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Digital Photogrammetry
《数字摄影测量学》 标题1 Digital Photogrammetry
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Digital Photogrammetric System (DPS)
第19讲 数字摄影测量系统 Digital Photogrammetric System (DPS) 数字摄影测量系统的发展历程 数字摄影测量系统的组成 数字摄影测量系统的软件功能模块 数字摄影测量的主要作业过程及产品 国外的数字摄影测量系统介绍 国内的数字摄影测量系统介绍
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一、数字摄影测量系统的发展过程 •在60年代，第一台解析测图仪AP-1问世不久，美国也已研制了全数字化测图系统DAMC。
•1988年京都国际摄影测量与遥感协会第16届大会上展出了商用数字摄影测量工作站DSP-1 (Digital Stereo Photogrammetric System),由瑞士Kern厂与英国剑桥GEMS公司共同研制。
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一、数字摄影测量系统的发展过程 • 1992年8月在美国华盛顿第17届国际摄影测量与遥感大会上，已有多套较为成熟的产品展示，数字摄影测量工作站正在由试验阶段步入摄影测量的生产阶段。 •1996年7月，在维也纳18届国际摄影测量与遥感大会上，展出十几套数字摄影测量工作站，这表明数字摄影测量工作站已进入了实用阶段。
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二、数字摄影测量系统的组成 硬件 计算机 输入、输出设备 立体观测设备 立体观察设备： 操作控制设备： 互补双色镜片眼镜 立体反光镜
闪闭式液晶眼镜系统 偏振显示屏、偏振光眼镜 操作控制设备： 手轮、脚盘 三维鼠标
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二、数字摄影测量系统的组成 软件 （1）数字影像处理软件主要包括： 影像旋转 影像滤波 影像增强 特征提取
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二、数字摄影测量系统的组成 （2）模式识别软件主要包括： 特征识别与定位，包括框标的识别与定位 影像匹配（同名点、线与面的识别） 目标识别
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二、数字摄影测量系统的组成 (3)数字摄影测量软件主要包括： 定向参数计算、坐标计算与变换 数字空中三角测量 基于单像的数字矢量地图数据采集
基于双像（立体量测）数字矢量地图数据采集 DEM制作 数字微分纠正
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二、数字摄影测量系统的组成 （4）辅助功能软件主要包括： 数据输入输出 数据格式转换 注记 质量报告 图廓整饰 人机交互
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三、数字摄影测量系统的软件功能模块 自动空中三角测量 建立数字高程模型 影像数字化 影像处理 量测 影像定向 核线影像 影像匹配 选点、转点模型连接、区域网平差粗差剔除等 内定向 相对定向绝对定向 单像 双像 多像
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制作透视图、景观图 制作立体匹配片 自动绘制等高线 制作正射影像 制作影像地图 数字测图
正射影像镶嵌与修补 制作透视图、景观图 制作立体匹配片 自动绘制等高线 制作正射影像 制作影像地图 数字测图 矢量数据 等高线 正射影像 几何 色彩 无缝镶嵌 两种 方法
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数字摄影测量-----基本流程 数字摄影测量的主要作业过程及产品 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
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数字摄影测量的主要作业过程及产品 2、数字摄影测量的主要产品 数字空中三角测量的加密成果
DEM 或DSM(Digital Surface Model) 各种数字线划图 数字正射影像图 三维景观图，如地形三维可视化显示等 各种工程设计所需的三维信息 各种信息系统所需的基础地理空间数据
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数字摄影测量的主要作业过程及产品 2、数字摄影测量的主要产品 4D产品 DRG（Digital Raster Graphic）
DLG （Digital Line Graphic） DOM（Digital Orthophoto Map） DEM（Digital Elevation Model） DSM (Digital Surface Model)
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数字摄影测量的主要作业过程及产品 2、数字摄影测量的主要产品
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数字摄影测量的主要作业过程及产品
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五、国外的数字摄影测量系统介绍 1、SOCET SET SOCET SET（SoftCopy Exploitation Tool SET）是由已故的芬兰著名摄影测量学家海拉瓦（U. Helava）及其追随者于八十年代末首创，由BAE System公司在北美分部的Geospatial eXploitation Products(GXP) 公司的研制、生产、销售和支持，是全球市场首屈一指的数字摄影测量软件系统。
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五、国外的数字摄影测量系统介绍 1、SOCET SET SOCET SET主要模块 SOCET SET Core 核心模块
SOCET SET AT 自动空三包 SOCET SET Ortho Mosaic 正射影像镶嵌包 SOCET SET Feature Extraction 要素提取包 SOCET SET Auto Terrain Extraction 自动地形提取包 SOCET SET Professional 专家包 ClearFlite Bundle 航行障碍物自动提取包 SOCET SET for ArcGIS ArcGIS包
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五、国外的数字摄影测量系统介绍 2、Leica photogrammetry suite(LPS) Leica Photogrammetry Suite (LPS)--徕卡遥感及摄影测量系统是各种数字化摄影测量工作站所适用的软件产品系列，为地球空间影像的广泛应用领域提供了精密和面向生产的摄影测量工具。它可以处理来自多种航天、航空传感器，多种格式，包括黑/白、彩色和最高至16bits的多光谱等各类数字影像。
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五、国外的数字摄影测量系统介绍 2、Leica photogrammetry suite(LPS) 该软件的主要功能有：
作业项目设置与管理。 影像处理能力。 定向功能。 空三点的自动量测。 多传感器空中三角测量 核线重采样。 立体显示。 地物采集。 正射纠正。
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五、国外的数字摄影测量系统介绍 2、Leica photogrammetry suite(LPS) 名称 模块功能 LPS Core
主体核心模块 LPS Stereo 立体视测模块 LPS Automated Terrain Extraction (ATE) 自动提取数字地模模块 LPS ORIMA 空三加密模块 LPS Terrain Editor(TE) 数字地模编辑模块 LPS PRO 600 数字测图模块 Developer Kit 开发工具
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五、国外的数字摄影测量系统介绍 3、inpho摄影测量系统 inpho摄影测量系统作为欧洲最著名的航空摄影测量与遥感处理软件，全面系统地处理航测遥感、激光、雷达等数据。inpho的业务涵盖整个摄影测量系统的工作流程，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。其中空三和正射影像处理在欧洲占有最大的市场份额。
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五、国外的数字摄影测量系统介绍 3、inpho摄影测量系统
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五、国外的数字摄影测量系统介绍 空中三角测量 MATCH-AT 全自动空三（支持推扫式相机ADS40） inBlock 光束法区域网平差
地形建模 MATCH-T DSM 自动生成DSM/DTM DTMaster DTM/LiDAR点编辑 SCOP++ DTM 内插，LiDAR处理，全国性的DTM管理 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 数据获取 Summit Evolution 图像扫描 UltraScan 5000
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五、国外的数字摄影测量系统介绍
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六、国产的数字摄影测量系统介绍 1、武大的数字摄影测量工作站VirtuoZo
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六、国产的数字摄影测量系统介绍 1、武大的数字摄影测量工作站VirtuoZo 全数字化摄影测量系统 VirtuoZo是由张祖勋院士牵头、武汉适普软件公司（
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六、国产的数字摄影测量系统介绍 1、武大的数字摄影测量工作站VirtuoZo 软件 主要功能 VirtuoZo S/M
VirtuoZo Lite VirtuoZo普及版 VirtuoZo Classic VirtuoZo标准版 VirtuoZo OrthoKit 正射影像制作软件 VirtuoZo MapEngine 数字化测图软件 VirtuoZo CADMapper AutoCAD 测图接口软件 VirtuoZo AAT 自动空中三角测量系统 VirtuoZo EPMapper 电力选线与量测三维可视化平台
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VirtuoZo 工作流程总图
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自动空中三角测量工作流程（VirtuoZo）
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六、国产的数字摄影测量系统介绍 2、中国测绘科学研究院的JX－4 JX-4数字摄影测量工作站是由刘先林院士牵头、北京四维远见信息技术有限公司（
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六、国产的数字摄影测量系统介绍 2、中国测绘科学研究院的JX－4
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六、国产的数字摄影测量系统介绍 2、中国测绘科学研究院的JX－4
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六、国产的数字摄影测量系统介绍 3、GEOWAY DPS数字摄影测量软件
GEOWAY DPS数字摄影测量软件是由吉威数源（ DPS软件。
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六、国产的数字摄影测量系统介绍 3、GEOWAY DPS数字摄影测量软件
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六、国产的数字摄影测量系统介绍 3、GEOWAY DPS数字摄影测量软件 Geoway DPS数字摄影测量软件系统结构 观测系统 处理系统
管理系统 Stereo for AeroPhoto SII 立体采编模块 网络管理 Stereo for ADS40 AutoDEM 自动DEM模块 数据管理 Stereo for IKNOS AutoOrtho 正射纠正模块 任务管理 Stereo for SPOT5 3D Checker 三维质检模块 质量管理
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六、国产的数字摄影测量系统介绍 4、多基线数字近景摄影测量系统Lensphoto 多基线数字近景摄影测量系统Lensphoto是由武汉朗视软件有限公司（
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Lensphoto软件数据处理流程图 数据输入 外业摄影 控制点 空三匹配 空三测量及区域网光束法平差 加密匹配
DEM---点云---等高线 三维表面模型重建 输出：DXF格式 输出：SCS格式 立体测图、平面测图 全自动化
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《多核、多CPU、多GPU》《云计算》的出现－－正在改变摄影测量
七、新一代的数字摄影测量系统 当代数字摄影测量系统是基于计算机网络、集群处理技术 《多核、多CPU、多GPU》《云计算》的出现－－正在改变摄影测量
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七、新一代的数字摄影测量系统 1、海量影像自动处理系统“像素工厂”
像素工厂( Pixel Factory ，简称PF) 是由法国Infoterra公司研制的当今世界一流的遥感影像自动化处理系统，集自动化、并行处理、多种影像兼容性、远程管理等特点于一身，代表了当前遥感影像数据处理技术的发展方向。
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七、新一代的数字摄影测量系统 该系统采用并行计算技术，大大提高了系统的处理能力，缩短了项目周期；
该系统具有强大的自动化处理技术，比市场上现有的遥感影像处理软件具有更多的自动化能力，在少量人工干预的情况下，能迅速生成正射影像等产品； “像素工厂”生产的数字表面模型包含了地表建筑物、桥梁和树木等高度，与数字高程模型相比，进一步涵盖了除地面以外的其它地表信息的高程。在一些对建筑物高度有需求的领域，得到了很大程度的重视。
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七、新一代的数字摄影测量系统 “像素工厂”能够实现自动生成数字高程模型的功能，只需要少量的人工干预，便能够批量地生产出高质量的数字高程模型数据。 “像素工厂”生产的真正射影像，即数字真正射影像图。（True Ortho- True Digital Ortho Map，TDOM）是利用数字表面模型，利用数字微分纠正技术，改正原始影像的几何变形。 “像素工厂”还实现了对正射影像的自动拼接，并具有强大的匀色功能。对于大面积区域的处理更能体现该套系统的高效率和高质量。 “像素工厂”生产的测绘产品将会改变传统的作业模式。利用真正射影像和
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七、新一代的数字摄影测量系统 数字地表模型进行叠加可以很方便地生成三维城市立体模型。由于建筑物以及高大树木等已经被纠正到垂直视角，所以三维建筑等的顶部影像能够和数字地表模型完美叠加。三维模型的快速建立对防震、防洪、灾害评估以及数字城市建设等都将发挥不可限量的作用。 此外，像素工厂能够兼容当前主流的各种航空航天传感器（需要输入传感器检校文件），并提出了“与传感器无关”的概念。
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七、新一代的数字摄影测量系统 像素工厂品牌下主要有四个生产线： Sky Factory：航空/UAV（无人机）镶嵌系统
Space Factory：多种卫星镶嵌系统 Street Factory：3D倾斜/地面系统 和通用的Pixel Factory。
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七、新一代的数字摄影测量系统 2、DPGrid 自动化部分＋人机交互部分 集群处理系统 服务器＋节点机
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DPGrid(刀片机)系统
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DPGrid.AT
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DPGrid.DOM
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网络/无缝测图DPGrid.SLM 周 王 周 王
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七、新一代的数字摄影测量系统 系统具有以下特点：
1）DPGrid 是完整的摄影测量系统，而以往的数字摄影测量工作站（DPW）仅仅是一个作业员作业的平台； 2）应用先进高性能并行计算、海量存储与网络通讯等技术，系统效率大大提高； 3）采用改进的影像匹配算法，实现了自动空三、自动DEM与正射影像生成，自动化程度大大提高；
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七、新一代的数字摄影测量系统 4）采用基于图幅的无缝测图系统，使得多人合作协同工作，避免了图幅接边等过程，生产流程大大简化，从而大大提高作业效率； 5）系统为地图自动修测与更新、城市三维建模等留有接口，具有一定的前瞻性。 6）系统结构清晰－－－自动化、人机交互彻底分割； 7）系统的透明性：相邻接边的作业员之间，作业员对检查员，相互协调，在一个环境下完成。
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思考题 数字摄影测量系统有哪几部分组成？应具备哪些功能？ 目前有哪些数字摄影测量系统?
以Virtuozo软件为例，叙述数字摄影测量生产4D产品的主要工作流程和步骤。
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