virtuozo实习资料报告材料

Virtuoso实习报告

一．实习目的：

了解VirtuoZo NT系统的运行环境及软件模块的操作特点，了解实习工作流程，从而能对数字摄影测量实习有个整体概念。完成原始数字影像格式的转换。掌握创建/打开测区及测区参数文件的设置。掌握参数文件的数据录入。通过对模型定向的作业，了解数字影像立体模型的建立方法及全过程，并能较熟练地应用定向模块进行作业，满足定向的基本精度要求。掌握核线影像重采样，生成核线影像对。掌握匹配窗口及间隔的设置，运用匹配模块，完成影像匹配。掌握匹配后的基本编辑，能根据等视差曲线（立体观察）发现粗差，并对不可靠区域进行编辑，达到最基本的精度要求。掌握DEM格网间隔的正确设置，生成单模型的DEM。·掌握正射影像分辨率的正确设置，制作单模型的数字正射影像。通过DEM及正射影像的显示，检查是否有粗差。掌握拼接区域的选定及确定拼接产品的路径。掌握DEM拼接及自动正射影像镶嵌。分析拼接精度。理解数据格式输出的意义。了解VirtuoZo NT系统的数据格式输出的具体操作。通过对实习成果的分析，了解数字产品的基本质量要求。总结实习中出现的问题以及实习成果的不足之处，并能分析其原因。

二.实习原理：

利用Virtuozo的强大功能进行有关的影像匹配及编辑工作。具体流程如下：

参数文件的建立及数据输入 定向模块（包括自动定向，自动相对定向，半自动绝对定向） 核线重采样 影像匹配 匹配编辑 生成单模型DEM、显示DEM

制作正射影像、显示正射影像 DEM拼接、自动镶嵌 正射影像图廓整饰 成果分析

三。实习容：

1. 数据准备

原始数字影像即是数字摄影测量所用的原始资料，有数字影像和数字化影像（影像的数据格式有多种（一般常用的有tif格式等）。这些影像格式VirtuoZo NT系统不能直接引用，必须转换为VirtuoZo NT所认识的Vz格式。

参数文件的设置与基本数据的录入一定要正确，否则将无法进行后继的处理，或者将出现错误。

创建测区即是为将要进行测量的区域创建一个工作区目录。一个测区一般由多个相邻的模型所组成。

步骤如下：

（1） 资料分析

·查看原始数字影像的分辨率、比例尺等。

·查看相机检校参数，及其影像方位、框标的位置等。

·查看地面控制点数据及其点位与分布。

（2）创建新测区，设置测区参数文件。

（3）相机参数文件的数据录入。

（4）地面控制点文件的数据录入。

（5）原始影像的数据格式转换。

2。模型定向

包括定向、相对定向、绝对定向，解算其定向参数：

定向：框标自动识别与定位。利用框标检校坐标与定位坐标计算扫描坐标系与像片坐标系间的变换参数。

相对定向：利用二维相关，自动在相邻影像上识别同名点（几十至上百个点），计算相对定向参数。

绝对定向：人工在左（或右）影像上定位控制点，最小二乘匹配同名点，计算绝对定向参数。

·生成核线影像即是形成按核线方向排列的立体影像：同名核线影像灰度重排，形成核线影像。

实习步骤

创建模型，设置模型参数；

（1）自动定向；

（2）自动相对定向；

（3）半自动量测控制点及绝对定向；

（4）确定核线影像区；

（5）自动生成核线影像。

3。影像匹配

影像匹配是数字摄影测量系统的关键技术，是沿核线一维影像匹配，确定同名点。其过程是全自动化的。

·匹配窗口及间隔在模型参数中设置（参见实习三容）。窗口设置的大，则数据量小，但损失地形细貌；窗口设置的小，则数据量大，但能较好表示地貌。因此对平坦地区，窗口可设置大些。

·匹配后的编辑是影像匹配的后处理工作，是一个交互式的人工干预过程。目前，在影像匹配中，尚有一些区域（例：水面、人工建筑、森林等）计算机难以识别，将出现不可靠匹配点（没有匹配在地面上），这将影响数字高程模型DEM的精度。因此,对这些区域进行人工干预是必要的。

·一般需要编辑的情况有以下几种：

（1）由于影像中常有大片纹理不清淅的影像，如河流、沙漠、雪山等地方

出现大片匹配不好的点，则需要进行编辑。

（2）由于影像的不连续、被遮盖及阴影等原因，使得匹配点没切准地面，则

需要进行编辑。

（3）城市的人工建筑物、山区的树林等，使得匹配点不是地面上的点，而是

物体表面上的点，则 需要进行编辑。

（4）大面积平地、沟渠及比较破碎的地貌需要进行编辑。

实习步骤

（1）自动影像匹配

（2）匹配后的编辑

4。生成DEM及正射影像的制作

DEM的建立是根据影像匹配的视差数据、定向元素及用于建立DEM的参数等，将匹配后的视差格网投影于地面坐标系，生成不规则的格网。然后，进行插值等计算处理，建立规则（矩形）格网的数字高程模型（即DEM）。其过程是全自动化的。

·数字正射影像的制作是基于DEM的数据，采用反解法进行数字纠正而制作。其过程也是全自动化的。

·DEM格网间隔设置在DEM参数窗中进行。在VirtuoZo NT主菜单中，选择设置?DEM参数项, 进入DEM参数对话窗。

·正射影像分辨率设置在正射影像参数窗中进行。在VirtuoZo NT主菜单中，选择设置?正射影像参数项, 进入正射影像参数对话窗。

实习步骤

一、生成数字高程模型DEM

二、显示DEM，观察DEM是否与实际地形相符。

三、生成数字正射影像

四、显示正射影像，观察正射影像是否有变形。

5。DEM拼接和影像镶嵌

一幅完整的图幅或一个测区，一般都是由多个相邻模型或影像组成，必须将多个单模型拼接起来，才是一幅完整的产品。

·拼接与镶嵌应具备以下条件：

（1）有多个相邻的Model（模型）及其影像，且必须互相有重叠。

（2）建立全区域每个模型的DEM，才能对它们进行拼接。

（3）DEM拼接后，才能进行正射影像的镶嵌。

．3 实习步骤

设置拼接区域及参数

拼接区域的多模型DEM拼接

检查DEM的拼接误差

拼接区域的正射影像镶嵌

显示全区域的正射影像，检查是否有拼接缝隙等误差。

6。产品数据格式输出

·VirtuoZo NT系统生成的数字产品均为本系统的数据格式，必须将其转换为通用的数据格式，才便于在输出设备上进行输出，以及其他软件系统的引用。

·VirtuoZo NT系统数据格式输出转换分为两类：

（1）影像数据格式转换：VirtuoZo NT系统的影像数据格式可与多种影像数据格式互相转换。

（2）矢量数据文件转换：VirtuoZo NT系统的矢量数据文件可转换成txt、dxf等数据文件格式。

在系统主菜单中，选择产品?输出?DEMs…项，即弹出DEM到DXF或文本格式转换的界面，如图8.1所示。缺省类型换成了DEM TO DXF or ASCll。

首先选择输出类型，再弹击 增加 按钮，选择当前要转换的文件，弹击 处理 按钮，界面显示兰色滚动条表示正在执行。

双击输出路径文件‘37-38’，弹击转换选项对话框供改变其输出路径。

8．3．2 等高线输出

在系统主菜单中，选择产品?输出?等高线…项，即弹出等高线的转换界面，大家可以注意到，缺省类型换成了CONTOUR TO DXF。其用法同上。

8．3．2 影像输出

在系统主菜单中，选择产品?输出?影像…项，即弹出影像输出的界面，

它可将VirtuoZo NT及VirtuoZo NT系统所产生的全部无格式或有格式影像转成通用的TIFF，TGA，SUN RASTER，SGI(RGB)，BMP等影像格式。其界面的用法同上。

7。数字影像测图（地物数据采集）

实习步骤

进入测图界面→ 新建或打开测图文件→ 装入立体模型

→界面调整与功能设置→地物的测绘与编辑→文字注记

实习指导

7.3.1进入测图界面

在VirtuoZo NT系统主菜单中，选择数字测图→IGS 数字测图项，调用测图模块，屏幕弹出测图界面。

7.3.2新建或打开测图文件

·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，弹出测图参数对话框。在对话框中输入各项测图参数：成图比例尺（分母）；高程注记的小数位数；流数据压缩容限（单位：毫米）；图廓坐标：Xtl、Ytl（左上角）、Xtr、Ytr（右上角）、Xbl、Ybl（左下角）、Xbr、Ybr（右下角）。选择Save按钮后，将创建一个新的测图文件。此时屏幕弹出矢量图形窗并显示其测图的图廓围。

·打开一个测图文件：选择File→Open项，此时弹出文件查找对话框，选择一个已有*.xyz文件，打开后，屏幕显示当前的矢量图形文件。

7.3.3装入立体模型

当打开测图文件后，方可打开立体模型。在菜单栏中选择File→Open项，在文件查找对话框中，选择一个模型***.mod（或*.set）文件，打开后，屏幕弹出影像窗显示立体影像。

7.3.4界面调整与功能设置

·激活当前工作窗

在测图界面的影像窗或矢量图形窗（最好在窗口顶上的标题条上）点击鼠标左键，则该窗口被激活为当前工作窗（窗口顶上的标题条显示蓝色）。

·影像与矢量图形缩放

①工作窗均可在界面通过拉伸、推缩及拖动改变窗口大小及位置。

②工作窗中的影像或矢量图形可拉动本窗口的滚动条上下或左右移动。对于影像还可在选择按钮后，在影像窗中移动鼠标使窗中的立体影像移动。

③当前工作窗中的影像或矢量图形可由图标按钮 、 、 、 、 进行放大或缩小等。

·影像贴图与矢量图形的层控制

①矢量贴图：按下 图标，可将测量的结果(矢量图形)显示在立体影像上，便于检查遗漏和所测地物的精度。

②层控制：在数字化测图中，同一种地物为一层，每一层都有一个属性码（或层号）。所测的地物都被分层管理，层控制就是对地物分层管理的工具。

选择图标(或选择菜单Tools→Layer项)，可弹出层控制选择对话框 。选定某层（由鼠标左键单击层控制选择对话框左边地物显示窗中的某行地物，该行显示为蓝色时则被选中），然后选择层操作按钮，则能对其进行层控制。层控制有以下五种：

层锁定：不能对选定层的已测地物进行编辑，但可显示、新增该类地物。

层冻结：不能对选定层作任何操作，既不能显示也不能编辑及新增该类地物。

层关闭：关闭或打开选定层图形的显示。

设置层颜色：可设置选定层在影像上的贴图颜色，一次只能设定一层。

层删除：可删除一个或多个层的全部地物。

·影像显示方式

?左右影像分屏显示，由立体反光镜观测立体；

?立体显示双影像：通过硬件的支持，左右影像交替显示，戴上相应的立体眼镜，可以进行立体观测。

激活影像窗后，选择菜单Mode→Disp Stereo项，两种显示方式可相互切换。

·测标调整

测标有左右两个，分别显示于左右影像上。在数据采集时，通过调整测标可测得地面高程。测标调整的方式：

?自动调整：选择功能工具条中的 图标，此时根据模型的DEM自动解算高程，则测标可随地面起伏自动调整。

?人工调整：在影像窗中，按住鼠标中键左右移动；或按住键盘上的Shift 键，左右移动鼠标；还可用键盘的 PageUp 和PageDown 两键微调，都可调整测标使之切于立体模型的表面。若用手轮脚盘，可转动脚盘调整测标。

·鼠标功能

鼠标左键：在测量中鼠标左键用于定位的确定。单击左键即记录了某点的坐标数据。

鼠标中键：在测量中鼠标中键用于调整测标的高程(或称测标视差)。

鼠标右键：在测量状态中，鼠标右键用于结束当前的操作。在无测量状态下，鼠标右键用于测量和编辑两种状态的切换。在编辑状态下，鼠标右键用于弹出编辑菜单。

地物的测绘

地物量测的基本步骤：

输入地物属性码→进入量测状态→根据需要选择线型或辅助测图功能→对地物进行量测

·输入地物属性码

每种地物都有各自标准的测图符号，而每种测图符号都对应一个地物属性码，数字化地物时首先要输入将要测地物的属性码。

方法一：直接输入。当你熟记了属性码，可在状态条的属性码显示框中输入当前码（见下图）。

工具提示信息

工具提示信息 当前测标的大地坐标 属性码 设置吻合 锁定高程

方法二：选择图标。按下 图标按钮，将弹出地物属性码选择框(见下图)。

←

←向前翻页按钮

←向后翻页按钮

←显示选中符号的名称、属性码

显示类别名称→

页码选择按钮→

测图符号图标按钮→

·进入量测状态

按下图标按钮；或单击鼠标右键可将编辑状态切换到量测状态。

·选择线型和辅助测图功能

①线型的选择

VirtuoZo NT测图把数据表示的形状分为如下七种类型并统称为线型，在地物线型工具条中有这七种类型的图标，说明如下：

点：用于点状地物，既只需单点定位的地物。只记录一个点。

折线：用于折线状地物，如：多边形、矩形状地物等。记录多个节点

曲线：用于曲线状地物，如：道路等。记录多个节点

圆：用于圆形状地物。记录三个点。

圆弧：用于圆弧状地物。记录三个点。

隐藏线：只记录数据不显示图形，用于斜坡的坡角线等。

同步线：用于小路、河流等曲线状地物，可加快测量速度。流数据模式记录。

②辅助测图功能的选择

自动闭合：对于需要闭合的地物，选择自动闭合功能，可将起点与终点自动连线。

直角化与自动补点：对于房屋等直角的地物，选择直角化功能，可对所测点的平面坐标按直角化条件进行平差，得到标准的直角图形；自动补点，对于满足直角化条件的地物，最后一点不测，而由软件按平行条件进行自动增补。

高程注记：对高程碎布点，自动注记其高程。

·基本量测方法

地物量测一般在影像窗中进行，通过立体眼镜（或立体反光镜）对需量测的地物进行观测，用鼠标或手轮脚盘移动影像并调整测标，立体切准某点后，按鼠标左键或踩左脚踏开关记录当前点，按鼠标右键或右脚踏开关结束量测。在量测过程中，可随时修改线型或辅助测图功能，随时取消当前的测图命令等。

·不同线型的量测

单点：按鼠标的左键（或踩左脚踏开关）记录单点。

单线:

?折线：单击鼠标左键记录所有节点，单击鼠标右键结束。对于线段一侧有短齿线等附加线划时，应注意量测方向，一般附加线划绘于量测方向的左侧。

?曲线：单击鼠标左键记录所有曲率变化点，单击鼠标右键结束。

?同步线：单击鼠标左键或左脚踏开关记录起点，由手轮、脚盘跟踪地物量测，最后用右脚踏开关记录终点。

平行线：对于具有规则宽度的地物（如公路等）需要量测地物的平行宽度，先量测完地物一侧的基线（单线量测），然后在另一侧量测一点（单点量测），即可确定平行线宽度，系统自动绘出平行线。

底线：对于有底线的地物（如斜坡等）需要量测底线来确定地物的围。先量测完基线，然后量测底线（一般测于基线量测方向的左侧）。在测底线前可选隐藏线型进行量测，底线将不绘出。

圆： 在圆周上量测三个单点，用鼠标的右键结束。

圆弧：按顺序量测圆弧的起点、圆弧上的一点和圆弧的终点，用鼠标右键结束。

·测图命令的中断：在量测地物的过程中，可以按ESC 键中断正在进行的量测。

·点的回退：在量测地物的过程中，如测错了点，可以按键盘上的←键，回退到前一点。

7.3.6地物的编辑

地物编辑的基本步骤：

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

·进入编辑状态

可用两种方式进入编辑状态：按下 图标按钮，即可进入编辑状态。单击鼠标右键可将量测状态切换到编辑状态。

·选择地物及某个点（PICK功能）

①选择一个地物：把光标对准要选择的地物，单击鼠标左键即选中地物，地物被选中后，该地物图形上的所有节点将显示兰色标识框。

②选择一个点：在被选中地物上，对某个兰色标识框单击鼠标左键，则该点被选中，该点上原来的兰色标识框变为红色标识框。

· 编辑命令的使用

①当前地物的编辑：选用编辑工具条上的图标对当前地物进行编辑。

②当前点的编辑：选择弹出式菜单执行，也可由快捷方式执行。

在当前地物的某点上，单击鼠标右键，弹出菜单（如下图），可移动或删除当前点。

在当前地物的两点之间，单击鼠标右键，弹出菜单（如下图所示），可在当前点与后一点间插入一点；可改变当前点与后一点的连接码。

③编辑恢复(Undo)功能：选择 图标或快捷键Ctrl+Z，可恢复编辑前的状态。

7.3.6文字注记

文字注记的基本步骤：进入注记状态→输入注记的参数→注记定位

·进入注记状态

选择菜单View→Text dialog项或按下主工具条上的 图标进入注记状态 。

·注记的参数

①注记的字符串：包括汉字、英文及数字等。输入汉字时由 Ctrl+空格 键切换。

②注记的字高：字的大小，以毫米为单位。

③注记的角度：注记与正北方向的角度，以度为单位。

④注记的颜色：为VGA的16种颜色之一

⑤注记的分布方式：给于注记控制点(定位点)的不同分布，可以确定注记的分布方式。

单点方式(Point)：单点方式只要一个控制点和一个角度。注记沿给定的方向分布。

布点方式(Points)：每一个字符需要一个控制点，字头朝向只能是正北。

直线方式(Line)：需要两个控制点，注记沿直线的方向分布，字间的距离由两点的长度来计算。每个字的朝向根据直线的角度来确定。

任意线方式(Curve)：任意线方式是利用若干个控制点来确定一个样条，注记沿样条分布。每个字的朝向都需要根据该字在样条上的位置的切线来确定。

⑥字头的朝向方式：字头朝北（North）：字头朝正北方向；字头平行(Paralle)：字头与定位线平行；字头垂直(Perpenticular)：字头与定位线垂直。

⑦字体的变形：对于河流、山脉等的注记，经常用到左斜(Left Slant)、右斜(Right Slant)、左耸(Left Shrug)、右耸(Right Shrug) 等字体的变形样式。

·注记参数的输入

在参数对话框中，输入或选择相应的参数。

·注记定位

输入注记的字符串及参数后，在影像或图形工作窗单击鼠标左键，则当前注记在该处定位并显示。

·注记的编辑

注记的编辑要在编辑状态下，选择将要编辑的注记后，才能进行：

①注记参数的修改：在弹出的注记参数对话框中修改注记参数，即可修改当前注记。

②注记控制点的编辑：注记控制点(定位点)串可用常规的插入、删除、重测等编辑命令对定位点进行任意修改。

9。成果分析

成果分析

实习成果的分析，从以下几个方面进行：

（1）原始资料分析。主要分析原始影像的清晰度、分辨率等对产品成果的影响。

（2）基本数据分析。主要分析基本参数设置与基本精度。首先，生成质量报告，再对其进行分析。

·生成质量报告：在VirtuoZo NT主菜单中，选择工具?质量报告项，再分别选择定向、匹配、DEM等项，既可生成质量报告。

·基本参数的分析。主要分析匹配窗口、DEM格网间隔的大小；正射影像的分辨率；成图比例尺等参数设置是否正确或合理。它们对产品有何影响。

·基本精度分析。主要分析单模型定向精度、DEM的精度；多模型的拼接精度等是否达到了所要求的精度。

（3）成果的图形图象分析。主要分析DEM与正射影像。

·显示DEM透视图，观察是否有错误或变形，例如：有多余的尖峰、河流中凸凹不平、多模型拼接处有裂缝或错位等。

·显示正射影像，观察是否有黑洞或变形，例如：有黑块或黑条、房屋和桥 梁扭曲、多影像接边处有错位等。

实习总结

通过以上的成果分析，经过与老师所做的成果进行比较发现，我所处理的结果误差明显偏大（虽然在控制误差之）。究其原因，乃是对立体观测切准地物的各种方法和技巧不熟悉所至。可喜的是，经过数小时的训练，最终的准确度有明显提高。

另外，对在实习中很重要的一块容：匹配后的影像编辑，我也存在不少问题。虽然在实习过程中我们只是对树木，建筑各河流进行了编辑，但由于经验不足导致在对它们进行操作时难免有些盲目，既不知自己操作的对错，也不知最终编到什么程度为好。还有时也出现一些错误的操作，例如对河流的编辑时我们常使用“置平”按钮，导致河流在流向上没有落差。而测量原图发现其实际落差达10米！不过这些小的问题最终被慢慢克服了。

总之，这次实习容丰富，使我学到了不少东西。它不仅让我认识到了Virtuozo的各种功能和工作流程及部分原理，还让我对数字摄影测量数据获取有了更深刻的了解。同时也使我对数字摄影测量课程有了一个整体的概念。