 Standard INSGPS X,Y,Z投射中心 GPS座标更好支持误差小于调整。并且不应该使用大于的更旧的 GPS接收器有相对准确性的大约，新式 GPS 接收器有相对准 确性的大约 ( 甚至。在许多情况下激活 GPS观察值的偏移校正， 自动地改正剩余的系统的 转移的 GPS是必要的。 需要地面控制点的一个适当的数字。 无论如 何，如果 GPS天线误差是未知的，偏移校

15、正必须是应用的。INS (IMU) omega, phi, kappa: 通常，自转的准确性应该由影像供应商提供。 如果不那么，接受的 缺省值。 质量不是好足够直接地与来自 GPS/INS系统的 EO参量做立 体测量，因此空中三角测量被用于提取那些参量。4. ANALYZER 显示控制点：如果控制点在项目文件中，显示或添加控制点标 志符号显示检查点 : 显示或增加检查点符号 显示连接点：显示或增加连接点 显示或补充所有影像位， 注意：大部分的影像错误位置可能表明一个 可疑 omega/phi 方向。显示不同的地区在不同的重叠灰色阴影。 注意：这些重复计算的可能 需要一些时间对较大块(分区) 。

16、 View Footprints 要先被激活！ 显示残差偏离方向误差椭圆影像连接连接点连线 显示不同的分区边界 刷新“ Analyzer ” 有 4 个可用的工具进行分析和修改的结果计算。 通过分析多度重叠连接点的颜色编码和航片连接矢量，检查的空 三区域稳定性。检查覆盖区域和重叠区域。检查矢量偏移和误差椭圆检查点和航片运算结果残差，标准偏差。STEP5 微调控制点坐标，使平差结果符合要求 运算结果存储在“”和“”里，分别记录以下内容：1. 测区概况（航片个数，航带个数）2. 标准差设置（控制点、 GPS/INS标准背离差）3. 连接点情况（每张航片连接点情况）4. 自校准参数5. 外方位元素标

17、准背离差6. 控制点平面和高程残差7. 外方位元素结果等通过分析上述结果，修改和去除错误，调节连接点、控制点等，反复修改，直到满足相关规范要求。STEP6 成果整理及格式转化输入其他格式空三、外方外元素输出其他格式空三转化其他格式空三为” Match-AT”格式空三选择转化格式和存储路径，即可转化成” Match-AT”格式空三。其他空三格式只要能够提取外方位元素， 新建工程， 将外方位元素引入即可。Match-T DTM 生成STEP1 打开 File->Open 或按，打开 Match-AT 工程.STEP2 建立模型打开工程编辑器，和 match-at 相同，可单独增加和修改、删除

18、 单个或多个模型。STEP3 选择菜单STEP4 在下拉菜单选择，弹出对话窗STEP5 选择, 弹出以下界面：STEP6 设置网格大小和存储路径等，在按，编辑 DTM参数STEP7 最后，按中开始键进行匹配 DTM。DTM Tooll Kiitt 主要有三个功能：镶嵌 裁切 转化 镶嵌和裁切Add 要镶嵌 DTM选, 择 Merge&Split, 点击 Option 转化Add 要转化 DTM选, 择 Convert, 点击 Option, 选择转化类型DTMaster DTM 编辑STEP1 首先，打开 File->Open 或按，打开 Match-AT 工程，工程目录下要有相

19、机文件。STEP2 选择类型，引入 DTM按, 弹出以下菜单NEXT,选择，可以选择一个或多个同类型 DTM。STEP3 层对应，连按 2 个，弹出层对应对话窗。最后按和，将 DTM导入工程中。设置视差曲线及高程点等高程几种表现形式STEP4 选择编辑工具，对引入 DTM进行修改和编辑STEP5 编辑完 DTM后，按导出 DTM.参考 DOM, 可以检查 DOM精度。OrthoMaster DOM 生成DOM生成需要以下数据数字航片影像空三成果（包括相机文件）DtM格式空三成果 DOM生成打开 Match-AT 格式空三成果，引入 DTM.格式空三成果 DOM生成可以把 patb 或其他格式空

20、三转化为 match-at 格式空三，按照上 面步骤生成 DOM下, 面介绍 patb 直接在 OrthoMaster 生成 DOM.STEP1 引入外方位元素（ *ori 文件）弹出选择相机对话窗 ,选择影像相机类型，如果有 2 种或 2 种 以上相机类型，先选 1 种，再在内定相种修改。STEP2 引入影像STEP3 内定向STEP4 影像和空三影像映射弹出对话窗STEP5 旋转航带以上各步做完后，保存工程，以便下次使用STEP6 引入 DEM和 1 引入 DEM相同。STEP7 定义正射航片区域STEP8 DOM生成参数设置分辨率格式路径生成区域采样方法DTM选项设置参数完后，点击。Or

21、thoVista匀光镶嵌裁切1.5.1. 拼接拼接线定义在 Seam Editor 模块中进行 STEP1 Global Option 的设置 选择 menu的 Setup Perferencs,然后在弹出来的设置窗口中，做说明如下：选 择 EnableGeneral 缓冲的大小设置，建议设置成比使用的计算机的物 理内存稍微小一些或者相当，太大并不提高处理速度。 Overview Generation 设置是否需要生成快速显示的金字塔 影像，建议设置成 No Overviews ，这样在调入 Ortho 的时候 不生成金字塔小影像。Background Checking and Region

22、TraceBackground Checking ，同时设置 最小和最大的 Value 为 1 254。Region Trace 选择 Region TraceDisplay Mapping 用缺省的设置。STEP2 新建工程，引入 DOM路径。在 Project Dialog 中， 调入所需模型的影像STEP3 激活某个或多个模型激活（ Active ）所有的影像， 如果是第一次建立的新的 project ， 那么所有的影像的边界都能自动的探测出来， 并用绿颜色的边界显示 出来。（见后面介绍的 Global Options 的设置）按显示影像，注意：红褐色的地方（区域 1），是没有重叠范围

23、的影像，用原始颜色显示的（区域 2），是重叠范围的影像区域，绿 色范围线，是拼接线（缺省生成的边界，然后按照覆盖顺序生成） ， 红色的线是重叠范围线。STEP4 修改范围线 现在要做的事情就是修改绿色的范围线，让拼接的范围线绕 过明显的地物。修改范围线的时候，注意第一点的位置和以后的点的顺序， 见上图所示，这样定义的结果为：关于覆盖顺序的改变，如果上面的影像图覆盖下面的，那么用 （ Select & Expand Seam）改变，选择这个命令，然后点击需要上移 影像，那么该影像的边界范围则是最新的拼接线范围。修改时只选几张激活，修改完后按关掉，这样节省内存，加快速 度。最后的修改范围的

24、效果如下：（假设绿色的范围线已经是绕过明显 的地物）点击“开始新拼接面”面显示如何沿着路中心定义拼接面鼠标将根据位置改变发生变化， 如果鼠标在你开始采集的影像 的覆盖区域，鼠标将显示“ in ”信息，如果光标不在输入的影像区域， 光标将显示“ out ”信息，如果光标在开始的影像或其他影像区域， 光标将恢复到正常形状结束编辑，编辑拼接线 删除最后一个节点编辑拼接线，要在 结束编辑前始用。 注意：一旦你采集到一个重叠区域，你无法判断采集的上一 个点位时， 请确保拼接面不能自相交。 用相同的方法编辑拼接线， 不要让它通过房子，桥梁等。Apply 按钮按下以后，你不可能直接编辑拼接面，但是通过定义

25、一个新的拼接面来修改它的位置这种方法是可行的。方法同 5 注意：确保拼接线不在红色边线上，也就是说拼接线务必不 要离相邻重叠影像的边缘距离不要太近，得留出足够的缓冲以供 影像拼接，否则拼接会有明显痕迹。 编辑其他各面，如果测区分成多人作业，需要注意拼接面的接边，拷 贝接边影像 meta 目录的 cld ， rgn 文件到你的目录即可。 拼接线的位置选择，注意避开房屋、桥梁、铁路、烟囱、高塔等，房 屋密集地区， 为了照顾房屋倒向压盖问题， 可以沿街道或者道路中心 拼接，田间庄稼地等尽量选择地块交接，田埂等地方， seamline 尽 量沿着影像过渡区中较灰暗的路线行驶， 避免选择有明显影像特征的

26、 区域穿过。在 vistaSE 的 seamline 的编辑过程中，可以设置成“所 见即所得 ”，所以在选择路线的时候可以比较选择路线， 尽量做到后 期工作量较小，或者没有工作量。选择（ Project Dialog ），再选择所有的影像，然后选， 那么，可以在主窗口中看到按照拼接线拼接的最后结果STEP4 如果合格，那么在 Project Dialog 的窗口中，选择所有 的影像，然后选择输出 Seam Line。注意这个 export 的 SeamLine是 dxf 格式的，按照每个影像的名 称对应存储， 但是还需要另外的一个文件 cld 文件，这是和 dxf 对应 的文件， 必须在保存

27、Project 的时候同时保存在 Project 的目录中的， 需要把 dxf 和 cld 文件同时做为成果STEP5 save project 以便下次使用1.5.2. 匀光单张匀光（ Single Image Adjustment ）OrthoVista 可以处理单张影像， “ Single Image Adjustment ” 能单独使用，也能同“ Image Group adjustment ”拼凑组合使用。我 们建议是同“ Image Group adjustment ”一起使用。当影像有透镜变 异（影像黑色边缘 ） 和亮点（太阳反射），或者影像颜色不一致 （ 由扫描 和比较大的阴影

28、引起的颜色差异 ） ，“ Single Image Adjustment ”才 有必要使用。注意：如果影像没有上述问题，就不要使用Single ImageAdjustment ” “Single Image Adjustment ”有以下 2 种方式：Hot-Spot Removal 亮点移除Intensity Dodging 亮度平衡根据 INPHO经验，“ Hot-Spot Removal ”应该用来处理彩色影像， “Intensity Dodging” 应该用来处理黑白影像。 也就是说“ Hot-Spot Removal works compared to Intensity Dodgi

29、ng better with color images，Intensity Dodging works compared to Hot-Spot Removal better with black and white images( OrthoVista 用户手册)。”整体匀光 (Group Image Adjustment)Global Tilting Adjustment 整体倾斜调整“ Global Tilting Adjustment”通过辐射处理，来补偿相邻影像重叠部分不同的亮度和颜色。Radiometrix Tool （ ）“Radiometrix Tool ”用于定义单张、一组或

30、全部影像色彩、亮度和 对比度相互影响的调整。 它当然也能调整影像到一个确定的影像 （模 板）。“Radiometrix Tool ”作用强大，用于一些单片或者一组影像的 调整或者无论影像拼接前或拼接后一个分开步骤的调整。 当影像的色 彩、亮度、对比度差异过大，而你又想干预自动化处理，你就可以用 “ Radiometrix Tool ”。当你对自动处理的结果不满意时，也可以用Radiometrix Tool ”进行处理。“ Select one”是一个一个选择，“Select Many”是左键拉一个矩形， 矩形内或被矩形裁切的都将被选中。鼠标左击，圆点（选中影像）左右移动是改变亮度，上下移动是改

31、变 对比度。左键拉一个矩形是放大，右击是缩小。运用 Modify Relative 模式改变影像色彩 /亮度/ 对比度，所有影像都 会“相对”发生变化。运用 Modify Absolute 模式改变影像色彩 / 亮 度/ 对比度，影像在相同的绝对位置会发生变化。大多数情况下，常 用 Modify Relative 模式。当选择完影像和修改模式后，在 color/ intensity/contrast 窗口下点击一个新位置，所有选择影像都会改 变到新位置，会在 OrthoVista 窗口直接显示结果。处理结果会存储在影像目录下的 “ RDX”文件，与影像一一对应。 OrthoVista 首先处理

32、的是 Radiometrix changes，再是 single image adjustments ，最后是 Group image adjustments.匀光步骤：STEP1 调入正射影像STEP2 选择匀光影像STEP3 设置参数，输出影像STEP4 结束设置，开始解算匀光 关于海域范围的 Ortho 处理1. 定义范围线海 域 的 地 方的 范围 线 的 定 义 ， 可 以 在 Autocad 或 者 Microstation 中进行，边界一定要行成封闭的多边行，不可以有悬 挂节点。作业的时候，不需要仔细的定义，有些港湾地区，如果原始影像 的色调和周围反差不大，可以定义为陆地区域处理

33、。2. 范围线的格式转换用 Arcinfo 或者其他软件，把该封闭的多边形转换成 ArcInfo 的 Shape 格式，注意最后的文件有 3 个， shp， shx 和 dbf 。 的作业顺序和注意事项1). 启动程序，调入需要处理的 Ortho 影像2). 定义图幅处理范围(也可以事先定义 title 文件，然后选择)4. 调入海域的范围线文件结果显示如下：5. 开始处理，定义处理的选择项6. 最后的结果比较见下面的两个图片比较上面的结果文件， 是没有调入海域范围线来计算的结果， 陆地的 色调和原始的 Ortho 几乎没有什么差别。下面的图片文件， 是调入了海域范围线来计算的结果， 可以看到

34、 陆地区域的色调和原始的影像有改变的。 从各自灰度的直方图上来 看，很明显的看到两个方法的区别。1.5.3. 裁切几个镶嵌裁切方法Plain Mosaic 直接镶嵌裁切直接裁切最上面( on top of )影像，这和影像覆盖顺序有关。这 种方法主要用于影像已镶嵌，裁切一个更大的图幅。Seam Applicator 拼接线裁切参数选项Feather Size 羽化宽度Linear ：两个图像之间的线性拼接Inverse Distance ：功能曲线的拼接，依赖于拼接宽度和图像之 间的辐射差异Blend Output Area Borders默认情况下的影像拼接只沿拼接线， 这是由 SeamE ditor 定义的 如果您启用此模式， OrthoVista 将沿正射影像边界拼接，这可能会 导致不