（江西省基礎(chǔ)測繪院 江西南昌 330001）

0 引言

在測繪生產(chǎn)中正射影像的生產(chǎn)技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)?shù)某墒欤瑹o論是從小范圍的正射影像的生產(chǎn)，還是從多種數(shù)據(jù)源、大范圍的批量生產(chǎn)都是先生成地面高程模型，再生產(chǎn)單模型的正射影像，最后鑲嵌成一幅無縫的正射影像。各種測繪軟件對于正射影像的生產(chǎn)處理各有特點，而對于真正射影像的處理方法介紹的并不多，現(xiàn)就在INPHO 環(huán)境下生成真正射影像的方法談一下自己的做法和體會，供同行們參考。

1 真正射影像的生產(chǎn)流程

真正射影像的生產(chǎn)流程：采集對象輪廓數(shù)據(jù)——在inpho 工程中生成符合要求的DTM——DTM Tookit中生成包含3D 物體的高程模型——真正射影像處理——在OrthoVista中鑲嵌。具體的生產(chǎn)步驟如下：

1.1 采集對象輪廓數(shù)據(jù)

工作流程：①將inpho 工程導(dǎo)入VirtuoZo 建立立體模型——②在立體模型中獲取對象輪廓。

1.2 在inpho 工程中生成符合要求的DTM

工作流程：①打開ApplicationsMaster?！谠贏pplicationsMaster中選擇Open file，打開一個已有的inpho 工程。——③在文件列表中選擇一個.prj文件。—— ④在ApplicationsMaste中選擇DSM/DTM 生成器。（如圖1）生成DTM。

1.3 DTM Tookit中生成包含3D 物體的高程模型

工作流程：①在ApplicationsMaster 工具菜單上選擇DTM Tookit。——②選擇Point/vector data processing點/矢量數(shù)據(jù)處理，并激活Surface Modeling表面模型復(fù)選框?！墼O(shè)置參數(shù)——④分配導(dǎo)入數(shù)據(jù)的層類型。注意建筑物的外輪廓需要被分配到Object shape 對象輪廓類。——⑤定義表面模型的選項，生成模型。

圖1 DSM/DTM 生成器

1.4 真正射影像處理

工作流程：①從主菜單上選擇自動生成正射區(qū)域。——②設(shè)置正射影像的重疊率為100%，裁剪率為5.0%來讓帶有標(biāo)記的邊界不參與計算。激活或者不激活復(fù)選框，確認(rèn)點OK?！巯鄳?yīng)地會以所選的顏色顯示正射區(qū)域?！軓腛rthoMaster 主菜單打開Orthophoto Generation 生成正射影像。

——⑤在開始處理正射影像前，可以設(shè)置和檢查控制參數(shù)。——⑥選擇Parameters 窗口，定義非定義區(qū)的像元大小和顏色。在OrthoVista中進(jìn)行鑲嵌處理，色彩編碼應(yīng)設(shè)置成黑色或白色?！哌x擇Format 窗口。注意：檢查是否進(jìn)行TIFF-JPEG 輸

出，在JPEG 壓縮的過程中可能會破壞不可視區(qū)的編碼，此時便會在下面的處理中產(chǎn)生錯誤的結(jié)果。建

議在真正射影像生成時不采用TIFF-JPEG 輸出格

式。選擇Files 窗口并且定義一個文件名和輸出路

徑?！噙x擇Block 窗口并激活正射區(qū)域?！徇x擇Computation 窗口并激活check for visibility of individual pixels 檢查單獨像元的可視性。注意：對每個正射影像的像元檢查，它是否在影像中可視，或者在不包括區(qū)，例如DTM中建筑物的隱藏區(qū)。不可視像元用彩色來標(biāo)記。為了得到建筑物和橋的平滑的邊界，需要選擇High Accuracy 高精度。這樣軟件就需要較平常4 倍的時間來計算子像元可視標(biāo)記區(qū)?！膺x擇DTM 窗口并激活使用DTM。確認(rèn)點OK 開始處理。

1.5 在OrthoVista中鑲嵌

工作流程：①打開OrthoVista，選擇Load orthophotos by file 或Load orthophotos by directory 加載正射影像?！跈z查不包含區(qū)。將不可視像元標(biāo)記出來，想要鑲嵌，應(yīng)先將不可視像元設(shè)為黑色或白色。——③顯示所有生成的正射影像。選擇Load tile definition 加載tile 定義文件。--④選擇Select Tiles 選擇tile 并選擇要處理的區(qū)域。--⑤所選的tile會高亮顯示。--⑥從主菜單選擇Begin Processing 開始處理。--⑦設(shè)置輸出路徑和輸出影像以及地理參考格式。--⑧單幅影像和多幅影像的矯正使用默認(rèn)設(shè)置。--⑨從選項中選擇自適應(yīng)羽化參數(shù)。設(shè)置用戶自定義為區(qū)域類型并且定義一個大小為100的alpha grid size 以及定義sharpness 銳度值為5.0。不需要再大的網(wǎng)格尺寸。輸出設(shè)置按照缺省設(shè)置來。確認(rèn)點OK。開始鑲嵌處理。--⑩在OrthoVista中檢查結(jié)果，選擇Load orthophotos by directory 導(dǎo)入正射影像。

2 生產(chǎn)過程中的幾個難點解決方法

真正射影像的生產(chǎn)有兩個關(guān)鍵控制點：一是在于地面高程模型的控制。

下面的例子說明了如何獲取建筑物或橋梁，在合并3D 信息后，DTM 長什么樣子。測量的規(guī)則是：測量必須盡可能精確，并且必須包含對象最外部的邊界。否則，物體的部分可能會投影到地面上或者地面部分可能會投影到對象上。首先對象必須有一個閉合的多邊形將其包圍。然后在這個閉合的多邊形中可以添加其他閉合或者開放的線或者多邊形。使用捕捉功能（2D 或者3D），用開放的線或多邊形連接閉合的多邊形。從例子中可以看到閉合的線用紅色來表示，而所有開放的線是用藍(lán)色來表示。左圖顯示了獲取的數(shù)據(jù)。中圖顯示了覆蓋到一個立體像對上，右圖顯示了生成真正射影像后的DTM模型透視圖。對象形狀實例：

建筑物的例子一：（屋頂平臺）

圖2

建筑物的例子二：（屋頂上附加的閉合多邊形）

圖3

附加的閉合多邊形模擬了屋頂或院子里的圓柱。內(nèi)部多邊形的高度決定了是院子里的還是屋頂上的物體。模擬院子需要把地面的高程給最高點?？赡苡懈嗟拈]合多邊形組合在一起。組合的最高限制是8個這樣的閉合多邊形。

建筑物的例子三：（對象重疊，以及線有交叉的閉合多邊形）

圖4

建筑物的例子四：（復(fù)雜屋頂）

圖5

橋與地面的街道交叉：

圖6

橋由閉合的多邊形獲取。橋下的街道由折線獲取，并且可能與對象輪廓交叉。

圖7

相互交叉的橋：

例子顯示兩個相互交叉的橋以及橋下的街道。街道由獲取的白色的折線顯示，橋由紅色顯示。

圖8

注意：兩個對象模型不一定非要相交。位于上部的橋用閉合的多邊形表示，而橋則被分成兩個獨立的封閉多邊形。這些閉合的多邊形連接在一起。街道由折線量測，可能穿過橋。

建筑物的簡單量量測：

圖9

用簡單的方法獲取建筑物。用對象最外的邊界和最大的高程獲取多邊形。最后的圖像顯示真正射影像。

對象形狀的細(xì)節(jié)對比：

圖10

例子顯示具有不同的閉合的和開放的多邊形的相同建筑物。最后一個圖像顯示了處理后的真正射影像?？梢钥闯?，兩幅真正射影像之間沒有區(qū)別。

二是在于鑲嵌中色彩的協(xié)調(diào)，包括去除水面反射、用影像南北亮度差來處理正射問題等。水面反射剔除功能主要是探測水面上的太陽反射，并將其剔除。水面反射剔除不能和全局傾斜矯正一起做。絕大多數(shù)的例子中，在全局傾斜矯正之前先剔除水面反射的影響。處理方法為：正射影像和DXF 或Arcshp 多邊形定義水面。水面需是數(shù)字化后的閉合區(qū)域。幾個多邊形可以嵌套。如果多邊形互相切割，他們組合成一個共同的多邊形。如果一個多邊形完全在另一個多邊形里面，那么外面的多邊形定義為水面，里面的多邊形定義為陸地。多邊形還可以進(jìn)一步嵌套。假如DXF文件僅僅有層，名字為REGION，則認(rèn)為它是需要進(jìn)行水面反射剔除的區(qū)域。

另外在一幅圖像中可能存在從北到南，或者從東到西的亮度差異。這些差異主要是由陰影引起的。在大多數(shù)的例子中，解決辦法是通過增加3 到6次或更多次的迭代計算，全局傾斜矯正能減少或剔除南北或東西的亮度差異。為了避免浪費不必要的處理時間，建議對于沒有南北或東西色差數(shù)據(jù)的時候，設(shè)置3次的迭代。

3 結(jié)論

高空間分辨率、高光譜分辨率、高時間分辨率數(shù)據(jù)的應(yīng)用越來越廣泛，對真正射影像的需求也越來越普遍。本文以上方法的探討解決了實際生產(chǎn)的難點問題，能很好地應(yīng)用于大批量的測繪生產(chǎn)。當(dāng)然筆者能力有限，探討部分可能存在一些不足，希望在以后的生產(chǎn)中能繼續(xù)提高該方法從而進(jìn)一步提高生產(chǎn)效率以更好的服務(wù)于測繪生產(chǎn)。

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[3]王華，韓祖杰，趙文，寧新穩(wěn).應(yīng)用不完全分層MRF模型的影像色彩修補(bǔ)方法[B].測繪通報，2012.