使用基准优化内部方向

在 Advanced 许可等级下可用。

我们需要内部方向来计算用于正射校正遥感影像的摄影测量模型。 内部方向可用于建立影像平面与照相机投影中心之间的关系。 可以使用显示在扫描航空摄影上的基准标记，连同与量测照相机的焦点平面和镜头系统相关的其他测量数据来计算和优化内部方向。

创建正射映射工作空间可基于整个扫描航空像片来初始化图像内部方向，而无需考虑在基准标记内定义的有效区域。 此外，在扫描过程中像片的方向可能会引入系统异常，这些异常可在处理工作流中予以补偿。 可对影像内部方向进行优化，方法是使用基准模板检测影像基准，然后构建从计算出的基准影像坐标到已知的基准胶片坐标的仿射变换。

基准模板是具有所需属性（如照相机 ID、扫描像素大小和基准位置）的基准标记图片。 基准模板表用于存储基准模板。 可以使用优化内部方向窗格来定义基准模板、计算基准以及优化内部方向。 要定义您的基准模板，请参考下方基准模板部分中受支持的基准和提示。

要自动化计算基准的工作流，请使用计算基准和更新内部方向地理处理工具。 可以使用优化内部方向窗格来定义地理处理工具所使用的基准模板表。

基准模板

扫描航空影像具有两种类型的基准：拐角基准和边基准。 某些影像可能仅具有拐角基准，而其他影像可能仅具有边基准。 另一些影像可能具有这两种类型的基准。

如果某个影像包含相同的拐角基准和边基准，则您可以定义两个模板，每个模板针对一个基准类型。

如果基准不完全相同，您可以通过只捕获相同部分来使其成为通用内容。 例如，下面示例中基准旁边的数字不应包含在捕获内容中。

以下示例中的基准不受支持，原因是基准中心不可识别，且基准包含地面要素：

胶片坐标系

在扫描过程中图像可能被旋转，因此可使用胶片坐标系 (FCS) 来描述扫描方向以及计算基准和图像内部方向。 FCS 的正 X 轴通常指向与飞行方向相同的方向。 例如，如果左边的图像代表飞行方向，且在扫描右边的图像时将其（左边的图像）顺时针旋转了 90 度，则旋转图像的 FCS 将是 X_down_Y_right。

基准模板表方案

基准模板可存储与测量和管理基准有关的所有必需信息。 基准模板表可管理基准模板，并通过存储在基准模板和表中的信息为内部方向优化工具提供支持。

参数	描述	数据类型
CameraID	链接到照相机定义（包括基准坐标）的 ID。	字符串，必填项
FiducialPosition	值为 LL(1)、UR(2)、UL(3)、LR(4)、LM(5)、RM(6)、UM(7) 和 BM(8) 的基准标记的位置。 有关基准位置的信息，请参见以下图表：	字符串，必填项
FiducialPhoto	用于存储基准照片的路径。 基准照片可以是采用 TIFF、PNG 或 JPEG 格式的独立照片。 基准照片可以是基准图像的一部分，这是由大小（宽度和高度）和图像中的中心位置（CenterRow 和 CenterColumn）来定义的。 如果图像为镶嵌数据集中的项目，则路径语法为 MosaicDataPath\objectid=id，其中 id 为该图像的 ObjectID 值。 例如，c\data\fgdb.gdb\md\objectid=1。 该情况支持相对路径。 如果只提供了图像文件名称或路径不存在，则将从基准模板文件的文件夹中搜索图像。	字符串，必填项
ScanPixelSize	基准照片中使用的像素大小，通常是扫描像素大小。 单位为微米。	数值，必填项
宽度	基准模板的宽度，以像素为单位。 仅当基准模板由图像的一部分定义时，才需要该值。 该值位于图像空间中，并且原点位于左上角。	数值，可选项
高度	基准模板的高度，以像素为单位。 仅当基准模板由图像的一部分定义时，才需要该值。 该值位于图像空间中，并且原点位于左上角。	数值，可选项
CenterRow	整个图像的基准模板的中心行。 仅当基准模板由图像的一部分定义时，才需要该值。 该值位于图像空间中，并且原点位于左上角。	数值，可选项
CenterColumn	整个图像的基准模板的中心列。 仅当基准模板由图像的一部分定义时，才需要该值。 该值位于图像空间中，并且原点位于左上角。	数值，可选项

“优化内部方向”窗格

优化内部方向窗格包含计算和编辑选项卡。 计算选项卡可用于定义基准模板和计算基准。 编辑选项卡可用于查看基准、手动编辑基准，以及使用基准对扫描图像应用仿射变换，以优化图像内部方向。 还可以使用编辑选项卡来更正扫描图像的 FCS。

扫描的影像是基于历史航拍照片生成的，其中许多可能没有包含详细基准胶片坐标的照相机标定报告。 如果基准胶片坐标可用并且相机表中的每个基准位置均包含此坐标，则只需要为每种类型的基准（边和角）定义基准模板。 如果基准坐标不可用，则必须估计胶片基准，方法是收集影像的四个角和/或影像的四条边。

计算选项卡

以下图形和表格汇总了优化内部方向窗格中计算选项卡的功能：

指示器	描述
1	文本框中的名称可反映轮廓线表中以相应的 ObjectID 作为前缀的图像名称。 单击箭头可显示下一图像，或可从下拉列表中选择图像。
2	图像的总数由过滤器、照相机选择或地图选择来定义。
3	使用过滤影像按钮 过滤没有解析基准点或仅用三个匹配点解析的影像。
4	弹出窗口可显示当前模板的图片。
5	单击箭头可平移到当前图像和显示比例中的下一个基准位置。
6	蓝色复选标记表示弹出窗口中的图片是为当前模板定义的。
7	为相应的基准位置选择要在模板和弹出图片中显示的特定行。

“编辑”选项卡

以下图形和表格汇总了优化内部方向窗格中编辑选项卡的功能：

指示器	描述
1	使用过滤影像按钮 过滤没有解析基准点或仅用三个匹配点解析的影像。
2	红色 X 表示正在编辑的基准点的位置。
3	当前图像的 FCS。
4	使用编辑工具添加或编辑基准点。 单击编辑工具，并在预览窗口中单击相应基准的中心。
5	选择一行进行编辑或查看特定的基准点。

优化图像内部方向

下面介绍了优化扫描航空摄影内部方向的工作流。 该工作流包括如何定义和填充基准模板、如何构建和编辑基准模板表，如何计算基准，以及如何优化内部方向。

注：

如果照相机信息不含胶片基准，则可以根据帧大小和扫描像素大小估计胶片基准。 如下所述使用估计的胶片基准添加基准模板，方法是收集影像的四个角和/或影像的四条边。

定义基准模板

要定义基准模板，请完成以下步骤：

1. 打开优化内部方向窗格，然后单击计算选项卡。

   基准模板表可显示需要定义的最小模板数。

   注：

   如果收集的基准模板数量不符合要求，系统将发送一条弹出消息 <camera_type_model> 的胶片基准坐标未知，必须在同一影像的 4 个角或/和 4 条边处收集基准模板。。

2. 通过捕获现有模板的基准图片、向模板表添加模板或导入预定义基准模板表来定义基准模板。

捕获基准图片

要捕获基准图片，请完成以下步骤：

1. 单击基准模板表中您希望为其捕获图片的模板。
   1. 可选择使用下一步按钮 在当前图像中显示相同基准类型的下一个基准。
   2. 可视需要按下 Ctrl+C 并移动指针，从而对图像进行缩放或平移。

   预览窗口中的图像显示可使用选项 > 图像和栅格 > 外观中定义的默认渲染器，并且可以视需要对其进行重新定义。

2. 单击捕获基准按钮 通过单击中心，然后向外拖动指针以在基准周围绘制一个圆形。

   若要更改模板的图片，请对其进行重新捕获。

   若要清除模板图片，请右键单击模板，然后从快捷菜单中选择清除模板。

捕获的图片将自动写入正射映射工作空间的基准模板表中。

添加和删除基准模板

可以添加或删除模板，以解决图像质量问题或基准不对称的问题。 该算法将针对相同的照相机和基准类型使用第一个模板。 如果无法找到匹配项，则该算法将使用下一个模板。

1. 在模板表中，选择一个与您计划添加的照相机和模板类型相同的模板，然后单击添加到工程按钮 。

   针对相同照相机类型的模板随即添加到表中。

2. 选择新添加的模板，然后单击捕获基准按钮 以捕获其图片。
3. 要删除模板，请在表中选择该模板，然后单击删除按钮 。

   每个照相机都具有最小数量的模板。 您无法删除所有模板。

从模板表导入或导出基准模板

您可以从基准模板文件导入预定义基准模板。 导出模板操作将输出一个文件夹，其中包含模板文件和引用的基准图片。

计算基准

定义基准模板之后，可计算基准。

1. 单击计算基准坐标 以计算图像列表中定义的所有图像的基准。
   • 图像列表将根据地图中所做的选择进行更新。 您可以选择轮廓线表中的图像并计算所选图像的基准。
   • 若要计算当前图像的基准，请选中仅当前图像复选框。

编辑基准图像坐标

一旦图像的基准计算失败，您可以使用编辑选项卡来查看和编辑基准点。 在基准点表中，Image X 和 Image Y 字段中的值为计算出的图像基准，且 Film X 和 Film Y 字段中的值为创建工作空间期间提供的照相机的胶片基准坐标。 Score 字段描述模板中的像素值与影像中其他基准位置处的像素值的相似度。 Score 值介于 0-100 之间，其中 100 表示完全匹配。 Residual 字段是该基准位置的变换误差。

使用未解析过滤器可识别基准匹配失败且未检测到影像基准点的影像。 使用仅使用 3 个匹配点解析过滤器可查找需要检查和编辑的影像。

1. 在表中选择一个基准点行，并检查表中的对应值。
2. 查看预览。

   对应的基准标记应位于基准中心的顶部。

3. 按 Ctrl+C 以进行平移或缩放。

手动编辑基准点

要手动编辑基准图片，请完成以下步骤：

1. 单击编辑按钮 激活基准编辑。 单击预览窗口中的基准标记的中心。

   此位置的图像坐标将在表中更新。

2. 选择表中的另一行并重复相同步骤，以测量其他基准。

   还可以查看和重新定义模板，并重新计算所选图像。

使用更新内部方向优化内部方向

“更新内部方向”工具适用于在影像列表中定义的影像。 应用于所选模板的过滤器将影响影像列表。 可在完成检查和编辑后使用“更新内部方向”工具。

1. 单击更新内部方向按钮 以使用根据基准图像和胶片坐标计算出的仿射变换来更新图像内部方向。
2. 选中仅当前图像复选框以将更新应用到当前图像。

   如果在地图上旋转您的图像，则胶片坐标系将与扫描方向不匹配。 在这种情况下，在编辑选项卡中选择受影响的影像，然后使用胶片坐标系下拉列表更正胶片坐标系。

您现在已经向基准模板填充了计算基准和优化内部方向所需的信息。 此类信息用于计算摄影测量模型，以生成正射映射产品。