1、photoscan無人機使用手冊PhotoScan在無人機航空攝影測量中的應用案例   隨著航空攝影測量技術的飛速發(fā)展，利用低空無人飛機進行航空攝影獲取遙感數據已成為現(xiàn)實。但由于無人機飛行姿態(tài)不穩(wěn)定,所獲取的影像存在旋片角大、畸變嚴重等現(xiàn)象。由于以上特點，利用傳統(tǒng)的航空攝影測量數據處理軟件處理無人機航攝數據時，工作量大，工作周期長。Agisoft PhotoScan軟件是AGISOFT公司出品的3D掃描系統(tǒng)，在影像的快速拼接，DEM、DOM快速生成方面具有自己的優(yōu)勢。本文以青海省格爾木市夏日哈木鎳鈷礦區(qū)的無人機影像數據為資料，利用PhotoScan作為數據處理工具，就影像自動快速拼接

2、、正射影像圖（DOM）及三維地表模型（DSM）的生成方法進行了探討與研究。    1 原始數據的特點及來源 利用無人機航空攝影獲取影像數據，速度快，效率高，但無人機航測不同于傳統(tǒng)的大飛機航測，因為它體積小，重量輕，姿態(tài)穩(wěn)定性方面不如大飛機，在飛行過程中伴隨自駕儀對其姿態(tài)的不斷調整，有時會產生較大的旋片角。而且由于所搭載的相機畢竟不如專業(yè)大飛機航測所用的相機，其影像畸變也較為嚴重。不過隨著科學技術的不斷發(fā)展及處理無人機航測影像軟件的技術不斷改進，以上問題已經得到解決和驗證。 本測區(qū)影像數據就是通過無人機航空攝影測量技術所獲取的，其分辨率按設計要求為0.2米，設計航高為1100

3、米，實施航飛共計四個架次，布設40條航線，總航程445.83公里，測區(qū)范圍總面積達120平方公里（圖1），獲取原始照片數據2185張（圖2）。   圖1  圖2   2 數據處理軟件Agisoft PhotoScan的分析介紹 Agisoft PhotoScan是俄羅斯Agisoft公司研發(fā)的3D掃描軟件，這是一款基于影像自動生成高質量三維模型的軟件，它根據多視圖三維重建技術，可以對任意照片進行處 理，小到考古擺件，大到大量航片數據處理，軟件僅通過導入具有一定重疊率的數碼影像，便可實現(xiàn)高質量的正射影像生成及三維模型重建，整個工作流程無論是影像定

4、向還是三維模型重建過程都是完全自動化     我們將PhotoScan引入無人機航空攝影測量數據處理應用當中，結合夏日哈木礦區(qū)無人機航飛數據，實現(xiàn)了航測成果中DOM和DSM產品的生產（圖3）。 圖3 實踐結果得出它可以創(chuàng)建高分辨率的帶有真實地理參考的正射影像（使用控制點可達5cm精度）以及高質量帶有詳細彩色紋理的數字地表模型，并可以將成果轉換到大地坐標或者工程坐標系中 3 數據生產流程 3.1原始數據預處理及作業(yè)設備 根據無人機的用途及種類的不同，無人機所獲取的POS數據其文件格式也各有不同，這里首先要將POS數據格式做一定的修改，讓其能順利導入軟件PhotoSc

5、an當中去，其格式如圖4。 在“地面控制”界面-導入pos數據，并且對其參數進行設置，如下圖所示： 在“工具”中打開“相機校準”對相機的精度進行修正。像主點坐標，像元尺寸大小，相機焦距等參數輸入（此處要修正，否則變形會較大）像素尺寸 = 像元尺寸大小 ×4000；像元尺寸大小×3000；注意單位要是毫米。要一致。然后輸入焦距長度。無人精靈4畸變校正參數是：（這里可以輸入接近值，因為在運算過程中，軟件會自動更正的）像元尺寸大小為1.58um；焦距長度為3.61mm；輸入之后，像主點偏移量就會自動改正。界面為：3.2導入影像 本測區(qū)面積較大，獲取的影像數量較多，Pho

6、toScan在處理這種大數據的任務時，依照航線圖的布局將整個區(qū)域分成4個測區(qū)塊進行處理，平均每個塊導入500張左右照片數據，對每個塊逐一進行點云提取和立體模型建立，最后再進行合并、提取紋理。通過這樣的方 法，一方面可以有效的利用計算機的性能特點，一方面可以提高數據處理的效率。導入的影像必須是依照航線且連續(xù)，中間不能有空洞（圖5）。                                      &

7、#160;                                                              圖5 3.3 數據定向、點云提取 Agisoft PhotoScan根據攝影測量的基本原理，根據最新的多視圖三維重建技術，自動計算出照片的位置、姿

8、態(tài)等，其內定向、相對定向及絕對定向都自動完成，無需人工另加干預。軟件所需的基本數據只有影像、POS數據及控制點數據，影像的拍攝位置是由無人機在飛行過程中根據航線設計和飛行姿態(tài)所決定的。經過修改好相應格式的POS數據和2185張照片數據分組導入PhotoScan中，自動定向及生成的點云數據（圖6）。    圖6可以人工添加匹配點。（這個一般不需要）雙擊圖片在圖片顯示的地方右鍵點擊“添加標記”分類地面點，設置里面的參數，以求取最大的數據分類。3.4立體建模 傳統(tǒng)測繪技術主要是單點精確測量，要用其采集數據進行三建模就存在很多問題，因為描述目標結構的完整屬性需要采集大量的點，小則幾

9、萬，多則幾百萬甚至幾千萬，這樣才能把目標完成建模，在這里利用Agisoft PhotoScan就解決了這個問題，它能從無人機航拍的原始照片數據中提取帶有坐標信息的點云數據，即快速重構出目標的三維模型即線、面、體、空間等各種數據，再現(xiàn)事物真實的形態(tài)特性，是繼GPS技術以后又一項測繪技術新突破(圖7)。                                    圖7一般的流程默認就可以，如果需要做真正射就需要

10、將分類后的點云加入進去，不需要就默認可以。3.5賦予紋理 建模完成后,接下來的工作就是給模型賦予材質，Agisoft PhotoScan可根據不同的要求,在打開的設置對話框中進行調整，達到我們所需要的效果。材質的最終來源及分辨率大小與我們所獲取影像及質量有關（圖8）。   圖83.6 成果輸出 通過file下面導出dom和dem數據。界面參數設置，如下圖所示數字正射影像DOM及數字地表模型DSM的輸出是在以上工作完成之后導出的，導出時可以調整分辨率大小、選擇投影類型，導出時可以分幅及整幅圖導出。導出格式通常為TIFF/GeoTIFF(*.tif)，數字地表模型可導出為PDF或3DS等格式(圖9、圖10、圖11)。  圖9