概述

Agisoft PhotoScan 專業(yè)版允許從一組具有相應(yīng)參考信息的重疊圖像中生成地理參考稠密點(diǎn)云,，紋理多邊形模型,，數(shù)字高程模型和正射影像。 本教程介紹DEM / 正射影像生成工作流程的主要處理步驟,，以便為具有地面控制點(diǎn)的一組圖像生成工作流程,。

PhotoScan首選項(xiàng)

使用工具菜單中的相應(yīng)命令打開PhotoScan首選項(xiàng)對話框：

在“常規(guī)”選項(xiàng)卡上為參數(shù)設(shè)置以下值：

立體聲模式：浮雕（如果您的圖形卡支持四路緩沖立體聲，請使用硬件）

立體視差：1.0

將日志寫入文件：指定將存儲(chǔ)Agisoft PhotoScan日志的目錄

（如果需要聯(lián)系軟件支持團(tuán)隊(duì)）

在GPU選項(xiàng)卡中設(shè)置參數(shù)如下：

在對話框中檢查由PhotoScan檢測到的任何GPU設(shè)備,。

使用少于兩個(gè)GPU時(shí)檢查“使用CPU”選項(xiàng),。

在“高級(jí)”選項(xiàng)卡上為參數(shù)設(shè)置以下值：

項(xiàng)目壓縮級(jí)別：6

保留深度圖：啟用

存儲(chǔ)絕對圖像路徑：禁用

檢查程序啟動(dòng)時(shí)的更新：啟用

啟用VBO支持：啟用

添加照片

要添加照片，請從工作流菜單中選擇添加照片...命令或單擊位于工作空間工具欄上的添加照片按鈕,。

在添加照片對話框中瀏覽源文件夾并選擇要處理的文件,。 點(diǎn)擊打開按鈕。

加載相機(jī)位置

在這一步,，將來模型的坐標(biāo)系使用相機(jī)位置進(jìn)行設(shè)置,。

注意：如果相機(jī)位置未知，則可跳過此步驟,。然而,，對齊照片程序在這種情況下需要更多時(shí)間。

使用“查看”菜單中的相應(yīng)命令打開“參考”窗格,。

單擊參考窗格工具欄上的導(dǎo)入按鈕,，然后在打開對話框中選擇包含攝像頭位置信息的文件。

最簡單的方法是加載簡單的由字符分隔的文件（* .txt,，* .csv）,，該文件包含每個(gè)攝像頭位置的x坐標(biāo)和y坐標(biāo)以及高度（攝像機(jī)方向數(shù)據(jù)，即俯仰角,，俯仰角和偏航角值）也可以導(dǎo)入,，但數(shù)據(jù)不是強(qiáng)制性的參考模型）。

在“導(dǎo)入CSV”對話框中,，根據(jù)文件的結(jié)構(gòu)指示分隔符,，然后選擇要從其開始加載的行。請注意，＃字符表示在對行進(jìn)行編號(hào)時(shí)不計(jì)數(shù)的注釋行,。通過在對話框的列部分設(shè)置正確的列號(hào),，為程序指示在每列中指定了什么參數(shù)。建議在相應(yīng)字段中指定用于相機(jī)中心數(shù)據(jù)的值的有效坐標(biāo)系,。

在導(dǎo)入CSV對話框的示例數(shù)據(jù)字段中檢查您的設(shè)置,。

點(diǎn)擊確定按鈕。 數(shù)據(jù)將被加載到“參考”窗格中,。

如果EXIF元數(shù)據(jù)可用,，也可以使用位于參考窗格上的導(dǎo)入EXIF按鈕來加載相機(jī)位置信息。

然后單擊參考窗格中的設(shè)置按鈕,，然后在參考設(shè)置對話框中,，如果尚未在導(dǎo)入CSV對話框中選擇它，則從列表中選擇相應(yīng)的坐標(biāo)系,。

根據(jù)測量精度設(shè)置以米和度為單位的攝像機(jī)精度：

在傾斜攝影的情況下應(yīng)該指定地面高度,，并在所選坐標(biāo)系中定義橢球體上方的平均地面高度。

點(diǎn)擊確定,，相機(jī)位置將在模型視圖中使用其地理坐標(biāo)進(jìn)行標(biāo)記：

如果在“模型”視圖中看不到任何內(nèi)容,，即使已導(dǎo)入有效的攝像機(jī)坐標(biāo)，請檢查工具欄上是否按下了“顯示攝像機(jī)”按鈕,。 然后單擊位于工具欄上的重置視圖按鈕,。

檢查相機(jī)校準(zhǔn)

打開工具菜單→相機(jī)校準(zhǔn)窗口。

默認(rèn)情況下,，PhotoScan根據(jù)EXIF的初始值估算相機(jī)對準(zhǔn)和優(yōu)化步驟中的內(nèi)置相機(jī)參數(shù),。如果像素尺寸和焦距（均以毫米為單位）在圖像EXIF中缺失，并因此在相機(jī)??校準(zhǔn)窗口中,，則可根據(jù)相機(jī)和鏡頭規(guī)格的數(shù)據(jù)在處理之前手動(dòng)輸入它們,。

如果使用預(yù)校準(zhǔn)攝像頭，則可以使用窗口中的加載按鈕以一種支持的格式加載校準(zhǔn)數(shù)據(jù),。為了防止在處理過程中通過PhotoScan調(diào)整預(yù)校準(zhǔn)值,，必須檢查固定校準(zhǔn)標(biāo)志。

PhotoScan可以處理同一個(gè)項(xiàng)目中不同攝像機(jī)拍攝的圖像,。在這種情況下,，在攝像機(jī)校準(zhǔn)窗口的左側(cè)框中會(huì)出現(xiàn)多個(gè)攝像機(jī)組，根據(jù)圖像分辨率,，焦距和像素大小進(jìn)行默認(rèn)分割,。如果有必要，校準(zhǔn)組也可以手動(dòng)分割,。

如果使用超廣角或魚眼角度鏡頭,，建議在處理之前將相機(jī)類型從相框（默認(rèn)）切換到魚眼,。

對齊照片

在這個(gè)階段，PhotoScan找到重疊圖像之間的匹配點(diǎn),，估計(jì)每張照片的相機(jī)位置并構(gòu)建稀疏點(diǎn)云模型,。

從工作流菜單中選擇對齊照片命令。

在“對齊照片”對話框中為參數(shù)設(shè)置以下建議值：

準(zhǔn)確度：高（較低的準(zhǔn)確度設(shè)置可用于在較短的時(shí)間內(nèi)獲取粗略的相機(jī)位置）

對預(yù)選：參考+通用（如果相機(jī)位置未知 - 只能使用通用預(yù)選模式）

通過掩碼限制要素：禁用（如果任何區(qū)域被掩蔽,，則啟用）

關(guān)鍵點(diǎn)限制：40,000

聯(lián)結(jié)點(diǎn)限制：4000

自適應(yīng)相機(jī)模型擬合：啟用（讓PhotoScan失真參數(shù)估計(jì)）,。

點(diǎn)擊確定按鈕開始照片對齊。 在很短的時(shí)間內(nèi)（取決于項(xiàng)目中的圖像數(shù)量及其分辨率）,，您將獲得模型視圖中顯示的稀疏點(diǎn)云模型,。 相機(jī)位置和方向在視圖窗口中用藍(lán)色矩形表示：

放置標(biāo)記

標(biāo)記用于優(yōu)化相機(jī)位置和方向數(shù)據(jù)，這可以獲得更好的模型參考結(jié)果,。

要生成準(zhǔn)確地理參考的正交馬賽克,，至少10 - 15個(gè)地面控制點(diǎn)（GCP）應(yīng)均勻分布在感興趣區(qū)域內(nèi),。

為了能夠遵循引導(dǎo)標(biāo)記放置方法（這將更快,，更容易），您需要首先重建幾何圖形,。

從Workflow菜單中選擇Build Mesh命令,，并在Build Mesh對話框中指定以下參數(shù)：

點(diǎn)擊確定按鈕。

然后,，在建立幾何體（通常需要幾秒鐘才能根據(jù)稀疏點(diǎn)云重建網(wǎng)格）時(shí),，通過雙擊照片窗格中的圖標(biāo)在Photo View中打開一個(gè)GCP可見的照片。 放大以在照片上找到GCP,，并使用右鍵單擊相應(yīng)位置中打開的照片上可用的照片上下文菜單中的創(chuàng)建標(biāo)記命令將標(biāo)記放置在圖像的對應(yīng)點(diǎn)上：

在“參考”窗格中選擇標(biāo)記,。 然后使用上下文菜單中的“按標(biāo)記過濾”選項(xiàng)在“照片”窗格中過濾圖像，方法是右鍵單擊“工作空間”窗格中的標(biāo)記標(biāo)簽,。

現(xiàn)在您需要檢查每張相關(guān)照片上的標(biāo)記位置,，并在必要時(shí)改進(jìn)其位置，以提供最大的準(zhǔn)確性,。 打開創(chuàng)建的標(biāo)記可見的每張照片,。 按住鼠標(biāo)左鍵放大并拖動(dòng)標(biāo)記到正確的位置。 對每個(gè)GCP重復(fù)描述的步驟,。

輸入標(biāo)記坐標(biāo)

最后,，從文件導(dǎo)入標(biāo)記坐標(biāo)。 單擊參考窗格工具欄上的導(dǎo)入按鈕,，并在打開對話框中選擇包含GCP坐標(biāo)數(shù)據(jù)的文件,。 最簡單的方法是加載簡單的字符分隔文件（* .txt），其中包含標(biāo)記名稱,，x,，y坐標(biāo)和高度,。

在“導(dǎo)入CSV”對話框中，根據(jù)文件的結(jié)構(gòu)指示分隔符并選擇要開始加載的行,。 請注意,，＃字符表示在對行進(jìn)行編號(hào)時(shí)不計(jì)數(shù)的注釋行。 通過在對話框的列部分設(shè)置正確的列號(hào),，為程序指示在每列中指定了哪個(gè)參數(shù),。

此外，建議在相應(yīng)字段中指定用于相機(jī)中心數(shù)據(jù)的值的有效坐標(biāo)系,。

在導(dǎo)入CSV對話框的示例數(shù)據(jù)字段中檢查您的設(shè)置：

點(diǎn)擊確定按鈕,。 數(shù)據(jù)將被加載到“參考”窗格中。

優(yōu)化相機(jī)對齊

為了在計(jì)算相機(jī)外部和內(nèi)部參數(shù)以及校正可能的失真（例如“碗效應(yīng)”等）時(shí)獲得更高的精度,，應(yīng)該運(yùn)行優(yōu)化程序,。 如果地面控制點(diǎn)坐標(biāo)幾乎精確地知道 - 幾厘米準(zhǔn)確度（基于標(biāo)記的優(yōu)化程序），則特別推薦此步驟,。

單擊“參考”窗格中的“設(shè)置”按鈕,，然后在“參考設(shè)置”對話框中根據(jù)GCP坐標(biāo)數(shù)據(jù)從列表中選擇相應(yīng)的坐標(biāo)系。

在優(yōu)化之前,，還可以使用編輯菜單→漸進(jìn)式選擇對話框中的相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)去除重投影誤差值最高的點(diǎn),。

在測量精度部分為參數(shù)設(shè)置以下值，并檢查是否選擇了與用于測量GCP的系統(tǒng)相對應(yīng)的有效坐標(biāo)系：

標(biāo)記精確度：0.005（根據(jù)測量精度指定值）,。

比例尺精度：0.001

投影精度：0.1

聯(lián)結(jié)點(diǎn)準(zhǔn)確度：1

點(diǎn)擊確定按鈕,。

在“參考”窗格中，取消選中所有照片并檢查要在優(yōu)化過程中使用的標(biāo)記,。 其余未考慮的標(biāo)記可用作評(píng)估優(yōu)化結(jié)果的驗(yàn)證點(diǎn),。 建議使用攝像機(jī)坐標(biāo)，其精確度遠(yuǎn)低于GCP,，因此可以排除機(jī)載GPS設(shè)備故障引起的攝像機(jī)位置異常,。

單擊參考窗格工具欄上的優(yōu)化按鈕。

選擇您想要優(yōu)化的相機(jī)參數(shù),。 點(diǎn)擊確定按鈕開始優(yōu)化過程,。

（對于DJI無人機(jī)相機(jī)，通常建議優(yōu)化卷簾快門）,。

設(shè)置邊界框

邊界框用于定義重建區(qū)域,。

邊界框可以調(diào)整大小，并可以在工具欄的“調(diào)整大小區(qū)域”和“旋轉(zhuǎn)區(qū)域”工具的幫助下旋轉(zhuǎn),。

重要提示：邊界框的彩色邊指示將被視為地平面的平面,，并且必須設(shè)置在模型下并與XY平面平行。 如果要在高度場模式下構(gòu)建網(wǎng)格,，這對于航空數(shù)據(jù)處理工作流程來說是合理的,，這一點(diǎn)很重要,。

構(gòu)建密集點(diǎn)云

根據(jù)估算的攝像頭位置，程序會(huì)計(jì)算每個(gè)攝像頭的深度信息,，將其合并為一個(gè)密集點(diǎn)云,。

從工作流菜單中選擇構(gòu)建密集云命令。

在“構(gòu)建密集云”對話框中為參數(shù)設(shè)置以下推薦值：

質(zhì)量：中等（更高的質(zhì)量需要相當(dāng)長的時(shí)間,，需要更多的計(jì)算資源,，質(zhì)量更低可用于快速處理）

深度過濾：積極（如果要重建的場景的幾何圖形復(fù)雜，具有許多小的細(xì)節(jié)或無紋理的表面,，例如屋頂,，建議設(shè)置“深度”深度過濾模式，對于不需要分類的重要特征）

借助位于工具欄上的選擇工具和刪除/裁剪工具,，可以刪除密集云中的點(diǎn),。

構(gòu)建網(wǎng)格（可選：如果不需要多邊形模型作為最終結(jié)果，則可以跳過）

在密集點(diǎn)云被重建之后,，可以基于密集的云數(shù)據(jù)生成多邊形網(wǎng)格模型,。

從工作流菜單中選擇構(gòu)建網(wǎng)格命令。

在“構(gòu)建網(wǎng)格”對話框中為參數(shù)設(shè)置以下建議值：

表面類型：高度場

源數(shù)據(jù)：密集云

多邊形計(jì)數(shù)：中（生成模型中的最大面數(shù)）高/中/低預(yù)設(shè)標(biāo)簽旁邊的值基于密集云中的點(diǎn)數(shù),，自定義值可用于更詳細(xì)的曲面重構(gòu),。

插值：已啟用

點(diǎn)擊OK按鈕開始網(wǎng)格重建。

編輯幾何

有時(shí)在構(gòu)建紋理圖集和導(dǎo)出模型之前需要編輯幾何圖形,。

不需要的面可以從模型中刪除。 首先,，您需要使用工具欄中的選擇工具指定要?jiǎng)h除的面,。 所選區(qū)域在模型視圖中以紅色突出顯示。 然后,，要?jiǎng)h除所選內(nèi)容,，請使用工具欄（或Del鍵）上的刪除選擇按鈕或使用工具欄上的裁剪選擇按鈕刪除所有未選中的面。

如果原始圖像的重疊不夠,，可能需要在幾何編輯階段使用“工具”菜單中的“關(guān)閉孔”命令來生成無孔模型,。 在“關(guān)閉孔”對話框中，選擇要關(guān)閉的最大孔的尺寸（以總模型尺寸的百分比表示）,。

PhotoScan傾向于生成具有過度幾何分辨率的3D模型,。 這就是為什么建議在將網(wǎng)格導(dǎo)出到其他編輯工具之前對網(wǎng)格進(jìn)行抽取以避免外部程序性能下降的原因。

要對3D模型進(jìn)行抽取,，請從“工具”菜單中選擇“抽取網(wǎng)格...”命令,。 在“網(wǎng)格細(xì)分”對話框中，指定應(yīng)保留在最終模型中的面的目標(biāo)數(shù)量,。 對于PDF導(dǎo)出任務(wù)或Web查看器上傳,，建議將面數(shù)減小到100,000 - 200,000,。

點(diǎn)擊確定按鈕開始網(wǎng)格抽取程序。

構(gòu)建紋理（可選;僅適用于多邊形模型）

此步驟在正射影像導(dǎo)出工作流程中并非真正需要,，但在導(dǎo)出之前可能需要檢查紋理模型,，或者可能有助于精確放置標(biāo)記。

從工作流菜單中選擇構(gòu)建紋理命令,。

在“構(gòu)建紋理”對話框中為參數(shù)設(shè)置以下建議值：

映射模式：正射影像

混合模式：鑲嵌

紋理尺寸/數(shù)量：8192（紋理圖集的寬度和高度,，以像素為單位）

啟用色彩校正：禁用（該功能對于處理亮度變化極大的數(shù)據(jù)集很有用，但對于一般情況,，可以不選中以節(jié)省處理時(shí)間）

點(diǎn)擊確定按鈕開始紋理生成,。

構(gòu)建DEM

數(shù)字高程模型可以基于密云或網(wǎng)格模型生成。 通常第一選項(xiàng)是首選,，因?yàn)樗峁┝烁鼫?zhǔn)確的結(jié)果（低多邊形模型,，被用作源數(shù)據(jù)，可能導(dǎo)致DEM不準(zhǔn)確）,，并允許更快的處理,，因?yàn)榭梢蕴^網(wǎng)格生成步驟。

從工作流菜單中選擇生成DEM命令：

應(yīng)該根據(jù)用于模型參考的系統(tǒng)來指定坐標(biāo)系,。

在導(dǎo)出階段,，可以將結(jié)果投影到不同的地理坐標(biāo)系。

DEM生成過程完成后,，可以通過雙擊“工作空間”窗格上的塊內(nèi)容中的DEM標(biāo)簽在正射視圖中打開重建的模型：

構(gòu)建正射影像

從工作流菜單中選擇構(gòu)建正射影像命令：

選擇正射鑲嵌生成過程所需的表面：網(wǎng)格或DEM,，以及混合模式。

根據(jù)原始圖像的平均地面采樣分辨率建議像素大小,。 根據(jù)表面大小和輸入像素大小,，將計(jì)算正射影像的總大小（以像素為單位）,，并顯示在對話框的底部,。

生成的正射影像可以以與數(shù)字高程模型類似的正射模式進(jìn)行審查。 通過雙擊工作區(qū)窗格中的正射影像標(biāo)簽,，可以在此查看模式下打開它,。

導(dǎo)出正射影像

選擇導(dǎo)出正射影像→從文件菜單中導(dǎo)出JPEG / TIFF / PNG命令。

在導(dǎo)出正射影像對話框中為參數(shù)設(shè)置以下建議值：

投影：所需的坐標(biāo)系

像素大?。核璧妮敵龇直媛剩ㄕ堊⒁?，對于WGS84坐標(biāo)系統(tǒng)單位應(yīng)指定度數(shù)。使用測量按鈕以米為單位指定分辨率）,。

以塊為單位拆分：10000 x 10000（如果導(dǎo)出面積較大,，建議啟用“拆分塊”功能，因?yàn)樵趯?dǎo)出階段內(nèi)存消耗相當(dāng)高）

區(qū)域：設(shè)置應(yīng)該投影并呈現(xiàn)為正射影像的模型部分的邊界,。在正交視圖中繪制并標(biāo)記為邊界的多邊形形狀也將被考慮用于正射影像導(dǎo)出,。

應(yīng)根據(jù)工作要求指定TIFF壓縮和JPEG質(zhì)量,。

BigTIFF格式允許克服大型正射影像的TIFF文件大小限制，但它不被某些應(yīng)用程序支持,。

單擊導(dǎo)出...按鈕,，然后指定目標(biāo)文件名并選擇導(dǎo)出文件的類型（例如GeoTIFF）。點(diǎn)擊保存按鈕開始正射影像生成,。

導(dǎo)出DEM

選擇導(dǎo)出DEM→從文件菜單導(dǎo)出GeoTIFF / BIL / XYZ命令,。

在導(dǎo)出DEM對話框中為參數(shù)設(shè)置以下推薦值：

投影：所需的坐標(biāo)系

無數(shù)據(jù)值：不可見點(diǎn)的值; 應(yīng)根據(jù)后處理應(yīng)用程序的要求指定。

像素大?。核璧膶?dǎo)出分辨率

拆分塊：10000 x 10000（如果導(dǎo)出的區(qū)域很大,，建議啟用塊拆分功能，因?yàn)樵趯?dǎo)出階段內(nèi)存消耗相當(dāng)高）

區(qū)域：設(shè)置模型部分的邊界,，應(yīng)該將其投影并呈現(xiàn)為DEM,。 此外，在Ortho視圖中繪制并標(biāo)記為邊界的多邊形形狀將被考慮用于DEM導(dǎo)出,。

單擊導(dǎo)出...按鈕,，然后指定目標(biāo)文件名并選擇導(dǎo)出文件的類型（例如GeoTIFF）。 點(diǎn)擊保存按鈕開始DEM生成,。