——俄罗斯Racurs公司影像、雷达全自动综合后处理系统
1. 关于PHOTOMOD
PHOTOMOD系列软件产品是俄罗斯Racurs公司的集航空摄影测量、无人机航测、倾斜摄影测量、近景摄影测量、卫星影像遥感及卫星雷达遥感等数据后处理于一体的综合应用系统。是国际上最早的基于PC机的成熟商业摄影测量软件(1993年),也是全球率先支持分布式并行运算的高效全数字摄影测量及影像、雷达处理系统,同时是目前唯一一款支持GPGPU(通用计算图形处理器)技术的航摄、卫星影像后处理软件。
PHOTOMOD系列软件产品具备算法先进、模型严谨、配置灵活、功能完备、操作便捷、处理自动、运算稳定、生产高效、功能成熟、结果精确、精度可靠等优点。
自1993年Racurs公司创立以来,PHOTOMOD作为国际一流的软件产品供应商,率先将并行运算、分布式处理及GPGPU技术引入实际应用,为全球超过5500家不同行业的最终用户提供了优质、自动、高效、卓越的软件产品和服务,赢得了超凡的荣誉。模块组成
PHOTOMOD摄影测量处理全系列产品包括系统启动核心PHOTOMOD Core、全自动空三加密PHOTOMOD AT、严密的航片/卫片平差解算PHOTOMOD Solver、高效的DTM/DSM自动提取及编辑PHOTOMOD DTM、自动正射纠正及镶嵌匀色PHOTOMOD Mosaic、便捷的影像立体测图PHOTOMOD StereoDraw、强大的数字专题图制作PHOTOMOD VectOr、专业便捷的一体化二三维采编PHOTOMOD StereoVectOr、基于Microstation和CAD平台立体测图PHOTOMOD StereoLink等模块。
PHOTOMOD独立的影像处理程序包括框幅式扫描影像几何校正PHOTOMOD ScanCorrect、通用影像配准及镶嵌匀色PHOTOMOD GeoMosaic等模块。
PHOTOMOD雷达卫星数据处理系统包括radar配准及正射Geo Processor、立体处理生成数字高程模型Stereo Processor、干涉雷达数据处理Interferometric Processor、边缘探测及滤波Image Improvement Tools、SAR数据分类Image Analysis Tools、溢油探测Oil Spill Detection Processor、海浪分析Sea-Waves Analysis Module、舰船探测Ship Detection Module、极化处理Polarimetric Processor及Radar质量及高程控制Image Quality Evaluation Tools。
PHOTOMOD目前在全球有超过50家代理商,超过7000个用户,广泛分布于亚洲、欧洲、非洲、大洋洲和美洲。
历经20余年的专业研发、支持及生产经验,PHOTOMOD系列产品将并行运算、分布式处理及GPGPU技术引入实际应用,结合经验丰富的技术、研发团队,将航空摄影测量、低空航摄、倾斜摄影测量、近景摄影测量及卫星影像遥感、卫星雷达遥感等专业理论、生产与大量软件处理工程结合起来,为全球超过5500家不同行业不同需求的最终用户提供卓越的软件系统产品和后续技术应用服务。
技术支持:除包括莫斯科研发及技术支持团队外,遍布全球的代理商和合作伙伴均可提供所有与产品相关的技术问题并提供相应的解决方案。可以对任何用户提出的所有与PHOTOMOD相关的问题在24小时内得到响应和解答。
软件升级:购买后提供一年免费的相应产品模块的升级服务和技术支持服务。
培训:Racurs公司提供所有PHOTOMOD产品相关的基础支持、基础培训课程、理论概述及实践工作流程等文档产品及操作视频资料;并可提供专业的培训解决客户生产中的具体问题。
咨询服务:通过电邮、电话、传真等不同方式提供PHOTOMOD产品相关的咨询,分析存在的问题,建议相应的工作流程或生产改进以及所有PHOTOMOD新产品、新技术、新功能的介绍。
版本:具备英文、俄文、西班牙文等不同语言版本。
处理器:四核3.0GHz以上
内存:大于4GB
显卡:NVIDIA Quadro FX3700以上
显示器:刷新频率大于120Hz
硬盘:大于1TB(工程项目大小而定)
操作系统:Windows系列平台(支持Win8,支持32Bit及64Bit操作系统)
分布式配置:万兆局域网
相对于同类软件,PHOTOMOD的产品优势主要体现在以下几个方面:
(1) 具备先进的算法和严谨的运算模型。
(2) 功能完备。无需任何第三方软件即可对各种航测遥感影像进行空三、平差、测图、DEM/DSM提取和编辑、正射纠正和镶嵌匀色、制作专题地图等功能、三维建模可和SAR数据进行专业分析处理。
(3) 灵活的模块化配置。用户可以根据自身生产工作需求选择相应模块。
(4) 操作便捷。所有软件操作均十分简单,无需复杂设置,并可方便地进行立体测图等交互式操作。
(5) 处理自动、运算稳定。所有运算过程均自动、稳定完成,并最大化地应用计算机资源。
(6) 生产高效。具备分布式并行运算能力并支持GPGPU技术,从而实现高效率生产。
(7) 结果精确、精度可靠。应用PHOTOMOD处理结果精度可达0.1个像元,同时每个数据处理阶段均有质量控制,保证处理结果的可靠性。
(8) 对影像数目、大小、重叠度等没有任何限制;对DEM大小也没有任何限制。
(9) 强大的数据格式支持和转换能力。可以支持众多栅格影像数据和矢量数据。
(10)完备的数据生产成果。可生成TIN、DTM、DSM、DOM、3D模型、3D 矢量数据、数字地图等
(11)极好的硬件设备兼容性。可兼容不同品牌的计算机、显示器、3D鼠标、手轮脚盘等。
(12)支持众多传感器。
扫描框幅式相机——LC10、LMK、RMK、UMK、RC10-30、自定义扫描相机…
数码框幅式相机——DMC、UCD/X、DSS、AIC、SWDC、自定义数码航测相机…
单线阵传感器——VisionMap A3(单片及SLF格式均可)
三线阵传感器——ADS40、ADS80、ADS100
无人机传感器据——Canon、Nikon、Pentax Optio A36、Ricoh GR Digital 14102033…
卫星影像传感器——Spot 1-6,FORMOSAT 2,EROS A/B,Terra/ASTER,Resurs DK;GeoEye 1,WorldVie-1/2,IKONOS,QuickBird,OrbView1-3,ALOS (PRISM),Cartosat 1;IRS 1C/1D,IRS P5 (Cartosat 1),IRS P6 (Resourcesat 1),Landsat;及通用的卫星传感器(TIFF, BMP, JPEG…等格式)
卫星雷达传感器——CEOS ERS, CEOS Radarsat, CEOS SIR-C/X, ENVISAT ASAR, TerraSAR-X, ALOS 及 COSMO-SkyMed等
栅格影像数据格式——BMP、DGN、ERDAS Img、GeoTIFF、GIF、JPEG、JPEG2000(JP2)、NITF、PCIDSK (PIX)、PNG、RSW (Karta 2008 /PHOTOMOD VectOr) 、TIFF……
地理参考格式——PHOTOMOD GEO、TFW、ArcWorld TFW (BPW, JGW...)、MapInfo TAB……
3D矢量数据格式——Generate、DXF、DGN、ASCII、ASCII-A、Shapefile、MIF/MID、LIG、VectOr、ATLAS KLT……
数字高程模型数据格式——TIN、DXF、DGN、Arc Generate、ASCII、ASCII-A;Surfer ASCII、ArcInfo ASCII、GeoTIFF、USGS DEM,VectOr MTW、ASCII、CSV、ERDAS IMAGINE、PCIDSK、DTED……
PHOTOMOD摄影测量处理全系列产品包括系统启动核心PHOTOMOD Core、全自动空三加密PHOTOMOD AT、严密的航片/卫片平差解算PHOTOMOD Solver、高效的DTM/DSM自动提取及编辑PHOTOMOD DTM、自动正射纠正及镶嵌匀色PHOTOMOD Mosaic、便捷的影像立体测图PHOTOMOD StereoDraw、强大的数字专题图制作PHOTOMOD VectOr、专业便捷的一体化二三维采编PHOTOMOD StereoVectOr、基于Microstation和CAD平台立体测图PHOTOMOD StereoLink等模块。
PHOTOMOD AT基于先进而独特的影像处理算法和缜密的三角测量模型提供自动、高效、精确和可靠的摄影测量空三加密处理。在处理过程中没有任何影像数目的限制,可以对各种扫描框幅式相机、数码框幅式相机、三线阵推扫式传感器ADS40/80、单线阵推扫式传感器A3及无人机自定义相机、各种卫星传感器等获取的数据进行自动空三加密处理,包括自动内定向、自动控制点/连接点量测、自动连接点匹配等功能
PHOTOMOD AT的所有处理步骤均是完全自动化的以达到最高生产率。从创建项目到连接点的精确匹配,到控制点的平面或立体量测,以及带有漂亮图解支撑的测区分析,所有的工作流程都符合逻辑并且容易操作。
特征功能
支持各种扫描框幅式传感器、数码框幅式传感器、单线阵推扫式传感器A3和三线阵推扫式传感器ADS40/ADS80以及各种无人飞行器相机。
对点的选择, 点的变换和点的量测采用单一的,全自动的处理方式, 加之综合的自动化的整体测区平差,使用户的参预降到最小。
对测区的大小、形状或重叠没有限制。已测试处理了超过90/90%的重叠以及测区超过20000张影像的项目。
图象中的连接点是全自动选取的,以实现测区的最优化。在图象有特殊重叠或矩形影像的情况下,可使用Von Gruber 位置。
连接点的匹配是由基于特征和最小二乘法的先进组合来完成的,其中还有多重其他的支持,从而使连接点匹配达到非常高的精度(0.1 像元)。
在纹理较差的地区及山区也能进行有效的连接点匹配。
在每个图象金字塔层上,通过运行自动的整体测区平差程序来达到对连接点的强有力的内部质量控制。
可灵活地对不同的观测结果赋予不同的权重。
在一个测区内支持多种相机。 支持相机自检校,可直接检校生成新的相机参数(焦距、畸变差等),从而为以后的处理进一步被使用。
全自动内定向和相对定向
具有项目范围内带有正确拓扑关系的相片显示功能。为交互式,引导式的控制点量测提供自动的影像选取。
为最简单的手动立体点量测提供多种立体显示。为标准LCD屏提供多种立体影像显示方式。
先进的亚区处理。亚区为管理、显示和分析测区提供便利。自由的测区平差,例如可对亚区进行无控制点平差。亚区的结果可以被结合到最终的项目范围内的测区平差中。
可对GPS 数据进行平移和漂移校准。
IMU 数据处理,支持Applanix公司的POS AV/POSEO和IGI公司的 AEROControl 的GPS/IMU数据以及无人机航拍的GPS/IMU。
坐标系统,空三处理中可在当地的直角坐标系内进行, 从而避免由地图投影而引起的拉伸。 同时也支持直接经纬度坐标数据。
强有力的测区图解分析工具。
对大数据量的测区生产便利的视觉检查图。
可显示相片的边界、重叠,地面控制点和连接点、点和相片联系、残差,错误椭圆等。
可直接以Pat-B等格式输入或输出。
处理过程完全支持任意飞行模式,包括:任意航向(非主流航程)、重叠、交叉甚至是在获取影像时改变飞行高度。
先进的数学模型包括严格摄影测绘传感器建模和高级IPAS或者附加导航数据的媒介/平台动态建模。
三线阵推扫式传感器ADS40/80的处理兼容第三方软件Gpro和Orima,以及SUP-和ODF-文件。
PHOTOMOD Solver包括航片平差模块PHOTOMOD SolverA和卫片平差模块PHOTOMOD SolverS。PHOTOMOD SolverA对航空摄影测量获取的数据进行多种灵活、专业的平差处理,支持GPS/IMU、控制点、连接点等数据参与联合平差处理,获取高精度、高可靠性成果;PHOTOMOD SolverS可以对各种卫星影像传感器获取数据进行专业的平差解算,既可以对单景影像也可以对整个测区的数据进行灵活、高效而专业的平差解算,获取高精度、高可靠的成果
PHOTOMOD Solver可以灵活配置其平差功能,进行强大而有效的粗差探测和粗差去除,并可获取完整的平差统计信息,可方便检查控制点、连接点、GPS/IMU等数据的误差。可对任何形状、重叠、任意大小的测区进行平差解算。
特征功能
支持多种传感器,包括各种摄影测量传感器和卫星影像传感器。
支持GPS、IMU数据以及卫星模型数据。
为全自动化测区建立的初始值提供有效计算,而不需要任何示意性的测区信息。
有力的平差功能(有效的自由网测区平差;强大的光束法平差;灵活的权重分配;少量的矩阵技术;最小限度带宽;简化的标准方程式)
同一测区支持多相机及特定相机的自校准(可选3种参数设置:物理的5, Brown16, Ebner12; 可选焦距和畸变差校准,并生成新的相机文件)
先进的总误差探测(平差前进行有效的错误排除;自动的有效估测;交互式数据调查)
GPS数据处理(平移、漂移补偿――全局或带宽;可选的天线离心率校正)
IMU数据处理(POS AV/POSEO的GPS/IMU数据预处理;姿态数据作为限制值;平移、漂移补偿――全球或带宽;视轴校准)
全面的统计信息(传统的残差、均方根和标准偏差;变异组分;所有观测的和未知的内外定向可靠性;灵敏的总误差分析及其对测区可能的影响)
高级图形测区分析(所有结果和统计信息的显示;观测结果的交互式编辑-重命名、撤销、恢复、删除、改变权重等;3维数据缩放、拖动、旋转;数据分类及颜色编码)
PHOTOMOD DTM是高效、精确的DTM/DSM自动提取及便捷DTM/DSM编辑模块。可全自动、高效率地基于各种低空无人机影像、航空摄影测量影像及卫星影像的立体像对提取极高精度的DTM或DSM数据;并可对生成的DTM或DSM数据在平面或立体模式下进行各种灵活的交互式编辑处理。
全新的PHOTOMOD DTM模块可以在城市或森林等复杂区域自动提取可媲美机载激光雷达点云精度的高密度数字地表点云数据。在重叠度高于80/80%的航空影像中,PHOTOMOD DTM通过应用先进的智能多影像匹配和有效的数据滤波实现获取最高精度和可靠性的DTM或DSM点云,该点云使得城市区域的狭窄街道都可以被探测出来。
特征功能
由航片(扫描框幅式、数码框幅式、推扫式传感器及无人机相机)和各类型具备立体像对的卫片(Spot 1-5,FORMOSAT 2,EROS A/B,Terra/ASTER,Resurs DK;GeoEye 1,WorldVie-1/2,IKONOS,QuickBird,OrbView1-3,ALOS (PRISM),Cartosat 1;IRS 1C/1D,IRS P5 (Cartosat 1),IRS P6 (Resourcesat 1)等)自动提取DTM或DSM
用户自定义区域生成一个无缝DTM或DSM,可以是任意亚区、多边形区域或整个影像区域
选择当地最适影像进行智能多影像匹配
利用基于要素及最小直角匹配技术生成高密度点云,从而以不同方式提取DTM和DSM
为DTM和DSM的提取提供不同滤波方法以获得最优点云
预先考虑标准成图数据(断裂线、2维和3维未包括区域、边界线)
通过有效的限定要素内插排除外露层(如:树木、建筑)后生成DTM
项目区域可能需要被分成单个的多边形区,为地形类型和覆盖进行合适的参数设置
通过传感器噪声的动态滤出优化点提取
通过实地参数设置的自动优化在纹理粗糙的影像区域也可以实现点的规则分布
通过合适的视差限度策略,在断裂线附近实现高质地形表示。
大量内部质量控制功能
在线指示影像重采样(无额外的处理步骤;无中间存储,减少利用硬盘空间)
支持多核构件实现高生产能力(并联处理)
整合DTM工具包为DTMs提供灵活的后续处理,功能包括合并、分割及嵌合DTMs
通过滤波有效减小DTM数据量
支持的数字高程模型格式包括:TIN、DXF、DGN、Arc Generate、ASCII、ASCII-A;Surfer ASCII、ArcInfo ASCII、GeoTIFF、USGS DEM,VectOr MTW、ASCII、CSV、ERDAS IMAGINE、PCIDSK、DTED……
可便捷地编辑生成的数字高程模型,并且对数字高程模型的数据量大小没有任何限制
可以将数千幅正射影像或完整的测区航片/卫片放在 DTM数据下作为底图,通过提供高效率的显示和检查工具来保证DTM的质量
可以同时对超过5000万点的DTM数据进行高效处理,在64bit时数据更多。通过高效的层导向数据结构管理数据
目视数据检查:颜色重迭――在栅格影像上叠加DTM数据,例如(自动选择最适立体象对的立体影像;PHOTOMOD DTM通过支持嵌块-缓冲立体系统的立体硬件进行操作,如果不支持嵌块-缓冲立体系统,则自动转换成立体照片;正射影像;数字地图);栅格影像的实时亮度和对比度调节;联机生成等高线;带地理参考影像的3维拖放的显示;山体阴影图;Z-编码图;非分析区阴影化;自由的旋转侧视,以方便LIDAR数据的交互式分类
自动合理的校核:通过交叉口、Z值重复错误、在XY或Z的大距离进行线检测,并均进行半自动修正;外露层高度检测;领近点和同一点检测;点云中空隙检测
自动数据修正:对LIDAR 或MATCH-T DSM的点云进行局部滤波,以消除明显错误,并可把点分类成植被和建筑物;删除领近线的点;数据缩减算法;删除重复点
数据编辑和量测:可在立体、正射和侧视时编辑;选择和快照模式的范围广;点、线编辑高效;点和线的立体镜量测;交互式栅格量测;多边形区域的多种编辑功能(分类、删除、恒定高度的设定等)
PHOTOMOD Mosaic自动、高效的正射纠正和镶嵌处理模块。全自动、高效率地对各种低空无人机影像、航空摄影测量影像及卫星影像进行正射纠正处理,获得高精度的正射影像,并具备真正射处理能力;同时实现正射影像的镶嵌处理,获取卓越的镶嵌成果。并可自动生成镶嵌线和交互式编辑,自动灵活地进行分幅输出等功能。
PHOTOMOD Mosaic以数字航片或卫片的外定向参数和数字地形模型(DTM)或数字地表模型(DSM)作为源数据,生产高质量的正射影像,可处理单景影像,也可同时处理测区内的多景影像。并可对生成的正射影像进行镶嵌拼接,自动生成一整幅正射镶嵌图,也可实现对镶嵌的影像进行自定义设置的分幅输出,生成标准图幅的影像。
特征功能
由航片(扫描框幅式、数码框幅式、推扫式传感器及无人机相机)和各种卫片(Spot 1-5,FORMOSAT 2,EROS A/B,Terra/ASTER,Resurs DK;GeoEye 1,WorldVie-1/2,IKONOS,QuickBird,OrbView1-3,ALOS (PRISM),Cartosat 1;IRS 1C/1D,IRS P5 (Cartosat 1),IRS P6 (Resourcesat 1)等)中生成正射影像。
单幅影像的自动处理
所有航空影像测区的自动批处理
预设定感兴趣区域的正射影像生成,目标正射区域的灵活定义/输入
自动生成的正射区域:以从正射影像中消除基准的标记;通过定义相邻正射影像间的重叠率。
并具备真正射处理能力。基于桥梁、建筑物及其他人造物的先进三维地表模型进行真正射纠正处理。
基于栅格的混合式DTM或TIN模型的实时动态生成
支持各种的DTM数据的输入:TIN、DXF、DGN、Arc Generate、ASCII、ASCII-A;Surfer ASCII、ArcInfo ASCII、GeoTIFF、USGS DEM,VectOr MTW、ASCII、CSV、ERDAS IMAGINE、PCIDSK、DTED……
输出的影像格式:BMP、DGN、ERDAS Img、GeoTIFF、GIF、JPEG、JPEG2000(JP2)、NITF、PCIDSK (PIX)、PNG、RSW (Karta 2008 /PHOTOMOD VectOr) 、TIFF……
输出的地理参考格式包括:PHOTOMOD GEO、TFW、ArcWorld TFW (BPW, JGW...)、MapInfo TAB……
PHOTOMOD GeoMosaic是应用先进的影像处理技术对任意来源的影像进行镶嵌匀色处理模块。全自动、高效率地对各种低空无人机影像、航空摄影测量影像及卫星影像进行配准处理;对不同分辨率、不同坐标系、不同栅格格式的正射影像均可以进行整体匀色或以某一影像为模板进行匀光匀色,生成无缝、过渡自然的影像数据。
对生成的正射影像通过调节匹配相邻影像的颜色和亮度等信息进行测区范围的颜色平衡,将多景正射影像合并成一幅无缝的、色彩平衡的而且位置精确的正射镶嵌匀色影像图。对于由上万幅正射影像组成的大型测区也无需进行任何细分处理就可以直接进行匀色处理。并可对任意来源影像数据进行配准、定位,坐标转换,镶嵌匀色(不同格式、比例尺、投影等)、拼接分幅,波段融合等
特征功能
可以对处理任何来源、任意分辨率的正射影像进行镶嵌匀色处理
自动而强大的影像内工具:降低透镜渐晕效应、减小热斑效应、降低辐射差异
自动而强大的影像间工具:测区范围的颜色和亮度平衡(保持单景影像特征);自动去除太阳在水域的反射;为辐射倾斜校正进行的全局颜色和对比度调整
影像的辐射增强:亮度和对比度的交互式调节;色彩和色彩饱和度的交互式调节;亮度、对比度和色彩调节的分级曲线的交互式修正;自动直方图调节
全自动生成拼接线,在城市区域可以有效绕开建筑物:并可进行交互式拼接线的定义和编辑
自动羽化功能:自动调整缝合线宽度;在“城市街谷”生成窄缝合线;在地形开阔区生成宽缝合线
镶嵌图的自动分幅:将镶嵌图分割成众多图幅
灵活的处理程序:处理步骤均独自完成;处理步骤彼此联系
卓越的处理能力:能处理极大型的正射影像测区
支持的影像格式:BMP、DGN、ERDAS Img、GeoTIFF、GIF、JPEG、JPEG2000(JP2)、NITF、PCIDSK (PIX)、PNG、RSW (Karta 2008 /PHOTOMOD VectOr) 、TIFF……
支持的地理参考格式包括:PHOTOMOD GEO、TFW、ArcWorld TFW (BPW, JGW...)、MapInfo TAB……
支持不同坐标系的正射影像数据
支持不同数据格式的影像数据的配准、定位、坐标转换等