像素工廠-對(duì)地觀測(cè)數(shù)據(jù)處理的系統(tǒng)簡(jiǎn)介.doc

像素工廠對(duì)地觀測(cè)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)簡(jiǎn)介一、 像素工廠簡(jiǎn)介Infoterra法國(guó)研發(fā)的像素工廠，是擁有革命性數(shù)字處理作業(yè)鏈的工業(yè)化地理產(chǎn)品系統(tǒng)，生產(chǎn)高級(jí)的、品質(zhì)優(yōu)越的3D制圖產(chǎn)品。由于像素工廠具有高超的處理能力和開放的架構(gòu)，它可以自動(dòng)處理大數(shù)據(jù)量、多種傳感器的原始對(duì)地觀測(cè)數(shù)據(jù)，生產(chǎn)各種制圖終端（數(shù)字地表模型，真正射影像以及大范圍正射鑲嵌圖像）。像素工廠提供了獨(dú)一無(wú)二的企業(yè)級(jí)解決方案，具有大數(shù)據(jù)量并行計(jì)算、高效快速生產(chǎn)制圖數(shù)據(jù)，以及高度自動(dòng)化生產(chǎn)等先進(jìn)特性。代表了當(dāng)前遙感影像數(shù)據(jù)處理技術(shù)的發(fā)展方向,它的終端產(chǎn)品可用于地形圖測(cè)繪、城市規(guī)劃、城市環(huán)境變化監(jiān)測(cè)等。由于專門的硬件配置(優(yōu)化的網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算機(jī)組、巨大的存量)和與該硬件結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)的算法，進(jìn)行并行計(jì)算，加速生產(chǎn)流程，必將能為各領(lǐng)域的測(cè)繪部門提供更好的服務(wù)。二、 像素工廠的概念像素工廠（Pixel Factory，PF）由法國(guó)地球信息（INFOTERRA）公司研制開發(fā)，是一套用于大型生產(chǎn)的對(duì)地觀測(cè)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，是一種能批量生產(chǎn),且由一系列算法、工作流程和硬件設(shè)備組成的復(fù)合最優(yōu)化系統(tǒng)，包含具有強(qiáng)大計(jì)算能力的若干個(gè)計(jì)算節(jié)點(diǎn)。輸入航空數(shù)碼影像、衛(wèi)星影像、或者傳統(tǒng)光學(xué)掃描影像，在少量人工干預(yù)的條件下，經(jīng)過(guò)一系列自動(dòng)化處理，輸出包括數(shù)字表面模型（DSM）、數(shù)字高程模型（DEM）、正射影像（DOM）以及真正射影像（TDOM）等產(chǎn)品，并能生成一系列其他中間產(chǎn)品。大中型像素工廠系統(tǒng) 移動(dòng)像素工廠系統(tǒng)三、 像素工廠的主要功能像素工廠是一種能批量生產(chǎn)數(shù)字表面模型(DSM) 、數(shù)字地形模型（DTM）、正射影像和真正射影像，且由一系列算法、工作流程和硬件設(shè)備組成的復(fù)合最優(yōu)化系統(tǒng)。3.1 全自動(dòng)提取密集數(shù)字表面模型DSM數(shù)字表面模型DSM (Digital Surface Model)是指包含了地表建筑物、橋梁和樹木等高度的地面高程模型；而DEM只包含了地形的高程信息，并未包含其他地表信息。DSM 是在DEM 的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步涵蓋了除地面以外的其他地表信息的高程模型。在一些對(duì)建筑物高度有需求的領(lǐng)域，DSM得到了很大程度的重視。像素工廠與傳統(tǒng)攝影測(cè)量系統(tǒng)相比，優(yōu)勢(shì)之一就在于數(shù)字表面模型(DSM) 的計(jì)算。傳統(tǒng)的攝影測(cè)量系統(tǒng)計(jì)算DSM 需要人工估計(jì)高程信息，而“像素工廠”則可以在25cm 到1m 的地面采樣距離(GSD) 之間自動(dòng)進(jìn)行DSM 計(jì)算, 無(wú)需人工干預(yù)。某些攝影測(cè)量系統(tǒng)雖具有計(jì)算數(shù)字表面模型的功能，但是這些系統(tǒng)在總體工作流程方面，并沒(méi)有與能夠大批量生產(chǎn)數(shù)字產(chǎn)品的硬件設(shè)備很好地結(jié)合在一起。在加載了影像數(shù)據(jù)之后，像素工廠會(huì)利用專有的算法生成大量立體像對(duì)，并將這些立體像對(duì)分配到可用的計(jì)算結(jié)點(diǎn)上進(jìn)行并行計(jì)算，這樣可以減少立體像對(duì)匹配過(guò)程所花費(fèi)的時(shí)間。根據(jù)對(duì)多視角數(shù)據(jù)的自動(dòng)多重相關(guān)，可輕松提取DSM，航向和旁向的立體像對(duì)之間通過(guò)多相關(guān)方法進(jìn)行匹配，這是一個(gè)逐點(diǎn)進(jìn)行計(jì)算的過(guò)程。自動(dòng)化算法可從原始影像每?jī)上袼靥崛「叱绦畔?，最后通過(guò)融合得到數(shù)字表面模型。此外，像素工廠系統(tǒng)可以導(dǎo)入導(dǎo)出LAS(LIDAR)格式數(shù)據(jù)，因此可對(duì)LIDAR DSM和多重相關(guān)生成的DSM進(jìn)行混合。DSM 的計(jì)算是進(jìn)行真正射計(jì)算過(guò)程中的最重要一步，只有利用數(shù)字表面模型才可以進(jìn)行對(duì)正射影像的真正射校正，以確保影像上任意點(diǎn)的幾何精度。航帶1航帶2圖3.1 沿航帶獲得的系列航片1、優(yōu)選立體像對(duì)進(jìn)行交叉相關(guān)2、每個(gè)像素值來(lái)源于多個(gè)像素高程值的復(fù)雜解算 圖3.2 數(shù)字表面模型DSM建筑物樹木飛機(jī)圖3.3 像素工廠全自動(dòng)提取的數(shù)字表面模型DSM（地面分辨率10cm）- 4 -Infoterra Pixel FactoryQUICKBIRD DSM 2-5mIKONOS DSM 2-5mSPOT DSM 20mASTER DSM 30mADS40 DSM 2.4m圖3.4 基于不同傳感器生成的密集地表模型示例 3.2半自動(dòng)提取數(shù)字地形模型DTM通過(guò)對(duì)DSM采取濾波算法，可半自動(dòng)化的生成DTM，減少50%到95%的人工編輯道路斷裂漏濾建筑物過(guò)濾不完全圖3.5 通過(guò)對(duì)DSM過(guò)濾半自動(dòng)生成DTM（1）2) 自動(dòng)DTM過(guò)濾3)人工三維攝影測(cè)量限制1）自動(dòng)DSM計(jì)算4) 最后DTM插值圖3.6 通過(guò)對(duì)DSM過(guò)濾半自動(dòng)生成DTM（2）3.3大規(guī)模生產(chǎn)真正射影像和傳統(tǒng)正射影像真正射影像(TrueOrtho)指所有物體的傾斜均被糾正的一種鑲嵌影像。它是利用數(shù)字表面模型DSM，采用數(shù)字微分糾正技術(shù)，改正原始影像的幾何變形，保證影像上每點(diǎn)都是完全垂直視角。像素工廠可以通過(guò)對(duì)多視角的影像逐點(diǎn)計(jì)算，消除所有傾斜，生成真正射影像。與傳統(tǒng)的正射影像相比，在大比例尺影像圖中，避免了高大建筑的傾斜對(duì)其它地物的遮擋，在拼接地區(qū)能夠?qū)崿F(xiàn)平滑自然的過(guò)渡。利用完美的DSM 能夠生成完美的真正射影像。像素工廠實(shí)現(xiàn)了真正射產(chǎn)品的商業(yè)化和大規(guī)模生產(chǎn)，并實(shí)現(xiàn)了針對(duì)真正射影像的一系列解決方案，例如大氣糾正、物理糾正、勻色等。真正射影像圖直接用于做線畫圖,可大大降低制圖成本,提高作業(yè)效率。傳統(tǒng)攝影測(cè)量處理中，經(jīng)過(guò)數(shù)字高程模型(DEM)校正、鑲嵌得到正射影像。根據(jù)影像獲取的幾何原理，繁華的城市地區(qū)需要一些手工編輯以最小化每張影像的視差(建筑物傾斜) 。而真正射影像通過(guò)高精度DSM糾正消除了所有視差，建立了完全垂直視角的地表景觀，建筑物保持垂直視角，因此在真正射影像上，只顯示了建筑物的頂部，不顯示側(cè)面，避免了高大建筑物對(duì)其他地表信息(其他較矮建筑物、道路、停車場(chǎng)、綠地等)的遮擋，恢復(fù)了橋梁的正確方位。下圖反映了傳統(tǒng)正射影像與真正射影像之間的主要區(qū)別。( a) 傳統(tǒng)正射影像中有建筑物傾斜效果( b) 真正射影像中沒(méi)有任何建筑物傾斜效果圓形樓頂傾斜的樓體被遮擋區(qū)域圓形樓頂被遮擋區(qū)域糾正后樓體圖3.7 像素工廠專利產(chǎn)品-真正射影像（全自動(dòng)處理）傾斜的樓體傾斜的樓體圖3.8 傳統(tǒng)正射影像傾斜的樓體糾正的樓體圖3.9 真正射影像3.4 大面積影像無(wú)縫自動(dòng)鑲嵌及勻色像素工廠實(shí)現(xiàn)了對(duì)正射影像的自動(dòng)拼接，并具有強(qiáng)大的勻色功能。對(duì)于大面積區(qū)域的處理更能體現(xiàn)該套系統(tǒng)的高效率和高質(zhì)量。對(duì)于傳統(tǒng)正射影像，系統(tǒng)可以對(duì)任何光譜波段結(jié)合高分辨率全色波段生成融合影像。例如，可生成快鳥融合影像或者對(duì)SPOT5多光譜波段制作真彩色影像。自動(dòng)生成算法可以提高多光譜影像的分辨率且保留其光譜信息。并且像素工廠可以根據(jù)影像光譜特征，自動(dòng)生成最優(yōu)的圖像組合方式。這表示該融合算法，在融合后的圖像上進(jìn)行分類不會(huì)產(chǎn)生偽影。不參考DSM參考DSMDSM圖3.10 利用DSM自動(dòng)優(yōu)選鑲嵌線圖3.11 優(yōu)選鑲嵌線圖3.12 鑲嵌及勻色效果圖3.13 大面積遙感影像自動(dòng)無(wú)縫鑲嵌西班牙 ,400景，50多萬(wàn)平方公里，Spot5 2.5m 分辨率影像鑲嵌,2個(gè)人，3個(gè)月包括：空三、鑲嵌、色彩調(diào)整，等圖3.14 衛(wèi)片不同圖幅之間存在較大色彩差異圖3.15 接邊線兩側(cè)及整體勻色效果四、像素工廠的特點(diǎn)像素工廠是當(dāng)今世界一流的對(duì)地觀測(cè)數(shù)據(jù)自動(dòng)化處理系統(tǒng)，集自動(dòng)化、并行處理、多種影像兼容性、遠(yuǎn)程管理等特點(diǎn)于一身,代表了當(dāng)前遙感影像數(shù)據(jù)處理技術(shù)的發(fā)展方向。4.1軟硬件完美結(jié)合的系統(tǒng)架構(gòu)像素工廠是一套集軟硬件完美結(jié)合，快速生產(chǎn)的解決方案。采用高性能計(jì)算(High Perfermance Computing)集群和SAN(Storage Area Network存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)絡(luò))架構(gòu)。高性能計(jì)算集群致力于提供單個(gè)計(jì)算機(jī)所不能提供的強(qiáng)大的計(jì)算能力，并擔(dān)保負(fù)載均衡技術(shù)，保證服務(wù)器穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。集群架構(gòu)的主要優(yōu)點(diǎn)：1、高可擴(kuò)展性：計(jì)算機(jī)節(jié)點(diǎn)以及整套機(jī)群系統(tǒng)有高度可擴(kuò)展性能。2、高可用性：集群中的一個(gè)節(jié)點(diǎn)失效，它的任務(wù)可以傳遞給其他節(jié)點(diǎn)。防止單點(diǎn)失效。3、高性能：負(fù)載平衡集群允許系統(tǒng)同時(shí)接入更多的用戶。4、高性價(jià)比：可以采用廉價(jià)的符合工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的硬件構(gòu)造高性能的系統(tǒng)。SAN是一個(gè)專有的、集中管理的信息基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，它支持服務(wù)器和存儲(chǔ)設(shè)備（如磁盤陣列、磁帶庫(kù)）之間任意的點(diǎn)到點(diǎn)的連接，SAN集中體現(xiàn)了功能分拆的思想，提高了系統(tǒng)的靈活性和數(shù)據(jù)的安全性。SAN以數(shù)據(jù)存儲(chǔ)為中心，采用可伸縮的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，通過(guò)具有較高傳輸速率的光通道連接方式，提供SAN內(nèi)部任意節(jié)點(diǎn)之間的多路可選擇的數(shù)據(jù)交換，并且將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)管理集中在相對(duì)獨(dú)立的存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)內(nèi)。SAN采用光纖通道(Fibre Channel)技術(shù)，光纖通道最大優(yōu)點(diǎn)是速度快，它可以給計(jì)算機(jī)設(shè)備提供接近于設(shè)備處理速度的吞吐量。SAN可實(shí)現(xiàn)在多種操作系統(tǒng)下，最大限度的數(shù)據(jù)共享和數(shù)據(jù)優(yōu)化管理，以及系統(tǒng)的無(wú)縫擴(kuò)充。4.2能夠全面支持當(dāng)前主流的各種航空航天傳感器像素工廠能夠兼容當(dāng)前市場(chǎng)上的主流航空航天傳感器，既可以處理航空數(shù)碼影像(如ADS40 、UCD、DMC 等) , 光學(xué)或雷達(dá)衛(wèi)星影像( 如SPORT5 、IKONOS、LANDSAT等) ,也可以處理傳統(tǒng)膠片影像(如RC30 等)。這是因?yàn)橄袼毓S提供了建立精密傳感器模型的SDK軟件包，能夠通過(guò)參數(shù)的調(diào)整來(lái)適應(yīng)不同的傳感器類型，只要獲取相機(jī)參數(shù)并將之輸入系統(tǒng)，像素工廠系統(tǒng)就能夠識(shí)別并處理該傳感器的圖像。也就是說(shuō)，像素工廠系統(tǒng)是與傳感器類型無(wú)關(guān)的遙感影像處理系統(tǒng)。系統(tǒng)可處理全部已有航空數(shù)字傳感器，傳統(tǒng)框幅傳感器和衛(wèi)星傳感器，如 航空傳感器： ADS40 / ADS50 / ADS80 UCD / UCX DMC DSS and derived HassBald sensor ？ 框幅式如RC-30, RMK 衛(wèi)星傳感器： SPOT 1-4 SPOT 5 HRS IKONOS QUICKBIRD LANDSAT FORMOSAT-2 ASTER KOMPSAT-2 GEOEYE WORLDVIEW ALOS RADARSAT ERS ENVISAT TERRASARX IRS 另外，系統(tǒng)可輕易地添加新的傳感器模型而不需要系統(tǒng)和工作流程重大改變。比如： SSOT THEOS PICTOMETRY 像素工廠對(duì)中國(guó)自主研發(fā)傳感器/相機(jī)的支持：l 中巴資源衛(wèi)星數(shù)據(jù)快速處理l HJ（環(huán)境）減災(zāi)衛(wèi)星數(shù)據(jù)處理l CASM劉先林院士JXDC-4相機(jī)數(shù)據(jù)快速處理此列表并沒(méi)有涵蓋所有可處理的傳感器，且像素工廠會(huì)隨著新發(fā)布的傳感器不斷更新。關(guān)于推掃式傳感器(ADS40, SPOT5)，像素工廠使用嚴(yán)密的物理數(shù)學(xué)模型，計(jì)算出精準(zhǔn)的結(jié)果。事實(shí)上，像素工廠不對(duì)傳感器參數(shù)進(jìn)行線性近似估計(jì)。作為一個(gè)可選項(xiàng)，像素工廠也可以對(duì)推掃式傳感器進(jìn)行內(nèi)部檢校。對(duì)于框幅相機(jī)，像素工廠還支持徑向畸變參數(shù)。4.3強(qiáng)大的并行計(jì)算能力、自動(dòng)化處理能力和存儲(chǔ)能力像素工廠采用并行計(jì)算技術(shù)，大大提高了系統(tǒng)的處理能力，不僅提供多任務(wù)功能，管理并行的工作流，而且對(duì)處理數(shù)據(jù)量無(wú)限制。像素工廠允許多個(gè)不同類型的項(xiàng)目同時(shí)運(yùn)行，并能根據(jù)計(jì)劃自動(dòng)安排生產(chǎn)進(jìn)度，充分利用各項(xiàng)資源，最大限度地提高生產(chǎn)效率，縮短了項(xiàng)目周期；像素工廠具有強(qiáng)大的自動(dòng)化處理技術(shù)，比市場(chǎng)上現(xiàn)有的遙感影像處理軟件具有更多的自動(dòng)化能力，在少量人工干預(yù)的情況下，能迅速生成正射影像等產(chǎn)品。在整個(gè)生產(chǎn)流程中，系統(tǒng)完全能夠且盡可能多的實(shí)現(xiàn)自動(dòng)處理。從空三解算到最終產(chǎn)品如DSM、DEM、GroundOrtho、TrueOrtho，系統(tǒng)根據(jù)計(jì)劃自動(dòng)分派、處理各項(xiàng)任務(wù)，自動(dòng)將大型任務(wù)劃分為若干子任務(wù)。通過(guò)自動(dòng)化處理，大大減少人工勞動(dòng)，提高了工作效率。像素工廠在數(shù)字產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生比初始數(shù)據(jù)更加大量的中間數(shù)據(jù)及結(jié)果數(shù)據(jù)，只有擁有海量的在線存儲(chǔ)能力，才能保證工程連續(xù)的自動(dòng)的運(yùn)行。像素工廠使用磁盤陣列實(shí)現(xiàn)海量的在線存儲(chǔ)技術(shù)，并周期性的對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行備份，最大可能的避免意外情況造成的數(shù)據(jù)丟失，確保了數(shù)據(jù)的安全。4.4對(duì)傳統(tǒng)算法的改進(jìn)和200多種先進(jìn)的算法傳統(tǒng)攝影測(cè)量是通過(guò)對(duì)每張影像單獨(dú)進(jìn)行糾正來(lái)獲取正射影像的，然后通過(guò)鑲嵌，使每張影像的視差達(dá)到最小。但是對(duì)于像素工廠來(lái)說(shuō)，正射糾正的方式正好相反：正射影像上面的每一個(gè)像素都是單獨(dú)考慮的，每個(gè)點(diǎn)都是通過(guò)它在原始影像上的像點(diǎn)結(jié)合它在DSM中的高程信息來(lái)確定的。這一步驟是全自動(dòng)化的，也是分布式的。它可以保證地面上的每一個(gè)點(diǎn)都是從垂直角度看去的(高層建筑的傾斜可以消除)。像素工廠具有先進(jìn)成熟的影像處理算法和多年的技術(shù)積累，代表了當(dāng)前遙感影像處理技術(shù)的最新發(fā)展方向。200多種先進(jìn)的算法：傳感器校正、原始圖像增強(qiáng)（大氣校正、電離校正）、快速多傳感器空中三角測(cè)量、快速自動(dòng)生成和濾除連接點(diǎn)、自動(dòng)提取密集DSM、真正射校正和傳統(tǒng)幾何校正、由DTM自動(dòng)生成等高線、自動(dòng)生成鑲嵌影像（正射影像、高程影像和第二代鑲嵌）、圖像增強(qiáng)（局部勻光，對(duì)比度，平衡補(bǔ)償?shù)龋?、。第二代影像鑲嵌插?SGM) 是像素工廠3.2 提供的一款全新高效的模塊，它可對(duì)已有的數(shù)字正射、鑲嵌影像進(jìn)行迅速更新。該處理通過(guò)從參考數(shù)據(jù)庫(kù)提取所有需要的參數(shù)，自動(dòng)完成光束法平差和輻射校正。該功能極大縮短了鑲嵌影像的制作時(shí)間，且與原有數(shù)據(jù)完美契合。此插件對(duì)衛(wèi)片和航片均適用，且無(wú)生產(chǎn)環(huán)境限制（包括地面接收站）。4.5開放式的體系結(jié)構(gòu)像素工廠是基于標(biāo)準(zhǔn)J2EE應(yīng)用服務(wù)開發(fā)的系統(tǒng)，具有本地開放式的體系結(jié)構(gòu)，使用XML實(shí)現(xiàn)不同結(jié)點(diǎn)之間的交流和對(duì)話，可在XML中嵌入數(shù)據(jù)、任務(wù)以及工作流等，支持跨平臺(tái)管理，兼容Linux、Unix、True64和Windows等操作系統(tǒng)。像素工廠有外部訪問(wèn)功能，支持Internet網(wǎng)絡(luò)連接（通過(guò)http協(xié)議、RMI等），并可以通過(guò)Internet（例如VPN）對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程操作。支持?jǐn)U展包和動(dòng)態(tài)庫(kù)方法；支持通過(guò)范性XML/PHP接口整合任何第三方軟件，輔助系統(tǒng)完成不同的數(shù)據(jù)處理任務(wù)。如可以通過(guò)Photoshop對(duì)圖像進(jìn)行人工編輯。像素工廠為主流應(yīng)用軟件提供接口： Intergraph SSK solution LPS Stereo viewer Virtuozo & JX-4與主流GIS軟件的接口： ESRI ArcServer MicroStation 4.6周密而系統(tǒng)的項(xiàng)目管理機(jī)制和內(nèi)嵌生產(chǎn)工作流機(jī)制像素工廠具有周密而系統(tǒng)的的項(xiàng)目管理機(jī)制，能夠及時(shí)查看工程進(jìn)度，項(xiàng)目完成情況，并能根據(jù)生成的信息適時(shí)做出調(diào)整；用戶無(wú)需深究如何管理，因?yàn)橄到y(tǒng)內(nèi)嵌了一套高端的任務(wù)管理器： 對(duì)當(dāng)前任務(wù)序列進(jìn)行自動(dòng)進(jìn)程管理 對(duì)并行計(jì)算機(jī)的使用進(jìn)行優(yōu)化，提供持續(xù)100利用所有計(jì)算機(jī)的能力，以致系統(tǒng)： 閑置節(jié)點(diǎn)的運(yùn)行無(wú)須等待優(yōu)先任務(wù)完成。 可配置大于實(shí)際硬件計(jì)算機(jī)的虛擬計(jì)算機(jī)數(shù)量 平衡所有計(jì)算機(jī)的任務(wù)計(jì)算，避免瓶頸產(chǎn)生 調(diào)度系統(tǒng)易于對(duì)硬件故障進(jìn)行管理，如 當(dāng)某計(jì)算機(jī)關(guān)閉時(shí)，系統(tǒng)重新分配任務(wù) 列出可用計(jì)算機(jī)，可遠(yuǎn)程重啟計(jì)算機(jī)像素工廠可與任何傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)瀏覽器連接(Internet Explorer, Netscape.)，進(jìn)入界面對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行管理： 系統(tǒng)完整的參數(shù)化設(shè)置(工作流，默認(rèn)參數(shù).) 用戶檔案的管理 系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)的管理 系統(tǒng)硬件的管理配置 系統(tǒng)日志的管理 像素工廠包含了內(nèi)嵌生產(chǎn)工作流機(jī)制，幫助用戶在生產(chǎn)過(guò)程中查找相關(guān)任務(wù)。該工作流機(jī)制基于產(chǎn)品自動(dòng)處理而設(shè)計(jì)，同時(shí)也保持了用戶直接和工作流交互的靈活性。管理工具可幫助用戶查看每個(gè)項(xiàng)目的進(jìn)展情況，且根據(jù)需要停止/ 重啟某個(gè)工作。此類工具包括： 列出所有工作閑置的計(jì)算機(jī) 列出所有運(yùn)行的工作，且均配有項(xiàng)目標(biāo)識(shí) 管理工具不僅可以用于控制，還能： 停止某些正在運(yùn)行工作(單個(gè)工作，或者與項(xiàng)目有關(guān)的所有工作) 以完全重算或只計(jì)算失敗任務(wù)的方式，重載工作像素工廠的工作流編輯器可以使用戶通過(guò)圖形界面定義滿足特定需求的工作流。這個(gè)工具允許用戶根據(jù)自身的特殊需求，建立一個(gè)新的工作流程，而且這個(gè)新建的工作流可以仍然采用像素工廠中所包含的各個(gè)獨(dú)立的處理手段，比如影像相關(guān)，光束法區(qū)域平差，真正射等。像素工廠自我管理其數(shù)據(jù)和生產(chǎn)工作流，以便讓用戶可以關(guān)注于更高層次的生產(chǎn)任務(wù)，比如項(xiàng)目管理和質(zhì)量控制。五、像素工廠應(yīng)用案例簡(jiǎn)介5.1臺(tái)灣項(xiàng)目使用像素工廠制作臺(tái)灣19景（含子區(qū)）SPOT 5 2.5米虛擬自然色影像正射糾正及鑲嵌。完成的主要工作有2.5米及10米數(shù)據(jù)正射糾正、2.5米與10米正射影像融合得到虛擬自然色影像、影像增強(qiáng)調(diào)色并鑲嵌。其中正射糾正作業(yè)以UTM 51帶，WGS84高程基準(zhǔn)為參考坐標(biāo)系統(tǒng)，以IKONOS數(shù)據(jù)為參考源，以像素工廠自帶的SRTM為高程參考源。此項(xiàng)目中的關(guān)鍵技術(shù)如下：1、空三中同名點(diǎn)獲取及優(yōu)化同名點(diǎn)的獲取分步進(jìn)行，誤差控制在0.5個(gè)像素內(nèi)。首先將導(dǎo)入的IKONOS的參數(shù)修改作參考基準(zhǔn)值；接著為各景SPOT 5 數(shù)據(jù)獲取重疊區(qū)同名點(diǎn)；再為SPOT 5 2.5米及10米數(shù)據(jù)獲取相對(duì)配準(zhǔn)同名點(diǎn)；最后為SPOT 5及IKONOS獲取相對(duì)配準(zhǔn)同名點(diǎn)（相當(dāng)于控制點(diǎn)）。所有同名點(diǎn)都賦以高程值再優(yōu)化，并目視檢查是否有同名點(diǎn)位于云、水、陰影等匹配困難的地區(qū)，如有，將其刪除。最后剩余794個(gè)同名點(diǎn)，其中80個(gè)為SPOT 5影像與IKONOS影像的相對(duì)配準(zhǔn)點(diǎn)，這80個(gè)點(diǎn)相當(dāng)于以IKONOS數(shù)據(jù)為參考選擇的控制點(diǎn)。各同名點(diǎn)位置分布圖如下：圖5.1 所有同名點(diǎn)位置分布圖其中，紅色方框處共有5幅IKONOS（新竹為相鄰兩幅）。IKONOS與SPOT 5的同名點(diǎn)分布分別如下：基?。簣D5.2 基隆IKONOS與SPOT 5的同名點(diǎn)分布圖新竹：圖5.3 新竹IKONOS與SPOT 5的同名點(diǎn)分布圖高雄：圖5.4 高雄IKONOS與SPOT 5的同名點(diǎn)分布圖臺(tái)東：圖5.5 臺(tái)東IKONOS與SPOT 5的同名點(diǎn)分布圖2、正射糾正依據(jù)上一步空三結(jié)果及SRTM對(duì)SPOT 5 2.5米及10米全分辨率影像及快視圖分別做正射糾正，糾正后的影像如圖所示：圖5.6 正射糾正效果示意圖3、融合將正射糾正的2.5米全色影像與10米多光譜影像123波段組合進(jìn)行融合得到2.5米彩色影像，并以像素工廠中特有的光譜庫(kù)為參考進(jìn)行自然色處理。對(duì)全分辨率及快視圖都做融合，得到如下圖所示結(jié)果： 圖5.7 臺(tái)北、基隆地區(qū)2.5米融合虛擬自然色影像圖圖5.8 臺(tái)北局部融合效果圖4、接邊線計(jì)算以10米多光譜影像的紅波段為參考計(jì)算影像鑲嵌接邊線。紅波段植被反射弱，紋理最豐富。接邊線計(jì)算最準(zhǔn)確。計(jì)算時(shí)同時(shí)考慮影像入射角及高程信息，使接邊線走向最優(yōu)。對(duì)于可以去云的地區(qū)，手工編輯接邊線以便鑲嵌時(shí)選擇無(wú)云影像。對(duì)于云恰好覆蓋在重疊區(qū)只能去掉一部分的情況，編輯接邊線使得盡量以無(wú)云影像填充。最后得到的鑲嵌線如下圖所示：圖5.9 鑲嵌接邊線示意圖5、統(tǒng)計(jì)區(qū)取樣、快視圖鑲嵌及調(diào)色根據(jù)前面計(jì)算的接邊線對(duì)快視圖進(jìn)行初步鑲嵌，由于臺(tái)灣影像東部及南部云覆蓋大，效果較差，因此根據(jù)云的分布取如下綠色樣區(qū)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)：圖5.10 鑲嵌統(tǒng)計(jì)樣區(qū)示意圖根據(jù)上面樣區(qū)統(tǒng)計(jì)的結(jié)果對(duì)所有影像輻射均衡，得到下面的快視圖鑲嵌影像：圖5.11 調(diào)色前的快視圖鑲嵌轉(zhuǎn)入Photoshop，調(diào)整全局反差，局部色調(diào)色階，及云的修理，最后得到下圖：圖5.12 調(diào)色后的快視圖鑲嵌5.2甘肅項(xiàng)目項(xiàng)目名稱：處理甘肅全省280幅SPOT數(shù)據(jù)生產(chǎn)單位：北京視寶衛(wèi)星圖像有限公司工作區(qū)面積：45.5萬(wàn)平方公里工作流程： 導(dǎo)入數(shù)據(jù) 自動(dòng)正射 自動(dòng)尋找同名點(diǎn) 自動(dòng)優(yōu)化鑲嵌線 自動(dòng)鑲嵌 自動(dòng)勻色生產(chǎn)時(shí)間：2周備注：無(wú)控制點(diǎn)5.3天津項(xiàng)目項(xiàng)目名稱：天津?yàn)I海新區(qū)1/2000真彩色正射影像圖制作生產(chǎn)單位：北京視寶衛(wèi)星圖像有限公司工作區(qū)面積：濱海新區(qū)5450平方公里 數(shù)據(jù)源：9276幅15厘米DMC圖像成果規(guī)格：l 0.2m 分辨率自然彩色正射影像圖；l DOM中地面明顯地物點(diǎn)對(duì)最近野外控制點(diǎn)的圖上點(diǎn)位中誤差不得大于0.5mm；l 相鄰DOM影像鑲嵌處的接邊限差不應(yīng)大于2個(gè)像元。l 6300幅1：2000圖工作流程：- 導(dǎo)入原始數(shù)據(jù)- 空三加密檢查- 鑲嵌線自動(dòng)計(jì)算- 自動(dòng)提取DSM- 自動(dòng)濾波生成DTM人員情況：2個(gè)人，一個(gè)有6個(gè)計(jì)算節(jié)點(diǎn)的像素工廠生產(chǎn)時(shí)間：3個(gè)月5.4涼州項(xiàng)目項(xiàng)目名稱：涼山州1:1萬(wàn) SPOT 正射影像圖工作區(qū):四川省涼山州全境, 共26對(duì)SPOT 5 2.5m全色+10m多光譜參考數(shù)據(jù):（1）GPS外業(yè)像控點(diǎn)坐標(biāo)成果表、點(diǎn)之記及控制點(diǎn)影像；（2）1/50000數(shù)字高程模型DEM；（3）1/50000數(shù)字柵格影像DLG。成果規(guī)格： 2.5m 分辨率數(shù)字正射影像圖 有GPS外業(yè)點(diǎn)地區(qū)，按照1:10000精度，即平面中誤差和接邊中誤差一般5米，最大8米； 對(duì)沒(méi)有外業(yè)點(diǎn)的地區(qū)(主要是高山地形)按照1:50000成圖精度，即平面中誤差和接邊中誤差一般25米，最大40米。生產(chǎn)時(shí)間：2周5.5三峽項(xiàng)目項(xiàng)目名稱：三峽航空攝影與正射影像制作項(xiàng)目 (ADS40)生產(chǎn)單位：山西省工程測(cè)繪院 航測(cè)資料： 相機(jī):ADS40 架次:10個(gè) 有效航線數(shù):100條 原始數(shù)據(jù):600GB GSD:0.25米控制資料： 三峽庫(kù)區(qū)高等級(jí)控制點(diǎn) 三峽庫(kù)區(qū)已有的等級(jí)GPS點(diǎn) 大地水準(zhǔn)面精華成果作業(yè)平臺(tái): 軟件:像素工廠 硬件:服務(wù)器：Dell 1950 ：12臺(tái)（工作節(jié)點(diǎn)）;Dell 2950 ：3臺(tái)（其中兩臺(tái)文件服務(wù)器，一臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器）;光纖交換機(jī)：2臺(tái);Dell7400工作站：4臺(tái);磁盤陣列5.6文昌項(xiàng)目項(xiàng)目名稱：文昌1：1000 - 419平方公里項(xiàng)目(DMC)生產(chǎn)單位：北京天下圖數(shù)據(jù)有限公司 工作區(qū):文昌市位于海南省東北部，屬于低丘臺(tái)地平原地帶 。測(cè)區(qū)總面積為419平方公里。參考數(shù)據(jù):1）設(shè) 備：DMC數(shù)碼航攝儀；2）提供數(shù)據(jù)資料：DMC數(shù)碼相機(jī)檢校文件； 直接地理定向法得到的外方位元素文件； 控制點(diǎn)坐標(biāo)文件。3）攝影比例尺：1：8000。成果規(guī)格：0.1米 分辨率數(shù)字正射影像圖 和 2米 分辨率的DEM生產(chǎn)周期：兩周六、像素工廠與同類產(chǎn)品的比較 軟件名稱性能 像素工廠海拉瓦SSKPCIVirtuoZo多重傳感器支持（航空/航天）XXX全自動(dòng)快速高精度DSM計(jì)算XXXX真正射影像處理能力XXXX項(xiàng)目數(shù)量無(wú)限制XXXXTB級(jí)數(shù)據(jù)量無(wú)限制XXXXDLG數(shù)據(jù)采集功能XX集群式體系架構(gòu)XXXX自定制工作流XXXX混合傳感器空三XXX表6.1 像素工廠與同類產(chǎn)品比較表6.1像素工廠的優(yōu)勢(shì)1.像素工廠專門用于快速精確的數(shù)碼相機(jī)的圖像處理 非常密集的高精度數(shù)字地表模型（DSM） 帶有勻色校正的大面積正射鑲嵌 大面積真正射鑲嵌（唯一能自動(dòng)生產(chǎn)真正射影像的系統(tǒng)）2.像素工廠擁有完整的多傳感器支持 所有的光學(xué)數(shù)字航空相機(jī) (ADS80, UCX, DMC) 所有的光學(xué)和雷達(dá)衛(wèi)星系統(tǒng) 獨(dú)一無(wú)二的LIDAR/框幅數(shù)碼相機(jī)集成3.像素工廠擁有獨(dú)一無(wú)二的管理系統(tǒng)，簡(jiǎn)化了數(shù)據(jù)制作管理和大型項(xiàng)目生產(chǎn)流程4.像素工廠做到了專業(yè)軟件的獨(dú)一無(wú)二的集成 擁有最快的速度和最高的效率（并行計(jì)算和海量在線存儲(chǔ)） 處理過(guò)程最大程度自動(dòng)化5.像素工廠也被用于SPOT Infoterra集團(tuán)內(nèi)部的制圖工作 軟件公司和制圖公司獨(dú)一無(wú)二的合并 更靠近用戶，更理解用戶需求可以說(shuō)，像素工廠對(duì)于生產(chǎn)數(shù)字產(chǎn)品沒(méi)有項(xiàng)目大小限制、沒(méi)有網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸問(wèn)題、沒(méi)有傳感器兼容問(wèn)題、沒(méi)有人力不足問(wèn)題。七、像素工廠的典型客戶列表在中國(guó)使用像素工廠的典型客戶：