（江西省基礎(chǔ)地理信息中心 江西南昌 330029）

1 前言

目前從事低空無人機(jī)航空攝影測(cè)量生產(chǎn)的作業(yè)時(shí)，在選取像控點(diǎn)時(shí)常常在Photoshop中在打開影像，并手工刺取設(shè)計(jì)的像控點(diǎn)，設(shè)計(jì)出的底圖既不美觀，工作效率又低下，且為了省時(shí)間，又省略了一些比如像控點(diǎn)點(diǎn)號(hào)和影像ID號(hào)等可輔助內(nèi)外業(yè)人員快速作業(yè)的信息。筆者設(shè)計(jì)出一個(gè)輔助像控設(shè)計(jì)的程序，方便作業(yè)人員選取像控點(diǎn)，同時(shí)可以打印到數(shù)字影像上，打印輸出后可用于外業(yè)人員測(cè)量控制點(diǎn)；測(cè)量完成后，進(jìn)行控制點(diǎn)點(diǎn)位圖輸出，方便整理控制點(diǎn)數(shù)字刺點(diǎn)片。

2 設(shè)計(jì)目標(biāo)

（1）實(shí)現(xiàn)像控點(diǎn)選點(diǎn)范圍提示功能。在航測(cè)像控點(diǎn)設(shè)計(jì)中，像控點(diǎn)的點(diǎn)位要求有別于常規(guī)控制點(diǎn)測(cè)量。在常規(guī)控制點(diǎn)測(cè)量中，要求控制點(diǎn)分布均勻，密度適中，可以控制整個(gè)測(cè)區(qū)。在航測(cè)像控點(diǎn)設(shè)計(jì)中，除滿足這些要求外，還要考慮控制點(diǎn)的多片重疊度，且點(diǎn)位在各片上是否都清晰。本程序?qū)?shí)現(xiàn)如圖1所示，像控點(diǎn)點(diǎn)位選取提示范圍功能。一般情況下，盡量在最佳選點(diǎn)區(qū)內(nèi)選點(diǎn)。

圖1 像控點(diǎn)選取范圍提示框

（2）同時(shí)支持豎向原始影像進(jìn)行選點(diǎn)。低空攝影測(cè)量作業(yè)中，多數(shù)情況下從航攝儀導(dǎo)出的影像多為橫向。也有導(dǎo)出的影像為豎向。因此，為節(jié)省作業(yè)時(shí)間，程序?qū)崿F(xiàn)影像為豎向時(shí)亦可以進(jìn)行選點(diǎn)功能。效果如圖2所示。

圖2 豎向選擇像控點(diǎn)功能效果

（3）實(shí)現(xiàn)像控點(diǎn)點(diǎn)號(hào)和選點(diǎn)范圍提示框打印到數(shù)字影像功能。像控點(diǎn)施測(cè)時(shí)，外業(yè)測(cè)量人員需打印有像控點(diǎn)點(diǎn)號(hào)和推薦選點(diǎn)范圍框的影像，然后攜帶到作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)，以備改選點(diǎn)位之需。本程序?qū)?shí)現(xiàn)像控點(diǎn)點(diǎn)號(hào)和選點(diǎn)范圍提示框打印到數(shù)字影像功能，效果如圖3所示。

圖3 像控點(diǎn)測(cè)量外業(yè)用圖

（4）實(shí)現(xiàn)像控點(diǎn)數(shù)字刺點(diǎn)片圖片輸出功能。按照《低空數(shù)字航空攝影測(cè)量外業(yè)規(guī)范》要求，需要整理數(shù)字刺點(diǎn)片，數(shù)字刺點(diǎn)片將作為重要成果上交，其中需要控制點(diǎn)點(diǎn)位全圖、1:1 圖與1:3 放大圖。數(shù)字刺點(diǎn)片整理完畢后，將提交給內(nèi)業(yè)作業(yè)人員進(jìn)行影像的空中三角測(cè)量處理。因此，點(diǎn)位圖片的好壞對(duì)內(nèi)業(yè)作業(yè)人員來說將是十分重要。本程序?qū)?shí)現(xiàn)像控點(diǎn)數(shù)字刺點(diǎn)片圖片輸出功能，采用所見即所得的方式截取圖片，并存放到指定的文件夾中。

3 程序設(shè)計(jì)開發(fā)

程序采用Visual C++6.0 軟件開發(fā)環(huán)境，使用C++程序語言，采用面向?qū)ο蟮姆椒ㄟM(jìn)行開發(fā)。程序?qū)崿F(xiàn)過程如圖4所示。

圖4 程序?qū)崿F(xiàn)流程圖

（1）影像讀寫模塊實(shí)現(xiàn)JPG 和TIF 兩種格式文件的讀寫。程序默認(rèn)輸出的影像為無損壓縮JPG格式，可節(jié)約影像讀寫時(shí)間和存儲(chǔ)空間。

（2）實(shí)現(xiàn)影像的快速漫游、縮放，自適應(yīng)顯示，無縮放顯示功能，方便用戶快速查看影像易于查找適合做像控點(diǎn)的特征地物。

（3）根據(jù)航向和旁向重疊度計(jì)算最佳選點(diǎn)范圍，同時(shí)參考《低空數(shù)字航空攝影測(cè)量外業(yè)規(guī)范》中要求像控點(diǎn)遠(yuǎn)離原始影像邊緣150 像素，以及《低空數(shù)字航空攝影測(cè)量內(nèi)業(yè)規(guī)范》中要求，連接點(diǎn)遠(yuǎn)離經(jīng)畸變糾正處理后影像邊緣100 像素的要求，自動(dòng)計(jì)算最佳選點(diǎn)范圍。根據(jù)影像色彩，可設(shè)置反差較大的線條顏色。經(jīng)多次生產(chǎn)實(shí)踐，黃色的反差較大，且打印后反差依然明顯，故程序默認(rèn)采用黃色。另外，根據(jù)像片打印幅面的大小，為保證可清晰看到范圍線、像控點(diǎn)點(diǎn)號(hào)以及影像片號(hào)，可設(shè)置線寬和字體大小。一般情況下，采用A4 打印時(shí)Canon 5D MARKII 影像時(shí)，推薦采用線寬為5個(gè)像素，字體為64 磅；采用A3 打印時(shí)Canon 5D MARKII 影像時(shí)，推薦采用線寬為3個(gè)像素，字體為32 磅。設(shè)置如圖5所示，顯示效果如上頁圖1所示。

圖5 利用重疊度與邊距計(jì)算選點(diǎn)范圍參數(shù)設(shè)置界面

（4）根據(jù)《低空數(shù)字航空攝影規(guī)范》中數(shù)字刺點(diǎn)片制作要求，截取點(diǎn)位概圖、1:1 塊圖、1:3 塊圖。塊圖大小可以在如圖5所示界面中進(jìn)行設(shè)置，整理效果如圖6、圖7所示?？稍O(shè)置塊圖保存路徑，設(shè)置好路徑后，截圖時(shí)程序會(huì)自動(dòng)創(chuàng)建以點(diǎn)號(hào)命名的文件夾，自動(dòng)將截取的塊圖自動(dòng)保存到該文件夾下；塊圖命名規(guī)則采用“點(diǎn)號(hào)+序號(hào)+影像ID”規(guī)則進(jìn)行命名，方便內(nèi)業(yè)人員在空中三角測(cè)量處理時(shí)快速找到像片刺取像控點(diǎn)。具體實(shí)現(xiàn)方法如下∶

①將影像采用自適應(yīng)方式全圖顯示，然后自動(dòng)截取截取屏幕，然后根據(jù)影像投影到屏幕上的范圍，裁剪出影像全圖。②將影像采用1∶1 比例并以像控點(diǎn)十字絲為屏幕中心顯示，然后自動(dòng)截取截取屏幕，再根據(jù)像控點(diǎn)投影到屏幕上的坐標(biāo)，按照設(shè)置的塊圖大小，裁剪出影像塊圖。③將影像采用1∶3 比例并以像控點(diǎn)十字絲為屏幕中心顯示，然后自動(dòng)截取截取屏幕，再根據(jù)像控點(diǎn)投影到屏幕上的坐標(biāo)，按照設(shè)置的塊圖大小，裁剪出影像塊圖。

圖6 數(shù)字刺點(diǎn)片像控點(diǎn)點(diǎn)位概圖

圖7 數(shù)字刺點(diǎn)片像控點(diǎn)點(diǎn)位1:1 與1:3 塊圖

4 技術(shù)創(chuàng)新性

（1）本文通過在影像上疊加選點(diǎn)范圍線，用于提示像控點(diǎn)選點(diǎn)人員，降低了作業(yè)強(qiáng)度，起到了很好的輔助作用。

（2）通過輸出像控點(diǎn)點(diǎn)號(hào)、點(diǎn)位十字絲和選點(diǎn)范圍線到數(shù)字影像上，打印后可以帶到像控點(diǎn)測(cè)量現(xiàn)場(chǎng)，極大地方便了外業(yè)測(cè)量人員進(jìn)行測(cè)量，同時(shí)為改選點(diǎn)位提供了一定的指導(dǎo)作用。

（3）采用所見即所得的方式截圖控制點(diǎn)點(diǎn)位全圖、1:1 圖與1:3 放大圖，方便進(jìn)行控制點(diǎn)數(shù)字刺點(diǎn)片整理，徹底摒棄目前作業(yè)中采用Photoshop 進(jìn)行作業(yè)的不便，極大地提高了作業(yè)效率。生成的像控點(diǎn)點(diǎn)位塊圖大小統(tǒng)一，成果資料美觀大方。

5 總結(jié)

本程序在操作性、穩(wěn)定性、易用性、技術(shù)方面有較好的表現(xiàn)。減少了選點(diǎn)時(shí)點(diǎn)位選擇的難度，提高了選點(diǎn)作業(yè)效率，提高了測(cè)量完畢后數(shù)字刺點(diǎn)片的整理效率。通過本程序的應(yīng)用，降低了對(duì)作業(yè)人員的技術(shù)要求，同時(shí)提高了作業(yè)效率。本程序的不足之處在于，僅僅提供像控點(diǎn)數(shù)字刺點(diǎn)片的點(diǎn)位圖片輸出功能，并未能實(shí)現(xiàn)全部像控點(diǎn)的數(shù)字刺點(diǎn)片的自動(dòng)整理功能，這將是該程序下一版本中需要優(yōu)先解決的問題。

[1]低空數(shù)字航空攝影測(cè)量外業(yè)規(guī)范[S].CH/Z 3004—2010.

[2]低空數(shù)字航空攝影規(guī)范[S].CH/Z 3005—2010.

[3]張燕.航測(cè)外業(yè)像控點(diǎn)測(cè)量系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].城市勘測(cè)，2011.02.