基于摄影测量基本原理的航测内业数据转换技术分析

段磊

大连智慧星云科技有限公司 辽宁沈阳 110034

1 航测遥感影像技术概述

基于实际情况的航测遥感影像技术应用，通过外层空间传感器可获得目标影像及非影像信息，是当代人类认知发展与改造的重要技术方法，对推进国防安全建设具有十分重要的意义，所涉及到的应用领域相当宽泛。具体而言，多源遥感影像模型将不同航测传感器获得的影像数据进行融合，继而消除不同传感器获取数据之间的冗余和冲突，最终形成新的影像数据。一定程度上而言，航测遥感影像技术应用有效地提升了影像数据的清晰度以及可靠性，所获取的多源影像数据更加丰富，因而利用价值更高[1]。

2 基于摄影测量基本原理的航测内业数据转换技术

2.1 解析空中三角测量软件对比及软件之间数据转换方法分析

（1）从数据处理角度分析解析空中三角测量基本原理。解析空中三角测量(下文简称空三)是利用连续摄取的具有一定重叠的航摄像片重建航线模型或区域模型，依据少量野外控制点对模型坐标平差处理，从而获取加密点的平面坐标和高程坐标的过程。空三处理有四个步骤，影像畸变改正、解析法内定向、解析法相对定向和绝对定向。影像在空三处理之前需要将由于相机物镜变形引起的影像畸变改正掉，否则影像的像点坐标误差比较大，最大可达几十个像素，严重影响空三处理的过程及成果精度，影像畸变改正可以通过独立的畸变改正软件或空三软件完成，前提是要知道影像畸变参数，此参数可通过相机鉴定文件获取;内定向的目的是恢复影像与相机之间的位置关系建立投影光束，如图1所示为恢复后的摄影光束，其中，S为摄影中心也是投影中心，f为焦距，x0，y0为摄影中心在扫描坐标系中坐标，以上内定向所需参数可以通过相机鉴定文件获取;相对定向是恢复影像之间相对位置关系，建立自由模型并进行模型拼接的过程，此过程是根据计算机自动匹配得到的同名点坐标通过共面方程式解求相对定向元素完成，在实际工作中影像匹配及相对定向是依靠软件自动完成，不需要其他资料;相对定向建立的自由模型坐标通过控制点平差得到加密点坐标的过程称为绝对定向。

通过以上分析可知，进行空三处理所需的基础资料包括:包括原始影像；相机检校文件;GPS/IMU数据;控制点文件及控制点点之记。空三过程中，相对定向的步骤无需人为参与即可完成，绝对定向可由控制点及GPS/IMU联合平差完成，若GPS/IMU成果精度不高，平差过程可只由控制点参与完成。

（2）常用空三软件及软件之间数据转换分析。空三的主要成果是影像外方位元素及加密点坐标，空三处理的软件可分为两大类:第一类只获取影像的外方位元素及加密点的坐标;第二类软件除了具备传统空三软件的功能外，增加了影像快拼、DSM/DTM及DOM生成及编辑功能，更方便快速获取地形资料。不同的空三软件在智能化程度、数据平差、DSM/DTM及DOM的生成与编辑、与采集软件接口配置等方面有很大区别。一般情况下做空三处理需要具备以下基础数据:原始影像;相机检校文件;POS数据;控制点及控制点点之记。实际生产中不是所有的航飞成果都完整包含这些数据，例如无人机搭载的非量测相机缺少相机检校文件或相机检校文件不准确，没有POS数据或POS数据不完整、丢失，这种情况下部分软件就缺少了进行空三处理的基本条件。这类情况下可通过pix4D、无人机管家、smart3D等智能化程度较高的软件进行空三处理，这类软件具备影像自动匹配排序及相机自检校功能，可快速获取空三成果数据。有了空三成果数据就有了影像的外方位元素数据(也可理解为高精度POS)及相机检校文件，若需要可把成果数据作为已知数据，通过其他空三软件进行二次空三。例如以pix4D获取的外方位元素作为POS数据，在pix4D里输出无畸变影像，以这里得到的POS数据、相机文件、无畸变影像数据为基础在inpho里进行二次空三，然后利用inpho的DSM/DTM及DOM编辑功能获取高精度DEM/DOM，最后将空三成果导入采集软件进行DLG的数据采集是一种内业数据快速处理的实用方案[2]。

2.2 空三成果导入数据采集软件方法

（1）采集软件建立工程。按实际情况建立空白航带，每条空白航带加载对应无畸变影像，设置影像分辨率，影像分辨率(也称扫描分辨率)可以通过相机检校文件获取，若相机检校文件里没有影像分辨率参数，可通过计算得到，计算方法如下：CCD宽度/影像列数=象元大小(影像分辨率)。

（2）编辑相机文件。不同软件相机文件格式不一样，可以直接编辑采集软件相机文件的文本，也可以在软件操作界面按要求输入相机文件参数。因为是无畸变影像，这里只需要输入影像角点坐标及内方位元素x0、y0、f，用于影像内定向，无需输入影像畸变参数。目前航测相机多为数码相机，所以框标形式为角框标，编辑相机文件时需要输入角点像素相对于像平面坐标系的坐标，此坐标包含在空三成果相机文件里，按空三生成的相机文件参数录入采集软件。完成以上相机文件编辑后，进行影像内定向，建立投影光束。相机参数录入时需要注意采集软件在相机文件编辑模块所采用的单位，一般有两种情况，一种是以毫米为单位，一种是以像素为单位，根据软件自身的设定可按公式相互转化(如象元大小＊像素坐标=数学坐标)。

（3）建立立体模型。创造了获取立体模型的基本条件，最后通过测图软件自动建立立体模型，就解决了将空三成果导入到测图软件的技术问题。航测软件数据处理的基本原理是一致的，不同软件在界面设置、处理流程、采用算法等方面有所不同，按此原理，各类航测软件空三成果导入采集软件的问题都可解决[3]。

3 结语

航测遥感技术不断创新，在各行各业发挥重要的作用，内业数据处理需要以技术为支撑，科学、有效、准确进行处理好各项数据，只有这样，才能全面保证数据有效、有用。