数字摄影测量 核线影像生成 项目三 任务1 核线影像生成--电子教案.doc

测绘地理信息技术专业教学资源库 6 - 《数字摄影测量》电子教案 1 课程项目教学内容 表1 项目三数字高程模型生成（16学时） 项目概述：本学习项目由4个学习型工作任务组成。通过本项目的实施，使学生掌握利用virtuozo软件进行数字高程模型生成的方法。 一、教学目标（知识、技能、态度） 二、项目的教学实施 知识： 1.掌握生成核线影像的原理及作用 2.掌握影像特征的提取原理及目的 3.掌握影像匹配的原理及目的 技能： 1.会生成核线影像和特征提取 2.会线编辑和面编辑 3.会生成DEM 态度： 1.遵守课堂纪律、按要求完成作业； 2.不作业时应该按要求放置好立体镜； 3.下课后要按要求上交立体镜，并关闭工作站电源。 学习任务3-1：核线影像生成（4学时） 学习任务3-2：匹配预处理（4学时） 学习任务3-3：匹配结果编辑（4学时） 学习任务3-4：DEM生成及编辑（4学时） 1.引出学习任务和工作计划 2.讲解核线影像生成和影像匹配预处理的方法 3.学生利用virtuozo软件进行单模型核线影像生成并进行特征点、线和面的提取 4.讲解影像匹配及编辑的方法 5.学生利用virtuozo软件进行面编辑和线编辑 6.讲解DEM生成和编辑的方法 7.学生利用virtuozo软件进行DEM生成和编辑 8. 教师讲解、指导、点评、成果检验、工作评价 项目考核：考核知识、技能、态度情况 三、项目教学内容 四、工作对象、工具 1.核线影像 2.影像特征 3.影像匹配 4.数字高程模型 教师投影讲解，学生上机训练、安装有专用virtuozo软件的机房 五、工作方法：任务驱动，边讲边练、分组讨论 六、劳动组织和工作人员： 学生每人一机训练，教师进行讲解及全程指导 七、工作成果： 模型文件，数字高程模型，学生工作任务书 八、考核评价： 核线影像生成： 1.水平和非水平核线影像生成正确 匹配预处理： 1.点、线和面特征提取正确 匹配结果编辑： 1.线、面编辑正确 DEM生成及编辑： 1.特征地物量测正确 2.DEM格网点精度 3.DEM拼接精度 学习任务一 核线影像生成 1 教案头 表2 学习任务一教案头 单元名称：核线影像生成 学时：4 项目 项目三 数字高程模型生成 学习型工作任务 核线影像生成 教学目标 知识目标 技能目标 态度目标 掌握生成核线影像的原理及作用 1.会核线影像区域选取 2.会自动生成核线影像 1.培养安全、正确操作实训设备的习惯； 2.培养严谨、细心的做事风格； 3.培养分析问题、解决问题的意识。 能力训练任务 及案例 训练任务：核线影像生成 案例：一人一台计算机，根据已有的模型文件，利用virtuozo软件完成测区内模型核线影像的生成。 教学重点 教学难点 重点：核线影像的认识；核线重采样；核线影像生成。 难点：核线几何关系分析；非水平核线与水平核线影像的区别；核线影像区域的划分。 教学方法、手段 案例教学、边讲边练 教学组织形式 教师讲解、学生训练、教师辅导 教学条件 装有virtuozo软件平台教学版的计算机；多媒体设备；模型文件 作 业 学习任务书 备 注 2 教学内容 （一）核线影像生成的原理 （1）核线几何关系 “核线”是摄影测量的一个基本概念，但是长期以来它在摄影测量中的实际应用极少，从70年代初，由摄影测量学者Helava等提出了核线相关的概念后，核线的概念已在摄影测量自动化系统中受到广泛的重视。由核线的几何定义可知：同名像点必然位于同名核线上。 确定同名核线的方法很多，但基本上可以分为两类：一是基于数字影像的几何纠正；而是基于共面条件。 1）基于数字影像的几何纠正的核线解析关系 我们知道，核线在航空摄影相片上是相互不平行的，他们交于一个点——核点。但是，如果将相片上的核线投影（或称为纠正）到一对“相对水平”相片对上——平行于摄影基线的相片对，则核线相互平行。如图1所示，以左片为例，P为左片，P0为平行于摄影基线B的“水平”像片。l为倾斜相片上的核线，l0为核线l在“水平”相片上的投影，见图3-1-1。 图3-1-1 由以上分析可知，此方法的实质是一个数字纠正，将倾斜相片上的核线投影（纠正）到“水平”相片对上，求得“水平”相片对上的同名核线。 2）基于共面条件的同名核线几何关系 这一方法是直接从核线的定义出发，不通过“水平”相片做媒介，直接在倾斜相片上获取同名核线，其原理如图3-1-2 由于核线在相片上是直线，因此上述问题可以转化为确定左核线上的另外一个点，如图3-1-2中的ｑ（ｘ，ｙ），与右同名核线上的两个点，如图3-1-3中ｐ＇，ｑ＇。注意，这里并不要ｐ与ｐ＇或ｑ与ｑ＇是同名点。 （2）核线重采样 按上述两种不同解析方式获取核线，相应有两种不同的重采样方式，图3为基于水