正射数据处理操作步骤.docx
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正射数据处理操作步骤.docx
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正射数据处理操作步骤
Pix4Dmapper软件处理无人机数据操作流程
一、Pix4Dmapper软件处理无人机数据包括以下几个步骤:
1.Pix4Dmapper软件安装步骤。
2.原始资料准备。
3.启动软件。
4.新建工程。
5.数据处理。
6.成果数据检查。
7.正射影像镶嵌编辑。
8.数据成果。
二、具体操作步骤如下:
(一)Pix4Dmapper软件安装步骤
1.打开Pix4Dmapper软件安装包所在的文件夹。
2.鼠标双击安装包中的“
”,打开安装程序。
3.按照要求,点击“Next”,进行下一步,弹出如下界面,点击选择“IacceptthetermsintheLicenseAgreement”,选择后,点击“Next”。
如下所示:
4.点击“Next”后,弹出如下对话框,点击“Browse”选择安装目录储存路径(默认存在C盘,可进行修改),设置完成后,点击“Next”进行下一步。
5.在弹出的对话框中,点击“Install”。
6.在弹出的对话框中,选择“Finish”,完成安装。
7.安装完成后,返回到安装包文件夹,鼠标双击“
”,在弹出的对话栏中,选择“是”,如下所示:
8.点击“是”后,在弹出的对话框中,单击选择“确定”,完成软件注册。
9.接下来,返回到安装包文件夹,复制“
”。
10.打开软件的安装目录所在的文件夹,把“
”粘贴到安装目录文件夹里。
11.完成以上操作,软件安装步骤全部完成。
可以点击桌面“
”图标,打开软件。
(二)原始资料准备
1.原始资料包括影像数据、POS数据以及控制点数据。
2.原始数据的分类:
1)对采集回来还未进行分类的照片,需要按照“正射、倾斜、全景”三方面进行照片分类。
2)首先,进行航次的划分。
可以按照照片的拍摄时间进行分类,例如:
两张照片之间的拍摄时间相差较大(一般超过5分钟,为无人机更换电池时间),则表明从拍摄时间较晚的照片开始需要划分一个新航次,每划分一个新航次需要新建一个文件夹。
放进航次1文件夹:
3)划分好所有航次后,可以根据照片的角度、方向,以及飞行人员的记录进行“正射、倾斜、全景”照片的划分。
3.确认原始数据的完整性,检查获取的影像中有没有质量不合格的相片。
同时查看POS数据文件,主要检查航带变化处的相片号,防止POS数据中相片号与影像数据相片号不对应,出现不对应情况应手动调整。
4.影像数据和POS数据的文件名及其存放路径都不要出现中文。
原始数据和成果数据最好不要存在同一个盘(若只有一个可以存放数据的盘,则两者最好不要在同一路径下,都放在根目录即可),否则有可能影响数据处理速度。
5.POS数据的格式可以为*.txt、*.dat、*.csv三种格式中的任意一种,内容中不能出现任何中文字符。
POS数据包含的内容依次为:
影像名称、经度、纬度、绝对航高。
具体内容如下:
6.控制点文件,控制点名字中不能包含特殊字符。
控制点文件格式可以是.txt或者.csv。
具体内容如下:
(三)启动软件
1.正常情况:
在电脑桌面上,找到“Pix4Dmapper”软件
双击鼠标左键启动软件,显示如下界面:
2.特殊情况:
当电脑连网的时候,可能软件会变成“探索版”,这时候有一些操作是无法进行的。
如下所示:
当出现这种情况时,解决步骤如下:
1)打开Pix4Dmapper软件安装包所在的文件夹,鼠标双击“PIX4D-注册.reg”,在弹出的对话框中,选择“是”,导入注册表。
2)单击“是”后,在弹出的对话框中选择“确定”按钮。
3)接着,把安装包文件中的“winmm.dll”复制粘贴到pix4d的安装目录里。
如下所示:
4)在弹出的“复制文件”对话框中,选择“复制和替换”,文件成功替换到安装目录里。
5)此时,再次打开Pix4Dmapper软件,发现所有操作都可以进行。
(四)新建工程
1.单击项目—新项目,打开新建项目向导。
2.弹出如上图所示对话框,输入“项目名称”,点击“浏览”按钮,弹出如下对话框,定义项目存放路径。
如图所示:
项目名称和项目存放路径定义完成后,显示界面如下:
3.点击Next按钮,弹出加载影像数据的界面。
4.选择“添加图像”按钮,找到影像数据存放的路径,选中待处理的影像进行加载,如图所示:
注意:
数据需放在英文路径下,路径中不能包含中文和特殊字符。
支持的相片数据格式包括tif和jpg。
加载数据完成后,显示界面如下:
5.点击Next按钮,显示如下界面,定义“图像坐标体系”、“地理地位”、“相机型号”。
1)图像坐标体系设定:
即设置POS数据坐标系,默认是WGS84(经纬度)坐标系,若默认的坐标系正确,则无需更改。
若不正确,则单击“编辑”按钮,弹出如下的定义坐标系的界面:
可以单击选择“从列表中选择坐标体系”来选择坐标系,也可以选择“从.prj文件中选择坐标体系”来定义坐标系。
2)地理定位设定(即导入POS数据):
可导入准备好的POS数据,支持txt、csv等格式。
文件格式是相片名、纬度、经度、高程。
单击选择“从文件中导入图像的定位信息”
按钮,弹出如下界面:
点击“浏览”按钮,选择POS数据文件,完成后单击OK按钮。
3)相机型号的设定:
软件自动读取,相机型号的核查、修改和自定义。
如需修改数据,可单击选择“编辑”按钮,弹出如下界面:
点击“编辑”按钮,可修改相机参数,修改完成后点击保存按钮。
点击“创建”按钮,定义新的相机模型,输入相机名称和相机参数,定义完成后点击保存按钮。
6.参数确认无误后,点击Next按钮,显示如下界面:
7.点击“Finish”按钮,新建工程过程完成。
(五)数据处理
1.在新建工程完成后,界面显示如下:
(在连外网的情况下,会显示底图和航迹图,若无连外网,则只显示航迹图)
2.点击“运行”,选择“本地处理”。
该软件提供了“高精度处理”和“快速检测”两种初始化处理模式。
“高精度处理模式”提供最高精度的数据成果。
“快速检测”模式是通过降低原始图片数据的分辨率来提高数据的处理速度,成果数据的精度比高精度处理模式的稍低。
3.快速处理检查(可选)
这一步可以不做,只是起到一个检查作用。
快速处理出来的结果精度比较低,所以快速处理的速度会快很多。
因此快速处理建议在飞行现场进行,发现问题方便及时处理。
1)选择“快速检测”单选按钮,将第二步和第三部的选中取消,显示如下:
2)点击“开始”按钮,显示如下界面。
3)在第一步完成后,变为绿色。
4)点击
按钮,查看质量报告。
点击
图标后,显示质量报告的PDF文档。
检查质量报告,质量报告主要检查两个问题,Dataset以及Cameraoptimizationquality:
a.Dataset(数据集):
在快速处理过程中所有的影像都会进行匹配,这里需要确定大部分或者所有的影像都进行了匹配。
如果没有就表明飞行时相片间的重叠度不够或者相片质量太差。
b.Cameraoptimizationquality(相机参数优化质量):
最初的相机焦距和计算得到的相机焦距相差不能超过5%,不然就是最初选择的相机模型有误,重新设置。
注意:
如果效果较好,根据用户需求选择不同的处理方式:
a.只想获得快速拼图结果,则勾选掉第一项,勾选中后面两项,点击“开始”继续处理即可。
b.想获得高精度的处理结果,则采用“高精度处理”模式进行处理,勾选中“初始化处理”,并勾选“高精度处理”选项,点击“开始”按钮,等这个处理结束之后加控制点。
如下图所示:
4.加入控制点。
控制点必须在测区范围内合理分布,通常在测区四周以及中间都要有控制点。
要完成模型的重建至少要有3个控制点。
通常100张相片6个控制点左右,更多的控制点对精度也不会有明显的提升(在高程变化大的地方更多的控制点可以提高高程精度)。
控制点不要做在太靠近测区边缘的位置,控制点最好能够在5张影像上能够同时找到(至少要两张)。
加入控制点可以通过两种方法进行:
第一种是利用“空三射线编辑器”进行操作;第二种是利用“平面编辑器”进行编辑。
(1)利用“空三射线编辑器”加入控制点(推荐使用):
这种方法用于先进行初步处理后在空三射线编辑器显示控制点,是通过POS数据预测出所有控制点的位置。
这种情况适用于软件坐标系统库中可以找到POS数据坐标系统与GCP坐标系统,使用这种方法添加控制点,在初步处理后需要手动设置控制点。
具体操作步骤如下所示:
1)点击
图标,打开“像控点/手动连接点编辑器”。
2)导入控制点
点击“编辑”按钮,弹出“选择像控点坐标体系”对话框,定义控制点的投影坐标系,默认为WGS84。
若为其他坐标系,可通过
按钮或
按钮定义。
定义完成后,点击OK按钮。
3)返回“管理像控点/手动连接点”对话框,点击
按钮,选择控制点坐标文件(格式为.txt或.csv)。
4)点击Open按钮,显示“导入像控点”对话框。
如无需更改,则点击OK按钮。
注意:
如果控制点格式不正确,则无法加载控制点。
正确的控制点格式应要符合:
“控制点名称XYZ”或者“控制点名称YXZ”。
如下所示:
5)此时,在“管理像控点/手动连接点”对话框中的标签中看到添加的控制点的信息。
6)点击“空三射线编辑器”按钮(上图红框处),打开控制点刺点界面。
可以看到生成的连接点以及系统预测的控制点的位置(蓝色的圆圈,中间有一个小点),如下图所示:
7)控制点刺点具体方法与技巧:
a.首先,单击选择主界面左上方的“连接点-手动的/像控点”,选择需要进行刺点的像控点名称,这是主界面右下角的“图像”位置就会显示含有该像控点位置的图片,如下图所示:
b.然后,使用图片查看器打开含有像控点位置的照片,对照寻找像控点。
c.对照图片,在红色“十字”附近寻找容易辨认的、具有标志性的地物,返回到PIX4D主界面,在右下方的“图像”处,选择一张照片,先寻找之前确定的目标地物,缩小查找范围。
找到目标地物后,再在附近小范围寻找红色的“十字”点。
d.对准红色“十字”的交叉中心,单击鼠标左键。
单击后,会出现以下黄圈以及黄色十字,表明已经选择好像控点位置。
e.可以每个控制点先刺在两张相片上,点击“使用”按钮,查看预测的点位是否正确,误差是否在合理范围。
如果正确,再对接下来的照片进行刺点。
f.在之前已经刺完两个点的基础上,剩下的还未刺点的照片中会显示像控点的大概位置,因此可以据此简单快捷的找到像控点位置。
确认无误后,按照上述方法进行刺点。
g.为保证最终成果精度,一个控制点至少要刺在5张相片上(边缘部分控制点除外)。
8)重新优化
刺控制点完成后,点击“运行-重新优化”按钮,更新空三成果。
9)在弹出的“Pix4Dmapper”对话框中,点击OK按钮,关闭对话框。
(2)利用“平面编辑器”加入控制点:
这种方法适用于没有影像位置的POS数据,但是有地面控制点数据;或者GCP数据坐标系统与POS数据坐标系统关系未知(互相之间不知道怎么转化)。
具体操作如下所示:
1)在新建工程完成后,勾选下方“本地处理”中的“初始化处理”和“高精度处理”。
2)点击“开始”选项,进行初始化处理
3)初始化处理结束。
4)单击菜单栏中的“
”按钮,打开“像控点/手动连接点编辑器”。
5)设置GCP坐标系统:
点击“管理像控点/手动连接点”对话框中的“编辑”选项,弹出以下对话框:
6)在弹出的“选择像控点坐标体系”对话框中,单击选择“任意坐标体系单位”后单击“OK”确认选择。
7)点击回到“管理像控点/手动连接点”对话框,选择“导入像控点”。
在弹出的“导入像控点”对话框中,单击“OK”。
像控点导入完成:
8)单击“管理像控点/手动连接点”对话框中的“平面编辑器”按钮。
弹出如下对话框:
9)在“平面像控点/手动连接点编辑器”对话框中的“预览”处,寻找像控点的位置(像控点的具体位置需要回到主界面确认,例如下面第一张图的蓝点,每个蓝点下方会有一张底图,需要根据这些底图寻找像控点位置)。
然后,
点击生成像控点,如图所示(图中黄色十字处):
10)为满足精度要求,需至少在5张照片以上进行刺点。
这里以刺完第一个像控点为例,在第一个像控点刺完5张照片后,点击“OK”,出现以下界面,需查看像控点位置的误差是否在合理范围之内:
11)剩余的像控点的刺点操作步骤如上所示,刺完所有的像控点后,要对像控点进行“重新优化“,操作步骤与“利用空三射线编辑器刺点”中的方法一致。
12)利用“平面编辑器”进行像控点刺点的方法和技巧与利用“空三射线编辑器”进行像控点刺点的一致,详情参考“空三射线编辑器”中的“控制点刺点具体方法与技巧”。
5.生成质量报告
点击“运行-生成质量报告”,输出检查报告查看空三精度。
若精度报告不满足要求,需对不满足精度的控制点进行调整,然后重新“运行-重新优化”、“运行-生成质量报告”查看精度,直至精度满足要求为止。
6.成果生成和导出
1)处理过程完成后,勾选掉“初始化处理”的选项,勾选中“点云加密”和“数字表面模型和正射影像图”选项,如图所示:
2)如果在后续操作中需要生成等高线和高程点,则需要点击
按钮,设置相关参数。
弹出“处理选项”对话框如下:
3)在“处理选项”对话框中,单击“数字模型及正射影像图”选项卡,把“方格数字表面模型”一栏中
一项勾上,同时设置合适的间距。
4)
5)设置完成后,点击OK,返回主界面,点击“开始“按钮进行数据处理。
(六)成果数据的检查
在处理过程完成后,找到工程保存的位置,打开以工程命名的文件夹,再找到3_dsm_ortho/mosaic文件夹打开,然后以图片浏览器打开DOM数据,查看结果是否满足要求,若拉花和错位严重不满足要求,则进行第六步操作。
(七)正射影像镶嵌编辑
以有拉花的房子为例来进行镶嵌编辑。
1.点击“镶嵌图编辑器”选项,弹出以下界面。
2.将要编辑的房子在视窗中显示并单击,则包含此房子的镶嵌线变为棕黄色。
3.点击
图标,然后在视窗界面点击,将有拉花的房子用多边形画出(注意:
画出的多边形必须与原有的镶嵌线边界有交叉:
ctrl+z键可取消上一步操作)。
4.在新建的镶嵌线多边形上鼠标点击,选择“插入单元”选项,则生成一新的镶嵌线,显示如下界面。
5.再次点击选中新生成的镶嵌线,则可以替代此区域的单景影像显示在右边区域的列表中,如下图。
6.可通过“单元属性”选项卡后的“正射”和“平面”单选按钮进行正射单景影像和平面正射单景影像的切换。
选中“平面”按钮,然后从“可用图像”选项列表中选择满足要求的一景影像来替换有拉花的区域。
7.拼接线技巧如下:
1)当出现一大片集中密集区域,例如密集的房屋的时候,则可以进行大范围修整,不必每个地物单独进行修改,这样可以保证修改的正确率以及图面的美观度。
如下所示:
2)当用多段线框地物时,为保证地物不倾斜、不偏移,可以以地物四周的道路为边界进行画多段线,尽量不要以地物边界为准画多段线,这样可能会导致地物发生倾斜或者没有完全修整的情况。
如下所示:
3)对于较高的建筑物,因为地理位置比较明显,所以修整发生的任何变化也会比较明显,必须保证其修整符合要求。
如果是独栋高建筑,则可以按照之前的方法,独立使用多段线框起来进行修整;如果是连排的高楼,则需要按实际情况进行大范围的修整。
在修整的过程中,要注意地物是否倾斜,以及修整后的角度是否正确。
如下所示:
8.剩下的有拉花的区域均按照以上方法步骤进行影像替换。
全部替换完成后,选中“混合镶嵌图”按钮,界面显示如下:
9.单击“
”按钮,选择需要裁剪的区域,选择完成后,右键单击选择“插入镶嵌图区域”选项。
再次从右栏中点击“混合镶嵌图”按钮,重新进行DOM的匀色镶嵌。
如下所示:
10.重新匀色镶嵌过程进行中。
11.匀色镶嵌过程完毕后会弹出如下对话框,点击OK完成。
12.用图片浏览器再次打开DOM数据,此时可看到原来有拉花的房屋被成功替换。
13.注意:
在进行数据后处理操作时,要随时对数据进行“保存”,以免因电脑死机等特殊原因导致数据丢失。
具体操作如下:
1)对数据进行“保存”操作:
单击该软件菜单栏“镶嵌图编辑器”选项下拉列表中的“保存镶嵌图”选项。
即可将数据保存到工程文件所在的文件夹。
2)发生特殊情况时,找回数据的操作步骤:
首先,单击该软件菜单栏“镶嵌图编辑器”选项下拉列表中的“加载镶嵌图”选项。
然后,在打开的文件夹中,找到“
”,双击打开,把里面的“
”加载进来。
(八)数据成果
软件处理无人机数据可生成丰富的专业数据成果,包含report、空三成果、点云数据、DSM、DOM、tiles(kml格式,可直接加载到geogleearth上查看)及三维成果数据。
1.Report
点击1_initial/report文件夹中是自动生成的pdf格式的成果报告。
报告中包含的主要信息如下。
测区统计信息列表:
DSM和DOM概略图:
航迹图:
空三前后相机模型参数对照表:
匹配同名点统计表:
误差统计:
控制点标记图:
2.空三成果
Params文件夹中包含了自动生成的空三成果(ASCLLtxt格式),相机检校文件(ASCll格式)的同名点文件(ASCLLBINGO/ORIMA格式)。
3.点云数据成果
2_densification/1_densified文件夹中是自动生成的点云数据成果。
软件支持生成不同格式的带RGB的彩色三维点云数据成果。
4.DSM成果
3_dsm_ortho/1_dsm文件夹中是自动生成的DSM成果,成果数据是标准的Geotiff格式。
5.DOM成果
3_dsm_ortho/2_mosaic文件夹中是自动生成的DOM成果,格式是标准的Geotiff格式。
(注:
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