05inpho数字摄影测量系统在应急测绘中的应用

©2010TrimbleNavigationLimitedby汪俊宇/SuperMap07/2014INPHO数字摄影测量系统在应急测绘中的应用Share:45MOutlineSuperMapintroduction透过Inpho看数字摄影测量的soft之路透过INPHO探究DSM的跨界应用分布式并行环境下Inpho正射影像的吞吐能力UAV无人机后处理时代Discussion&Thanks©2010TrimbleNavigationLimitedInphoOutlookinWorld-Wide三十而立的Inpho之路Relyonmorethan30yearsofexcellence

超越三十年的支持和服务Before1980德国斯图加特大学1980-1990空三和DTM

InphoFoundedbyProf.Dr.FritzAckermann（inpho成立）FirstDevelopmentsonDigitalImagematching(特征匹配/最小二乘法匹配/1983-1985)PAT-M,PAT-B光束法区域网平差和维也纳大学联合推出SCOP/解决城市和森林地区DTM生产的滤波组件）inpho创始人：

Prof.Dr.FritzAckermann阿克曼教授（李德仁院士博导）全球数字摄影测量的基石1990-2000

Componentsupplier（组件供应商）(e.g.forZEISS,Intergraph)fordigitalphotogrammetry.Firstprovideroffullautomaticterrainextractionsoftware(MATCH-T/全球第一个全自动DTM提取组件）GPS-supportedaerialtriangulation（1991年PAT-B+SKCP/GPS辅助空中三角测量）；Firstprovideroffullautomaticaerialtriangulation(MATCH-AT/1996/全球第一个全自动空三组件)Fullautomaticindustrialcloserangemodeling(MATCH-I/全球第一个工业近景摄影测量组件)GPSpre-processing/orthophotomosaicking(OrthoVista)(1999/推出GPS预处理和正射影像组件OrthoVista)Since2000Systemsupplier

（系统供应商）fordigitalphotogrammetry.SalespartnerwithVexcel(laterMicrosoft)World-widedistributionandsupportchannels（销售和支持体系来自于合作伙伴-美国Vexcel公司（Vexcel2009年被微软收购）OrthoMaster,OrthoVistaforcompleteorthophotoworkflow(2000/推出OrthoMaster,OrthoVista)DTMasterterrainmodelediting,LiDARfiltering(2003-2004/推出DTM编辑和LiDAR点云滤波组件)Firstapproachesforsemi-automaticbuildinggeneration(全球第一个半自动房屋提取算法)inBLOCKreplacesPAT-B（推出支持二次平差的inBlock替代光束法平差组件PAT-B）TerrainmodeldatabaseTopDM（推出组件TopDM）Integrationofpushbroomdataandsatellitedata(推出InphoV5.0/2006/支持推扫式影像和卫星影像)1992年，ISPRS华盛顿大会上Leica/Helava全球首推商用DPWRelyonmorethan30yearsofexcellence

超越三十年的支持和服务2007inpho被全球最大的GPS巨头美国Trimble收购2007-2011buildingtheTrimbleGeoSpatialdivision推出LiDAR处理组件TopPitandHarrier/推出图像采集模块TAC，即后来的无人机模块2008/SuperMap成为Inpho的中国代理商2011-2014最近的里程碑V5.1推出，点云密集匹配技术超过1个像素/V5.2推出DPL支持多线程/分布式并行环境2012年Trimble收购比利时无人机公司GatewingUAS/2013年推出LPMasterLiDAR

替代TopPit201210月，超图成为中国指定区域经销商2014June：Inpho5.75.7Relyonmorethan30yearsofexcellence

超越三十年的支持和服务©2010TrimbleNavigationLimitedDigitalphotogrammetryOutlookinchina数字摄影测量在中国Digitalphotogrammetry在中国模拟摄影测量20世纪初----80年代解析摄影测量60年代初----80年代末数字摄影测量80年代初-2005数字产品A10C130VirtuoZoNT中国数字摄影测量的源起：1978年，王之卓院士提出全数字自动化测图系统；1994年，在澳大利亚由VirtuoZosysteminternational公司推出中国自主知识产权的DPW—VirtuoZo(SGI版)1996年，ISPRSXVⅠ届维也纳大会上，VirtuoZo因为Imagematch比DPW快而大放异彩；1998年，由适普软件（SupresoftINC.）商业化VirtuoZo并推出和PC+Microsoft相结合的NT版，揭开了中国数字摄影测量的商业化之路回顾：数字摄影测量的功能模块

OR定向、DAT数字空中三角测量、OP正射影像生成；

SCA扫描、AT空中三角测量、DM数字地图、DTM数字地面模型、GPS-GPS辅助空三；By张祖勋院士-1998年-浙江测绘“数字摄影测量工作站（DPW）的发展现状”Digitalphotogrammetry在中国Lecia/Helava扫描仪的技术参数（1998年）Digitalphotogrammetry在中国回顾：影像扫描仪-不可或缺的设备大的摄影测量仪器公司如Lecia/Helava、Zeiss、Intergraph、VexcelImaging等,纷纷研究和生产影像扫描仪；扫描仪的技术参数和发展趋势直接影响着DPW增加滚筒和软片转动装置；实现像幅自动搜索（这个对于自动化空三尤其重要）直接对航空摄影的底片，成卷进行扫描，无需晒印透明正片，扫描过程实现内定向自动化/色调预扫描，数据自动管理；扫描像素不能大于25微米（因为磁盘空间不足）

Digitalphotogrammetry在中国Vexel影像扫描仪SGI工作站手轮脚盘/立体眼镜立体显示器红外发射器软件模块Hp绘图仪DPW：DigitalphotogrammetryWorkStation1980－2005DPW

(1980-2005)：自动化空中三角测量AT问题集锦定义：选点、转点和观测量测（包括内定向、相对定向）全部实现自动化才叫自动化空三自动空三处理的三大步为区域的建立、区域的量测和区域的平差；区域的建立：包括影像扫描和建立数据文件（当磁盘空间不足时，需要将整个区域分成子区域），需要输入相机参数、地面控制点信息、飞行信息（GPS或飞行计划图）（VirtuoZo即需要在相邻航带间至少需要量测一对旁向重迭的同名点，以确定航带间错开的情况）区域的量测：包括定向（有点系统把内定向放在扫描时完成）、控制点量测（VirtuoZo还包括航带法区域网平差，以实现粗差剔除和量测点的评定）。自动化空三的速度为：5-10分钟/像片（300-600sec/images）；

Digitalphotogrammetry在中国DPW

(1980-2005)：DTM数字高程模型的生产影像匹配imageMatch：几百～一千多个点/秒（几百～一千多pts/sec）.VirtuoZo：基于跨接法的整体影像匹配算法；Lecia/Helava的DPW：分层松弛相关算法；Zeiss的Phodis：特征匹配，最小二乘法滤波，剔除粗差（德国inpho的Match-T）：Intergraph的ImageSt：特征匹配，最小二乘法滤波，剔除粗差（德国inpho的Match-T）

DPW和VirtroZo的对比by1996年E.P.Baltsvisa瑞士联邦技术大学（苏黎世）

Yverdon小比例尺实验区：摄影1：68000，f＝152mm，高差：430m，参考DTM为瑞士联邦测绘局提供的DHM25，中误差为1.8mGlacier中比例尺冰川实验区：摄影1：10000，f＝152mm，高差：700m，扫描分辨率为35um，参考DTM为解析测图仪wildAC1人工量测Digitalphotogrammetry在中国DPW

(1980-2005)：DTM数字高程模型，即影像匹配未解问题集锦地物(房屋和道路)边界线和地形构造线的识别与量测；低反差区域的自动过渡；遮蔽和阴影区域的处理（高楼、高山、森林、峡谷）；从DSM到DEM的自动改正（这包括对树木、灌木林、建筑等的识别）质量评估，内部质量控制（粗差检测和定位）

Digitalphotogrammetry在中国DPW

(1980-2005)：地物测绘（Featureextraction）问题集锦；地物：主要是指人造建筑物，特别是房屋和道路；现状：依赖于外业调绘片的人工采集；趋势：自动或半自动提取，是方向，也是难点；国际学术界对Featureextraction的重视和研究1995-1997年瑞士联邦技术大学（苏黎世ETH）连续两届召开Ascona国际讨论会；美国Radius项目和McKEOWM实验室也以此为专题；瑞士Amobe项目和ETH；德国的波恩大学(Bonn）、奥地利的格拉茨大学（tGraz）和法国地理院（InstitutGéographiqueNational）

Digitalphotogrammetry在中国IT技术的蓬勃发展（2005年前后）：

以Leica公司的ADS40、50、80为标志的线阵（LinearArray）数字相机的问世,带来了大重迭(航向重迭大于80%,旁向重迭大于40-60%)大数据量(TB级)的数字影像（2000）；以Z/I公司的DMC和Vexcel公司UCD为代表的面阵（PlaneArray）数字相机，带来大幅面、大数据量(TB级)的数字影像（2003）；高精度的POS系统（GPS和惯性测量装置（IMU）集成于数字相机,大大减少了外业工作量,也对DPW提出了新的要求(2000);高分辨率卫星(IKONOS、QuickBird、GeoEYE、WorldView)带来海量影像；UAV无人机系统和三维激光雷达LiDAR的问世();以GoogleEarth为标志的数字地球(DG)和虚拟现实平台的推出,对4D产品提出了新的要求(2005)；计算机技术（PC）、网络技术（NetWork）和高性能计算（HPC）的蓬勃发展；Digitalphotogrammetry在中国DPW面临的问题和挑战：DPW延用的“双目视觉”，无法适应数字相机带来的大重迭（航向重迭大于80%旁向重迭大于40-60%）和多基线（长焦距窄视场）影像；DPW延用解析摄影测量“台”（WorkStation）和“件”（单模型）的作业方式，无法和计算机网络（Network）和高性能计算（HPC）相结合；DPW延用一人一机（台WorkStation）的工作模式，不能充分发挥人与计算机各自的优势。Digitalphotogrammetry在中国DPW面临的问题和挑战：

DPW延用的是“测标”进行“点”的量测，而不是基于“线”（即广义点）的采集；DPW延用的是解析摄影测量，DEM、DLG以模型为单位，在由模型拼接构成图幅，由图幅拼接成区域。无法支持数字相机、LiDAR等传感器LiDAR技术的出现，对影像匹配（ImageMatch）产生点云（Pointcloud）提出了新的要求，面向三维环境的特征匹配技术、多级匹配技术、最小二乘匹配技术、基于物方的多影像匹配技术Digitalphotogrammetry在中国原始影像扫描影像扫描内定向相对定向绝对定向核线影像核线影像匹配匹配编辑DEM生成立体测图内插等高线引入等高线矢量DOM生成叠加影像生成DLG生成DRG生成Digitalphotogrammetry在中国ADS40DMC/UCDLiDARUAVPC（立体显卡）/并行GPU系统显示器/手轮脚盘红外发射器立体眼镜软件模块Hp绘图仪Web发布DG发布DPW：DigitalphotogrammetryWorkStation2002－2005－2010DPS：Digitalphotogrammetry

Syetem回顾：inpho的30年而立之路1990-2000

Componentsupplier（组件供应商）(e.g.forZEISS,Intergraph)fordigitalphotogrammetry.Firstprovideroffullautomaticterrainextractionsoftware(MATCH-T/全球第一个全自动DTM提取组件）GPS-supportedaerialtriangulation（1991年PAT-B+SKCP/GPS辅助空中三角测量）；Firstprovideroffullautomaticaerialtriangulation(MATCH-AT/1996/全球第一个全自动空三组件)Fullautomaticindustrialcloserangemodeling(MATCH-I/全球第一个工业近景摄影测量组件)GPSpre-processing/orthophotomosaicking(OrthoVista)(1999/推出GPS预处理和正射影像组件OrthoVista)Since2000Systemsupplier

（系统供应商）fordigitalphotogrammetry.SalespartnerwithVexcel(laterMicrosoft)World-widedistributionandsupportchannels（销售和支持体系来自于合作伙伴-美国Vexcel公司（Vexcel2009年被微软收购）OrthoMaster,OrthoVistaforcompleteorthophotoworkflow(2000/推出OrthoMaster,OrthoVista)DTMasterterrainmodelediting,LiDARfiltering(2003-2004/推出DTM编辑和LiDAR点云滤波组件)Firstapproachesforsemi-automaticbuildinggeneration(全球第一个半自动房屋提取算法)inBLOCKreplacesPAT-B（推出支持二次平差的inBlock替代光束法平差组件PAT-B）TerrainmodeldatabaseTopDM（推出组件TopDM）Integrationofpushbroomdataandsatellitedata(推出InphoV5.0/2006/支持推扫式影像和卫星影像)2007inpho被全球最大的GPS巨头美国Trimble收购2007-2011buildingtheTrimbleGeoSpatialdivision推出LiDAR处理组件TopPitandHarrier/推出图像采集模块TAC，即后来的无人机模块2008/SuperMap成为Inpho的中国代理商2011-2014最近的里程碑V5.1推出，点云密集匹配技术超过1个像素/V5.2推出DPL支持多线程/分布式并行环境2012年Trimble收购比利时无人机公司GatewingUAS/2013年推出LPMasterLiDAR

替代TopPit201210月，超图成为中国指定区域经销商2014June：Inpho5.75.7回顾：inpho的30年而立之路It’sjustaSoftwareINPHOsoftwaresolution：4大类10小类24组件HighlightsGeo-Referencing

地理定位--全自动空中三角测量MATCH-AT

MATCH-ATPushbroomInBLOCKPAT-BPAT-MMatch-ATInBlockPrecisedigitalaerialtriangulationpackageswithexceptionalperformanceandquality(精确的空三具有优越的性能和质量)全自动联接点提取/使用辐射最优获得最佳位置的影像匹配)支持框幅式、推扫式、无人机、数字相机、卫星影像强大的同名点自动匹配能力，可以处理大面积水域、沙漠等弱纹理区域任意大小的区域/形状/重迭度同一区域支持多相机多时相数据；MATCH-AT

MATCH-ATPushbroomInBLOCKFBM达到1/3像素精度LSM达到1/10像素精度HighlightsGeo-Referencing

地理定位--全自动空中三角测量HighlightsGeo-Referencing

地理定位--全自动空中三角测量MATCH-AT

MATCH-ATPushbroomInBLOCKHighlightsGeo-Referencing

地理定位--全自动空中三角测量DMC230空三加密案例：自由网空三加密：7小时区域：福建省平潭岛

相机参数：焦距92mm；像元大小5.6微米

像幅大小14144×15552数据：798M/张，1420张，1.2TB

难点：海岛，边缘和中间水域处理HighlightsGeo-Capturing

地理信息采集:DSM

Createdensepointcloudsfromframe,pushbroomorsatelliteimagery(匹配高密度点云/框幅/推扫/卫星影像/)先进的多影像密集匹配(1像素)/2.5万点/秒/可作为激光扫描的低成本替代品点云直接生产真DOM和3D城市更高效能/多线程和分布式并行计算)地表滤波MATCH-TDSMSummitEvolutionBuildingGeneratornovaFactory由DSM至DTM/DEM的解决方案-更精确ProjecttilingDSMgenerationPointcloudfiltering

Editing/ControlDTMinterpolationContourgenerationHighlightsGeo-Capturing

地理信息采集:DSM/DTM

CollectgeospatialdatastereoscopicallydirectlyintoCADorGIS.(面向GIS更新和3D城市的立体测图仪)支持无缝漫游/支持海量数据确保最佳的测图效率/通过自动批处理工具)有效添加DLG至立体模型,实现交互式地图制作/变化检测和GIS更新支持框幅式、推扫式、近景、卫星、IFSAR、LiDAR、正射影像等测图模式TheonlystereoplotterthatcanbeconnectedtoArcGISand/orAutoCAD,Microstation,standaloneorviaAPI唯一的立体测图仪,支持直连ArcGIS、AutoCAD、Microstation、standalone、viaAPIHighlightsGeo-Capturing

地理信息采集:测图

MATCH-TDSMSummitEvolutionBuildingGeneratornovaFactory面向3D城市和数字地球平台的地物建模和编辑一体化平台.BuildingGenerator自动生成点云丛，根据建筑物轮廓进行三维城市的快速重建;NovaFactory支持海量建筑物模型数据的管理和无缝漫游;HighlightsGeo-Capturing

地理信息采集:3D城市和地物建模

MATCH-TDSMSummitEvolutionBuildingGeneratornovaFactoryHighlightsGeo-Modeling

地理模型：DSM/DTM/DEM编辑Comprehensivesurfaceandterrainmodelingincludingfiltering,visualization,editingandanalysisofunlimitedDSM/DTMpointsgeneratedbylaserscanningorimagematchingtechniques（支持DTM/DSM海量点的滤波、可视化、编辑和分析/支持激光扫描和影像匹配）所见即所得的编辑/支持单片和立体两种模式支持数十亿点/TPIX金字塔结构DTMExtension支持更快的点云滤波、gapfilling和等高线输出）SCOP组件,专业的点云滤波、分类，支持“真”地表模型的提取)地貌晕渲、剖面分析、容积体积计算、坡度分析…TopDM支持国家级DTM和点云的管理、转换、分类等等DTMaster

DTMExtension

SCOP++/TopDMTPIXintelligenttilestructureandtilenavigation（TPIX智能瓦片结构与导航）nomorestrugglingwithbillionsofpoints(不再挣扎于数十亿点)Monitorworkflowwithstatusinformationpertile(监控每个瓦片的状态信息)Easilynavigate(multiple-)tile-wisethroughprojects(易于导航每个瓦片HighlightsGeo-Modeling

地理模型：DTM/DSM/DEM编辑DTMaster

新一代DSM/DTM/LIDAR编辑器航片或正射影像作参考底图，多种显示方法（侧视、透视、立体剖面旋转等）不需要CAD或GIS系统，易于整合到任一第三方工作流程HighlightsGeo-Modeling

地理模型：DTM/DSM/DEM编辑DTMaster

新一代DSM/DTM/LIDAR编辑器HighlightsGeo-Modeling

地理模型：DTM/DSM/DEM编辑HeightColoredDTMaster

新一代DSM/DTM/LIDAR编辑器HighlightsGeo-Modeling

地理模型：DTM/DSM/DEM编辑RGBDTMaster

新一代DSM/DTM/LIDAR编辑器HighlightsGeo-Modeling

地理模型：DTM/DSM/DEM编辑36LastReturnFirstReturnSingleReturnAllReturns直接匹配获取DTM/DEM：更快ProjecttilingDSMgenerationPointcloudfiltering

Editing/ControlDTMinterpolationContourgenerationHighlightsGeo-Modeling

地理模型：DTM/DSM/DEM编辑HighlightsGeo-Modeling

地理模型：DTM/DSM/DEM编辑3300张无人机DTM提取用时2小时30分钟238张无人机影像DTM提取10分钟HighlightsGeo-Imaging

影像校正-DOMMasterorthophotomosaicsofframe,pushbroomorsatelliteimagerywithautomaticblock-wideoperation,rigoroustrue-orthocapabilities,unsurpassedcolorbalancingandfullyautomaticseamdetection(严格的真正射/无与伦比的色彩均衡/全自动拼接线检测)对自动化处理的高性能和海量数据进行了优化）支持多线程并行和分布式并行两种高度自动化处理，各种航片/卫片/无人机影像的纠正和镶嵌自定义正射区域，自动正射区域（去除、重叠）单幅或整个测区自动处理，无DTM时可平面纠正多影像增强（强度、颜色、饱和度）…OrthoMaster

OrthoVista

拼接线功能：绕开建筑物全自动生成拼接线(dxf文件)，拼接线交互式编辑自动羽化功能：自动调整拼接线宽度（在“城市街谷”生成窄拼接线；在地形开阔区生成宽拼接线）HighlightsGeo-Imaging

影像校正-OrthoVista全自动影像匀色HighlightsGeo-Imaging

影像校正-OrthoVista全自动影像匀色全局镶嵌匀色水域反射去除HighlightsGeo-Imaging

影像校正-OrthoVista全自动影像匀色Flexibleinput–output（灵活的输入-输出）Easilyinterfacewith3rdparty（便捷的第三方接口）TheBestIntegrationIntoExistingWorkflows

（和用户已有系统的无缝融合）LASDXFESRISHPGRIDCloudTIFFJPEGAnalogueDigitalPushbroomFrameSatellite…ASCIIPAT-B:和VirtuoZo/MapMatrix/PixELGRIDL/H:BingoBAT/EMZ/I:ImagestationBAE:SocetUAS:GenerICUAVBLUHPEX2L/H:HATSIT技术-并行计算ParallelComputing发展之路GPU（GraphicProcessingUnit）图形图像加速VS分布式并行distributedprocessing紧密耦合多处理机系统VS松散耦合并行计算机系统超级计算机VS局域网或广域网联接的分布式计算机集中的昂贵的高性能的VS廉价的高效的维护方便的大型、中型GPC超级计算机系统移动式小型GPU超级计算机系统5.7野外室内多线程/应急测绘分布式并行/HPCInpho去硬件之路和局域网组合和单机多核MultithreadingprocessingDistributedprocessingInpho对摄影测量生产流程和工艺的优化国内数字摄影测量的基本流程原始影像扫描影像扫描内定向相对定向绝对定向核线影像核线影像匹配匹配编辑DEM生成立体测图内插等高线引入等高线矢量DOM生成叠加影像生成DLG生成DRG生成立体编辑分类滤波少量编辑DEM立体测图插值等高线引入等高线矢量DLG相机文件原始影像POS数据控制点建立工程无需了解飞行计划，无影像数量和数据量限制.相对定向100%自动化绝对定向80%自动化全像素DSM100%自动化DSM提取DTM提取90%自动化DRG正射校正DOM镶嵌100%自动化80%自动化Inpho对摄影测量生产流程和工艺的优化Match-ATMatch-TSCOP++OrthoMasterOrthoVistaDTMasterDTMExtensionsummitEvolutionBuildingGeneratornovaFactory分类滤波少量编辑Pointcloud&ImageryBuildingmodels建筑物模型Inspection检修Visualization可视化Volumes检索Changedetection变化检测Planning规划Medical医疗Biotracking生物Monitoring监控Robotics机器人Construction制造Agriculture农业Naturalresources自然资源GAS&Oil天然气&石油Rail&Highways铁路和高铁…Increasingdemandforinformation

不断增长的信息需求Profit利润Performanceisessential完美表现才是核心Tomeetdeadlines截至日期前完工Tokeepcontractorshappy保持甲方愉悦Tobebetterthanyourcompetitors

（比竞争对手做的更好）MoreData–ShorterDeadlines

更多的数据-更短的工期Speed速度Quality质量Min.editing少编辑InphoFullautomation–lowerlaborcost,repeatable全自动/低劳动力/Thoroughanalysisreliability,expertise,secure,stableresultsforyourapplication结果稳定可靠的CompletesmoothWorkflows/Usability,controllable,intuitiveinteractiveediting平滑的/直观/可视化化的编辑Massivedata,moderndatavolume海量和当代数据的支持Speed,meetshorterdeadlines速度保证在截至日期前交工Accuracy,therightforeveryapplication精确且正确的结果SoftwareFocus:OurUsers!

Inpho核心

聚焦于用户Customerfocusedengineering（客户聚焦于工程）getmorethanwhatyoupaidfor（产出比投入的多）bepartofthestrategicdevelopment（成为战略发展/合作共赢的一部分）Youarenotjustanumberinamaintenancecontract!Bepartofawinningteam!（拥有了Inpho，你就不再是合同的乙方，而是合作共赢的一部分）Highlevelcomponentsprovidinghighestvalue

（高灵活的组件配置/提供最高价值）Morethan6000licensesin62countries

（在62国家拥有超过6000个lic）World-widedealerandsupportnetwork(遍布全球的经销和支持网络)Strongpartners(Dat/Em,TU-Vienna)

（inpho产品的合作伙伴有美国Dat/EM公司和维也纳技术大学）ModernSoftwareForHighestDemands

（应对最高需求的摩登软件）InphochinaenduserNational:BasicGeographicInformationCenterofSBSM（基础地理信息中心）/SatelliteSurveyandMappingApplicationCenter（卫星应用中心）SBSM/SHASM/HeilongjiangASM/SichuanASM/HainanASM/AGRS（国土资源部航遥中心）;College:

CASM（测科院）

/CEODE/InstituteofGeologyandGeophysics（对地观测中心）,ChineseAcademyofSciences（地球物理所）/InnerMongoliaNormalUniversity（内蒙古师范大学）Industry:FIO,SOA（国家海洋局第一海洋研究所）

/ShanxiElectricPowerandDesignInstitute（山西电力）/TheInstituteofGrustalDynamic（地震局地壳研究所）/ChengduEngineeringGorporation（中水成都勘测院）/Navlnfo（四维图新）OutlineSuperMapintroduction透过Inpho看数字摄影测量系统的soft之路透过INPHO探究DSM的跨界应用结合实例看OrthoBox正射影像黑匣子的吞吐能力UAV无人机后处理时代Discussion&Thanks

Animageworthamillionpoints:

ImagematchingwithInpho一幅影像等同于一百万个点：Inpho之影像匹配基于特征和最小二乘法的DSM影像匹配组件

Match-TFromImagestoPointclouds

由影像匹配产生的点云Efficientsoftware高效的Match-T数字地表模型处理软件Efficientacquisition高效的获取手段Efficientprocessing高效的处理基于局域网或广域网分布式松散耦合并行系统5.73DPointCloud3D点云Imagecolors多光谱地表特征4DInformation4D信息Notjust3D–it’s4D!MATCH-TDSMColorizeddensepointcloud

富含地表特征（多光谱）的密集点云

Colorizeddensepointcloud

富含地表特征（多光谱）的密集点云

Colorizeddensepointcloud

富含地表特征（多光谱）的密集点云

俯仰后的基于LAS的点云效果Upto1pixeldensity

精度至1个像素的点云匹配ForImprovedDigitalSurfaceModelandDigitalTerrainModelExtraction不断改进的数字表面模型和数字地形模型提取Match-TDSM5.4～5.7ImagebasedLASpointclouds

（基于LAS点云的影像）LowcostalternativetoLiDARdata

（低成本替代LiDAR）Extractpointcloudsfromimageswithadensityofuptoonepointperpixel（提取点云/从影像/一个点每像素）Flexibleoutputfordesiredproduct

（灵活的输出所需的产品）SamePostprocessingworkflowforbothLiDARandimagebasedLASextraction.（相同的后处理，LiDAR和基于影像的点云）Therightpointdensity

精确反应地物特征的点云分布MATCH-TDSM5.7Satellite卫星(RPC)Aerial/Frame航测/框幅Pushbroom推扫式(ADS)PointCloudinLASformat（LAS格式的点云）FlexibleSensorConcept

灵活的传感器数据支持InnovativeExtractionTechnique

创新的DSM提取技术(特征匹配/最小二乘法匹配/滤波)HighQuality/Density高质量/密度Lessmanualediting减少手工编辑Lowercost更低成本HighQuality/noisereduction高质量/降噪Bettersuitedforfollowupprocesses更易于紧跟处理Betterusabilityofresults更有用结果HighDensity高密度Getasmuchdetailsasyoulike获得更多细节/如你所喜TherightamountofdetailfortherightprojecHighperformancemultithreading高性能的多线程Morepointsinlessprocessingtime更少时间Lowercost更低成本Morepointsinlowtexturedareas更多的点获取于低纹理区Widerfieldofapplications/scenarios/sites/sensors更广泛Moreflexible更多的自适应MATCH-TDSM:DataCoverage

数字地表模型：数据分布Ainhomogeneousdistributionofpoints非均匀分布的点

=

badsegmentationforanyautomaticfeatureextraction任何自动特征提取的不良结果PerfectlydistributedpointcloudfromMATCH-TDSM5.4-5.7完美分布的点云,来自MATCH-TDSM5.4-5.7MATCH-TDSM:DataCoverage

数字地表模型：数据分布Lownoisedetailedpointcloud

低噪/精细/准确反应地物特征的点云Traditionaldensematching传统的匹配MATCH-TDSM5.4-5.7EffectiveNoiseReduction(green)精确的噪声编辑（绿色）HugeVolumes>DedicatedHardware>modernSoftware

海量数据>专用硬件>摩登软件TestofMATCH-TDSM5.4versionondedicatedHWplatformandWindowsServer2008R2HPC（测试/基于Match-TDSMV5.4/HW平台/HPC）DatasetofthecityareaofMontpellierprovidedbycompanyInterAtlasFrance（蒙特利尔市域影像/法国InterAtlas公司提供）Dataset(数据测试):1,562UltraCamimages(total1.14TB)

9cmGSD分辨率,80/80overlap重迭

MATCH-TDSMPerformanceBenchmark

Match-T基于分布式并行计算/DSM性能测试Processingsetup（处理流程:1-16个节点/分布式并行计算）:服务器端：WindowsServer2008R2HPCjobscheduler（进程管理）MATCH-TDSMonHEADNode1MATCH-TDSMonnode2MATCH-TDSMonnode4-16MATCH-TDSMonnode3OnedatavolumewithallimagesofBlock（影像分块）AreaAreaAreaAreaAreaAreaAreaAreaAreaAreaAreaAreaAreaAreaAreaAreaAreaAreaAreaAreaAreaAreaAreaAreaAreaAreaAreaResults(测试结果）:Pointcloudwith997MillionpointsinLASfile(internally14.3Billionpoints)（LAS点云文件有9.97亿个点/总计143亿点）CaseA)Runningblockon1node方案A/1节点

Timetofinish(总计用时):

40hours28min(=>93sec/images)CaseB)Runningblockon16nodes(方案B/16节点）

Timetofinish(总计用时):

2hours32min(=>6sec/images)Factor（倍数）:15.9(CaseA/CaseB)MATCH-TDSMPerformanceBenchmark

Match-T基于分布式并行计算/DSM性能测试

HighperformingDSMprocessingon64bitWindows

（高性能DSM处理/64位Windows系统/Vista/Win7/WinServer/4cores)Optimizedutilizationofhardwarecapacity

（最大利用硬件的计算能力）Batchprocessingcapabilities(最优的批处理)MATCH-TDSMPerformance

不同传感器DSM处理效率对比（ADS推扫/Frame框幅/单机4核）VersionComputedtoimagepyramid影像金字塔level0=20cmGSD1=40cmGSDmin.pointdensityPerformance效率:numberoffiltered滤波3DpointspersecondEstimatedHeightAccuracy高程精度#3DPoints[million]5.4onADSLevel1at0.1mGSD(density密度0.3m)600pts/sec.0.7pix165.3onFrameResolution（分辨率）level0(ptdensity0.6m)20.000pts/sec.0.6pix795.4onFrameResolution分辨率level1(ptdensity

1.2m)24.000pts/sec.0.5pix20Pushbroomvs.Frame:600pt/secvs.24000pt/sec

（推扫式样VS.框幅面式）：600pt/secvs.24000pt/secAccuracyiscomparable（精度在同一数量级）Pushbroomgeometryismuchmoredemandingoncomputerhardware!!!（推扫式的几何精纠正需要更高的硬件支持）Solution（解决方案）:usedistributedprocessinglicenses!（用分布式并行组件）MATCH-TperformanceonPushbroom

推扫式传感器VS框幅式LiDARImageMatchingPointdensity点密度10-100points/m²400pointsm²(@5cmGSD)Datarecorded数据记录Intensity,WaveformRed,Green,Blue,NIRSurfaceMeasured（地表测量度）Multiplereturns（多重反射）Topsurfaceonly（只是地表）Vegetationapplications（植被）+++-UrbanSurface（城区）++++Cost（成本）--++Datavolume（数据量）--+-LiDARorImageMatching

LiDARor影像匹配LiDAR:Keyadvantageinvegetationapplications（关键优势在于植被）ImageMatching:Costeffectivesolution（性价比高）Recommendation（推荐）:LiDARasbaselayer（LidAR用作底图）Imagematchingforchangedetection（变化检测）Black-BoxTrueOrthoprocessing

基于黑匣子的真正射批处理TraditionalDSMquality传统DSM效果MATCH-TDSM5.4-5.7后的效果Moreautomationinapplicationworkflow（更多自动化功能）Filtering1km²inlessthan1minute（滤波处理1km²/不足1分钟）Filtering,Automaticgapfillingoption+finalDTMandcontouringinonesinglerun（滤波，自动化的gapfilling，令DTM和等高线同步处理）InphoDTMExtension–bequicker

由DSM至DTM-更快的DTM提取方法SCOP++DSMDTMFiltered（滤波）

containingholesAerialphotographyandhighresolutionelevationdatacanbeusedformanypurposes（航测和高分辨率高程数据能用于很多方面）:BuildingModelgeneration

建筑模型的建立(Inpho&GoogleEarth&Skyline)Changedetection变化检测(eCog)LandcoverMapping地表测图(eCog&BuildingGenerator)SolarMapping映射测图(eCog&SummitEvolution)Andmore…Match-TDSMApplications

值得探究的数字地表模型应用前景OutlineSuperMapintroductionInpho数字摄影测量系统概况透过INPHO探究DSM的跨界应用结合实例看OrthoBox正射影像黑匣子的吞吐能力UAV无人机后处理时代Discussion&Thanks

End-to-EndSolutionsforHighEfficiencyMapping端到端-正射影像批处理-解决方案OrthoBox（正射影像黑匣子OrthoMaster和OrthoVista）OrthoBox–ProcessMassiveDataFaster

正射影像黑匣子-OrthoMaster新版应对大数据量更快MaximizedPerformance–Multithreading(orthogeneration)基于多线程并行技术的OrthoMaster新版”正射纠正”速度--快了3倍Almost3timesfastercomputations!比OrthoMaster5.3版快近乎3倍的效率Doubletheperformance:parallelprocessingfororthomosaicking基于多线程并行技术的OrthoVista镶嵌速度--翻倍OrthoBox–ProcessMassiveDataFaster

正射影像黑匣子-OrthoVista新版应对大数据量更快OrthoBox:Productivity

正射影像黑匣子：面振数字相机UltraCAM产出能力测试Throughputanalysiswith吞吐量测试:4500UltraCAMXPimages（4500张UCM影像）

(17310x11310pixel/image)3channel8bit（3波段8bit）Resolution10cm（1米分辨率）/pixel–70%/30%imageoverlap（重迭）ComputerIntelXeon5472,8GBRAM（Intel）Xeon5472、8G内存）Network硬盘:1054张影像/天;4.3天/4500张影像103小时/4500张影像SATA硬盘:1271张影像/天SATA硬盘3.5天/4500张影像84小时/4500张影像

Throughputanalysisforpushbroom4cores:

(吞吐量测试/推扫式/4核)推扫式样传感器(4核)的吞吐量:50000pix/secOrthoBox:Productivity

正射影像黑匣子：推扫式数字相机产出能力测试(4核)Fastcomputationisexcellent,but…(多线程计算效果卓越,但是…)ManualQA/QCistimeconsumingandmoreexpensive(手工编辑和检查需要大量时间而且是昂贵的)OrthoBoxoffers(正射影像黑匣子提供)

bestqualityresultswithminimalneedforediting(最精确的结果和尽量少的编辑)Powerfulinteractivetools(强大易用的交互式工具)Minimizedneedformanualinteraction(把人工交互减少至最低)BestQualityandPowerfulEditing

最好的质量和强有力的编辑QualityVersusComputationSpeed

质量VS速度Processingtimeinh[4500images]

处理时间以小时计(时薪制)Labortimesaredrivingthecosts人工时间催增成本数字OrthoBox:Productivity

正射影像黑匣子:产出能力总结Dependenton依赖于Speedofcomputer,diskandnetwork(计算机速度,硬盘存储和网络存储)Scalabilityofthesoftware(软件模块是否易于区分自动和人工)Softwarefunctionalityandeaseofuse(软件的用户体验)Evenmoredependenton更依赖于Interactivelaborhours(人工编辑和交互的时间)OrthoBoxreduceslaborintensivetimes(减少了人工编辑和交互的时间)Preciseterrainmodeling=lessinteractivework

精确的影像匹配=减少人工编辑Highautomation(高自动化)Unsurpassedradiometricqualityandfunctionality卓越精准的校正质量和设计OrthoBox:PerfectSeams

正射影像黑匣子:完美镶嵌CourtesyofAerodataIntl.Featuredetectionforseamfinding–nomoreghostingeffects!基于地物特征的镶嵌线自动探测技术--不再有阴影OrthoBox