无人机三维实景建模讲座

Job Queue
任务存放 任务调度
Worker
任务计算 Engine Engine Engine
软件名词解释
Photogroup（影像组）
由一组具有相同内方位元素的影像构成 相机属性参数唯一（焦距、传感器尺寸、畸变等）
Photo（影像）
照片外方位元素（位置+角元素）
Component（影像组件）
基于影像自动化进行三维模型构建的并行软件系统，是目 前国际上最先进的建模软件。它采用了主从模式（MasterWorker），可以多台计算机上运行多个Context Capture Engine，并将它们关联到同一个作业队列中，能大幅降低 处理时间。
两大模块：Context Capture Master和Context Capture Engine
Content
01
1 无人机倾斜摄影
02 2 倾斜摄影数据采集系统
03
3 数据处理流程
04 4 Bentley Context Capture Center
05
5 Pix4D Mapper
06
6 Agisoft Metashape
Pix4D软件操作演示
1 启动程序，点新项目，输入项目称
2019/12/19
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Pix4D软件操作演示
在主界面勾选2 点云和纹理 3 DSM和正射影像，点击开始。
2019/12/19
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Content
01
1 无人机倾斜摄影
02 2 倾斜摄影数据采集系统
03
3 数据处理流程
04 4 Bentley Context Capture Center
05
5 Pix4D Mapper
垂直地面角度拍摄获取的是垂直向下的一组影像，称为正 片，镜头朝向与地面成一定夹角拍摄获取的四组影像分别 指向东南西北，称为斜片。
2019/12/19
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建模对象与分辨率
适合建模的对象：
建模分辨率：取决于输入数据的分辨率(GSD)
Content
01
1 无人机倾斜摄影
02 2 倾斜摄影数据采集系统
2019/12/19
13
Content
01
1 无人机倾斜摄影
02 2 倾斜摄影数据采集系统
03
3 数据处理流程
04 4 Bentley Context Capture Center
05
5 Pix4D Mapper
06
6 Agisoft Metashape
Bentley ContextCaptureCenter
= 传感器尺寸（毫米） X 拍摄距离（米）
模型精度 = （2-3）倍的影像精度
如Sony DSC-RX1RRM2相机参数：图像尺寸7954*5304pixel，传感器尺寸 35.8mm，焦距36mm，设航高为80m，则影像精度为：
影像精度=传感器尺寸*航高/（焦距*图像最大尺寸）
=35.8*80/（35*7952）=10mm
2019/12/19
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Pix4D软件操作演示
点击项目菜单下的GCP/MTP管理，添加连接点，无忽略
2019/12/19
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Pix4D软件操作演示
只勾选初始化处理选项，并点击开始。
2019/12/19
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Pix4D软件操作演示
再次点击主菜单下的GCP/MTP管理，添加像控点
2019/12/19
模型精度 = 3*影像精度=3*10=30mm
2019/12/19
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Content
01
1 无人机倾斜摄影
02 2 倾斜摄影数据采集系统
03
3 数据处理流程
04 4 Bentley Context Capture Center
05
5 Pix4D Mapper
06
6 Agisoft Metashape
3D 无人机低空摄影 实景建模
湖北国土资源职业学院测绘学院 工程测量名师工作室
Content
01
1 无人机倾斜摄影
02 2 倾斜摄影数据采集系统
03
3 数据处理流程
04 4 Bentley Context Capture Center
05
5 Pix4D Mapper
06
6 Agisoft Metashape
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倾斜摄影数据采集系统
日本佳能EOS
摄影云台
2019/12/19
飞控操控台
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倾斜摄影数据采集系统
相关重要参数：影像精度、焦距、像素、传感器尺寸、模型精度、 地面分辨率、航高、像片内方位元素、外方位元素、影像重叠度、 像控点（GCP）、模型相对定向、绝对定向
影像精度公式
影像精度（米/像素）X 焦距（毫米）X 图像最大尺寸（毫米）
软件处理数据的工作流程图
照片的额外辅助数据需要：传感器属性（焦距、传感器 尺寸、主点、镜头失真），照片的位置参数（如GPS）， 照片姿态参数（如INS），控制点等。
2019/12/19
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处理数据软件
基于影像自动化进行三维模型构建的并行软件（集群）系统： 建模对象：静态物体 辅助信息：传感器属性、照片位置姿态参数、控制点等 计算过程：空三、重建阶段的参数设置 输出结果：带有真实纹理的三维格网模型（实景真三维模型）
Reconstruction（重建） Scene（场景）
虚拟的重建对象 Tile（瓦片）
构成场景的若干个大小相同的数据切块 重建坐标系
ENU，一般是基于场景中心的地球切平面
ContextCaptureMaster界面
菜单和工具条 项目进程条 项目条目栏区
项目树列表区
2019/12/19
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ContextCaptureCenter软件操作步骤
1 新建工程
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21
ContextCaptureCenter软件操作步骤
2 新建空Block,导入照片
2019/12/19
22
ContextCaptureCenter软件操作步骤
3 导入POS数据，没有可跳过
2019/12/19
数据流：连续立体像对>>密集点云数据>>三角格网>>三维模型
处理数据软件
软件的最大特性在于:(1)基于自动运算，无需人工干预；(2)可 以多台计算机集群运算。
倾斜摄影数据处理系统主流软件有：美国Bently公司的 ContextCapture Center（Smart3D-2011年法国，2015收购）， Skyline公司的PhotoMesh（1997年创建）;俄罗斯Agisoft公司 的Metashape（PhotoScan），瑞士Pix4D公司Pix4Dmapper，德 国的Inpho（1997年创立，2007年加盟美国天宝）。
ContextCaptureMaster是主要模块，通过图形用户接口，向 软件定义输入数据，设置处理过程，提交过程任务，监控这 些任务的处理过程与处理结果可视化等。Master并不会执行 处理过程，而是将任务分解为基础作业并提交给JobQueue。 ContextCaptureEngine是工作模块，它在计算机后台运行， 无需与用户交互。
Content
01
1 无人机倾斜摄影
02 2 倾斜摄影数据采集系统
03Βιβλιοθήκη 3 数据处理流程04 4 Bentley Context Capture Center
05
5 Pix4D Mapper
06
6 Agisoft Metashape
无人机倾斜摄影
倾斜摄影测量 倾斜摄影技术是国际测绘领域近些年发展起 来的一项高新技术，它通过在同一飞行平台上搭载多台传 感器，同时从一个垂直、四个倾斜等五个不同的角度采集 影像，根据摄影测量理论和原理对其进行处理，最后得到 和现实完全一致的三维模型，从而将用户引入了符合人眼 视觉的真实直观世界。
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6 Agisoft Metashape
Agisoft Metashape软件操作演示
启动程序，添加照片
2019/12/19
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Agisoft Metashape软件操作演示
对齐照片
2019/12/19
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操作概览
请看实际操作示例
03
3 数据处理流程
04 4 Bentley Context Capture Center
05
5 Pix4D Mapper
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6 Agisoft Metashape
倾斜摄影数据采集系统
包括无人机、飞控系统、摄影云台、传感器等。
精灵Phantom 4 Pro
2019/12/19
大疆行业级机型M600 Pro
是帮助Engine指向任务的路径；
Engine即是引擎端，只负责对所
指向的Job Queue中的任务进行处理，
可以独立于Master打开或者关闭；
Viewer则可预览生成的三维场景
和模型。
2019/12/19
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软硬件架构
Master-Worker并行计算模式：
Master
数据I/O 处理流程 任务创建 状态跟踪
2019/12/19
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Bentley ContextCaptureCenter
ContextCapture软件有几个主要的
模块：包括Master、Setting、
Engine、Viewer等。
Master是一个非常友好的人机交
互界面，相当于一个管理者，它创
建任务，管理任务，监视任务的进