photoscan无人机使用手册

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PhotoScan在无人机航空摄影测量中的应用案例

随着航空摄影测量技术的飞速进展，利用低空无人飞机进展航空摄影猎取遥感数据

已成为现实。但由于无人机飞行姿势不稳定，所猎取的影像存在旋片角大、畸变严峻等现象。

由于以上特点，利用传统的航空摄影测量数据处理软件处理无人机航摄数据时，工作量大，

工作周期长。AgisoftPhotoScan软件是AGIS0FT公司出品的3D扫描系统，在影像的快速

拼接，DEM、DOM快速生成方面具有自己的优势。本文以青海省格尔木市夏日哈木锲钻矿区

的无人机影像数据为资料，利用PhotoScan作为数据处理工具，就影像自动快速拼接、正射

影像图(D0M)及三维地表模型(DSM)的生成方法进展了探讨与争论。

1原始数据的特点及来源

利用无人机航空摄影猎取影像数据，速度快，效率高，但无人机航测不同于传统的大飞

机航测，由于它体积小，重量轻，姿势稳定性方面不如大飞机，在飞行过程中伴随自驾仪对

其姿势的不断调整，有时会产生较大的旋片角。而且由于所搭载的相机到底不如专业大飞机

航测所用的相机，其影像畸变也较为严峻。不过随着科学技术的不断进展及处理无人机航测

影像软件的技术不断改进，以上问题已经得到解决和验证。

本测区影像数据就是通过无人机航空摄影测量技术所猎取的，其区分率按设计要求为

0.2米，设计航高为1100米，实施航飞共计四个架次，布设40条航线，总航程445.83公

里，测区范围总面积达120平方公里(图1),猎取原始照片数据2185张1图2)。

图1图2

2数据处理软件AgisoftPhotoScan的分析介绍

AgisoftPhotoScan是俄罗斯Agisoft公司研发的3D扫描软件，这是一款基于影像自

动生成高质量三维模型的软件，它依据多视图三维重建技术，可以对任意照片进展处

理，小到考古摆件，大到大量航片数据处理，软件仅通过导入具有肯定重叠率的数码影

像，便可实现高质量的正射影像生成及三维模型重建，整个工作流程无论是影像定向还是三

维模型重建过程都是完全自动化

我们将PhotoScan引入无人机航空摄影测量数据处理应用当中，结合夏日哈木矿区

无人机航飞数据，实现了航测成果中D0M和DSM产品的生产（图3）。

图3

实践结果得出它可以创立高区分率的带有真实地理参考的正射影像（使用掌握点可达

5cm精度）以及高质量带有具体彩色纹理的数字地表模型，并可以将成果转换到大地坐标或

者工程坐标系中

3数据生产流程

3.1原始数据预处理及作业设备

依据无人机的用途及种类的不同，无人机所猎取的POS数据其文件格式也各有不同，这

里首先要将POS数据格式做肯定的修改，让其能顺当导入软件PhotoScan当中去，其格式如

图4。

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在“地面掌握”界面…导入pos数据，并且对其参数进展设置，如以下图所示:

在“工具”中一一翻开“相机校准”一一对相机的精度进展修正。

像主点坐标，像元尺寸大小，相机焦距等参数输入（此处要修正，否则变形会较大）

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像素尺寸=像元尺寸大小X4000；像元尺寸大小X3000；留意单位要是毫米。

要全都。然后输入焦距长度。

无人精灵4畸变校正参数是：（这里可以输入接近值，由于在运算过程中，软件

会自动更正的）

像元尺寸大小为1.58um；

焦距长度为3.61mm；

输入之后，像主点偏移量就会自动改正。界面为:

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3.2导入影像

本测区面积较大，猎取的影像数量较多，PhotoScan在处理这种大数据的任务时，依照

航线图的布局将整个区域分成4个测区块进展处理，平均每个块导入500张左右照片数据,

对每个块逐一进展点云提取和立体模型建立，最终再进展合并、提取纹理。通过这样的方

法，一方面可以有效的利用计算机的性能特点，一方面可以提高数据处理的效率。导入的影

像必需是依照航线且连续，中间不能有空洞(图5)。

图5

3.3数据定向、点云提取

AgisoftPhotoScan依据摄影测量的根本原理，依据最的多视图三维重建技术，自动

计算出照片的位置、姿势等，其内定向、相对定向及确定定向都自动完成，无需人工另加干

预。软件所需的根本数据只有影像、P0S数据及掌握点数据，影像的拍摄位置是由无人机在

飞行过程中依据航线设计和飞行姿势所打算的。经过修改好相应格式的P0S数据和2185张

照片数据分组导入PhotoScan中，自动定向及生成的点云数据（图6）。

图6

可以人工添加匹配点。（这个一般不需要）

双击图片在图片显示的地方右键点击“添加标记”

分类地面点，设置里面的参数，以求取最大的数据分类。

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密集点云财■|分类地面点

标记

导入■选择被遮4点…

导出

调整区域大小

相机校准..，

偏好设置.一

a运行脚本…

3.4立体建模

传统测绘技术主要是单点准确测量，要用其采集数据进展三建模就存在很多问题，由于

描述目标构造的完整属性需要采集大量的点，小则几万，多则几百万甚至几千万，这样才能

把目标完成建模，在这里利用AgisoftPhotoScan就解决了这个问题，它能从无人机航拍的

原始照片数据中提取带有坐标信息的点云数据，即快速重构出目标的三维模型即线、面、体、

空间等各种数据，再现事物真实的形态特性，是继G