1、基于 DMC 的数码影像在数字摄影测量中的应用饶景平 （ 南通市测绘院有限公司 江苏 南通 226006 ）【摘要】本文简要介绍了数码影像的一些特点，并就其应用于数字摄影测量中的实践进行了分析【关键词】数码影像 空三加密 数字摄影测量 精度统计1、引言随着计算机技术及其应用的发展以及数字图像处理、模式识别、人工智能、专家系统以及计算机视觉等学科的不断发展，数字摄影测量的内涵已远远超过了传统摄影测量的范围。从以前的胶片到目前的数字摄影测量；从模拟产品到数字产品；从单一的线划图到生成 4D 产品。虽然摄影测量技术、生产模式、生产过程等都有了很大的变化，但原始数据的获取既航空摄影的技术手段变化不大，
2、仍然用的是胶片，对于胶片的后处理工序也没有多大的变化，无非是扫描仪的精度提高了，仍摆脱不了对胶片进行冲洗、晒像、扫描等一系列对成图精度产生影响的瓶颈问题，当全数字航摄仪 DMC（Digital Mapping Camera）用于航空摄影测量后，也就标志着全数字摄影测量时代的开始。2、基于 DMC 的数码影像的特点全数字航摄仪是一种用于高精度、高分辨率的航空摄影测量任务的数字相机，它通常是由八台独立的高分辨面阵 CCD 相机组成，采用面阵 CCD 感光器件以确保影像的几何特性，类似传统胶片相机的高精度压平系统，它所得到的数码影像是基于中心投影的影像，这就是味着现有的数字摄影测量工作站都可以处理它
3、。另外由于直接获取的是数码影像，不再像以前那样要经过冲洗、晒像、扫描等一系列过程，这就有效地减少了中间的作业环节，大大地缩短了生产周期。特别是内定向这一块，不仅可以省掉了，而且由于没有了内定向产生的误差，从而也提高了成图精度。3、应用分析我院在 2004 年的时候，承担了某测区的 1:2000 的航测任务，此次航测采用的就是基于 DMC 的数码影像，其生产过程分为如下几个步骤。3.1 资料收集此次航飞的时间约在 2003 年 12 月，摄影比例尺为 1：19000，焦距为 81.455mm，像幅6.144cm6.144cm。航摄立体像时的航向重叠一般在 60%65% ，最小为 30%，旋偏角和
4、航线曲度均符合摄影规范要求，像片影像清晰，航摄数据齐全，可用于本次作业。3.2 影像的处理虽然得到的是数码影像，但是由于拍摄时受各个因素的影像，使得影像的色调并不是一致的，必须经过影像处理以后才能使用，一般是使用正版的 Photoshop 图像处理软件，对每张原始影像逐一进行调色，使得影像的色调一致、逼真。才能用于后序工作。3.3 空三加密及结果分析首先是选择一个好的软件对其进行空三加密，目前国内主要有 JX4 和 Virtuozo 两大全数字摄影测量软件。我院采用的是 Virtuozo3.5，它专门针对数码影像开发了 Virtuozo 3.5 plus 主程序。其中的Atmainnew 模块
5、就是专门用来进行空三加密的。且在该模块中还嵌套了国外的先进的解算软件PATB。这样在进行绝对定向计算的时候，大大地缩短了运算时间。虽然用的是数码影像，但整个的加密过程与以前的没有太多的区别，关键是在内定向时，要先在测区目录下建一空白的“测区名.ccd”文件，然后一点击就可以通过了，现摘取部分空三加密后像控点的精度分析如下表：点号 X Y Z rx ry rxy rz10012 491028.386 3522267.912 4.274 -0.024 -0.125 0.127 -0.04110025 492071.019 3521477.505 4.466 0.029 -0.683 0.684 0
6、.06410032 492914.633 3520628.029 3.313 0.558 0.231 0.604 -0.03420021 491735.177 3520837.740 4.879 0.285 -0.691 0.747 -0.21220031 492599.272 3520104.350 4.586 0.102 0.599 0.608 0.22720042 490572.253 3521794.808 5.217 -0.436 -0.562 0.711 -0.19430015 490239.948 3521022.898 3.979 -0.314 -0.334 0.458 0.3
7、4530021 491144.976 3520407.672 4.783 -0.435 0.109 0.448 -0.04230032 492039.778 3519657.668 4.890 0.134 0.340 0.365 -0.15340011 489885.205 3520504.488 4.043 -0.692 0.343 0.772 -0.03140021 490685.418 3519822.997 4.226 -0.300 0.482 0.568 0.01240033 491571.483 3519057.106 8.854 -0.046 0.636 0.638 -0.036
8、50012 491345.911 3522659.450 5.642 0.130 -0.491 0.508 -0.14450021 492785.322 3521578.844 3.327 0.507 0.069 0.512 0.132通过以上的数据可以看出，应用数码影像进行空三加密，其精度完全能够满足规范要求的。3.4 IGS（Interaltive Graphics System）测图在将最后的空三加密成果导入 Virtuozo3.5 后，即可进行内业测图。由于数码影像的清晰度高，放大十倍的数码影像比放大三倍的普通航片还要清晰，这就给测图工作带来了方便。另外在测图时由于人为因素比较大，所以
9、要有熟练技能的作业员才能保证最后的成图精度。3.5 成图后的精度统计当内业测图完成以后，再拿到外业进行调绘，然后再回到内业进行编辑成图。为了能够掌握此次应用数码影像的成图精度，我们特抽取了其中的约 2 个平方公里的航测图来进行数据统计。3.5.1 地物点点位中误差及地物间距中误差平面与高程均采用全站仪采集数据，用钢尺勘丈边长。将全站仪采集的地物点平面坐标与成图后在 CAD 中捕捉的坐标进行比较，本次共采集了 597 个地物点，超过两倍中误差的有 5 个（经检查主要为有影阴的地方，影像不清晰造成的）约占 0.8%，在一倍中误差到两倍中误差之间的有 39 个，约占 6.5%，一倍中误差以内的有 5
10、53 个，约占 92.7%。求得本次测图的地物点点位中误差为0.24mm（图上） ，远小于规范中规定的 0.6mm（图上） 。将外业勘丈边长与成图后在 CAD 中的反算边长进行比较，本次共采集了 151 条边，在一倍中误差到两倍中误差之间的有 4 条，约占有 2.6%，一倍中误差以内的有 147 条，占 97.4%。求得本次测图的地物间距中误差为 0.17mm（图上） ，小于规范中规定的 0.4mm。3.5.2 高程中误差将野外采集的高程注记点与内业测图时采集其相应位置的地表高程进行比较（变化起伏较大的地方除外） 。本次共检测了 102 个高程注记点，其中在一倍中误差到两倍中误差之间的有 18
11、 个点，约点总数的 17.6%，一倍中误差以内的有 84 个，占总数的 82.4%。将野外采集的高程注记点与内业测图时采集相应位置的地表高程进行比较，求得本次试验的高程中误差为 0.4M，也小于规范中规定的0.5M，基本能满足规范的要求。从以上的数据统计中不难看出，此次作业所采用的数码影像完全能够满足数字摄影测量的要求，测量精度可靠。4、结束语随着社会的进步和科学技术的飞速发展，航空摄影技术和手段也有了突破性的进展，现在已有了在航飞过程中带有惯导 GPS，这样航飞结束后既可直接进行空三加密，生成所需的 4D 产品，大大减少了外业做像控的时间，这也就意味着已真正进入了全数字摄影测量时代。【参考文献】 张祖勋、张剑清， 数字摄影测量学 ，武汉大学出版社， 1997.1【作者简介】饶景平，男，1976 年 9 月出生，毕业于河南省焦作工学院，现就职于南通市测绘院有限公司地址：南通市段家坝路 138 号 邮编：226006 电话：5081776（0513）
