_Pix4Dmapper教程參考模板

1、Pix4Dmapper簡易作業(yè)手冊1 作業(yè)流程圖22 原始資料準備23 建立工程并導(dǎo)入數(shù)據(jù)33.1. 建立工程33.2. 加入影像33.3. 設(shè)置影像屬性44 快速處理檢查（可選）55 加入控制點65.1 方法1：使用像控點編輯器加入控制點65.2 方法2：在空三射線編輯器中刺出控制點。75.3 方法3：在空三射線編輯器中使用預(yù)測控制點功能標記控制點。96 全自動處理116.1 初始化設(shè)置116.2 點云加密126.3 數(shù)字表面模型及正射影像生成137 質(zhì)量報告分析157.1 區(qū)域網(wǎng)空三誤差157.2 相機自檢校誤差157.3 控制點誤差158 點云以及正射影像編輯輸出168.1 編輯點云數(shù)據(jù)

2、，成果可直接輸出168.2 編輯正射影像169 常見問題189.1 出低精度快拼影像189.2 多個工程融合189.3 區(qū)域輸出成果199.4 項目路徑文件結(jié)構(gòu)211 / 25作業(yè)流程圖獲取原始資料建立測區(qū)導(dǎo)入數(shù)據(jù)全自動處理結(jié)果分析導(dǎo)入的數(shù)據(jù)包括圖像、POS、控制點、相機參數(shù)自動完成空三，生成DSM、DOM1 原始資料準備原始資料包括影像數(shù)據(jù)、POS數(shù)據(jù)、相機文件以及控制點數(shù)據(jù)。確認原始數(shù)據(jù)的完整性，檢查獲取的影像中有沒有質(zhì)量不合格的相片。同時查看POS數(shù)據(jù)文件，主要檢查航帶變化處的相片號，防止POS數(shù)據(jù)中的相片號與影像數(shù)據(jù)相片號不對應(yīng)，出現(xiàn)不對應(yīng)情況應(yīng)手動調(diào)整。 POS數(shù)據(jù)格式如下圖，從左往

3、右依次是相片號、經(jīng)度、維度、高度、航向傾角、旁向傾角、相片旋角通常我們可以使用軟件數(shù)據(jù)庫中的相機文件，如果軟件數(shù)據(jù)庫中沒有外業(yè)航拍使用的相機，就需要設(shè)置相機參數(shù)?？刂泣c文件，有時候為了方便內(nèi)業(yè)刺控制點，控制點名字包含了點所在的一張相片號。建立工程并導(dǎo)入數(shù)據(jù)3.1. 建立工程打開pix4dmapper，選項目 -新建項目，在彈出來的對話框中設(shè)置工程的屬性，如下圖所示，選上航拍項目，不勾植被和傾斜項目，然后輸入工程名字，設(shè)置路徑（工程名字以及工程路徑不能包含中文）。新建項目選上，然后選擇下一步Next。通過合并現(xiàn)有項目來創(chuàng)建新項目 在處理多個工程時會用到。3.2. 加入影像點添加圖像，選擇加入的影

4、像。影像路徑可以不在工程文件夾中，路徑中不要包含中文。點Next。（軟件英文版還有設(shè)置圖像標簽lable功能）3.3. 設(shè)置影像屬性ü 圖像坐標系設(shè)置POS數(shù)據(jù)坐標系，默認是WGS84（經(jīng)緯度）坐標。ü 地理定位和方向設(shè)置POS數(shù)據(jù)文件，點從文件選擇POS文件。ü 相機型號 設(shè)置相機文件。如果相機模型庫沒有拍攝的相機，選擇Edit手動設(shè)置相機參數(shù)。確認各項設(shè)置后，點Next進入下一步。然后點擊Finish完成工程的建立?？焖偬幚頇z查（可選）快速處理出來的結(jié)果精度比較低，所以快速處理的速度會快很多。因此快速處理建議在飛行現(xiàn)場進行，發(fā)現(xiàn)問題方便及時處理。如果快速處理失

5、敗了，那么后續(xù)的操作也可能出現(xiàn)相同結(jié)果，即使后續(xù)處理成功，得到的成果精度也不高。點運行，選擇本地處理。設(shè)置如下圖，初步處理和快速檢測選上，其他不選，點開始，等待軟件運行完，可以查看快速處理得到的成果（一張的影像拼圖），檢查快速處理質(zhì)量報告。質(zhì)量報告主要檢查兩個問題，Dataset以及Camera optimization quality。Dataset(數(shù)據(jù)集)：在快速處理過程中所有的影像都會進行匹配，這里我們需要確定大部分或者所有的影像都進行了匹配。如果沒有就表明飛行時相片間的重疊度不夠或者相片質(zhì)量太差。Camera optimization quality（相機參數(shù)優(yōu)化質(zhì)量）：最初的相機焦

6、距和計算得到的相機焦距相差不能超過5%，不然就是最初選擇的相機模型有誤，重新設(shè)置。加入控制點控制點必須在測區(qū)范圍內(nèi)合理分布，通常在測區(qū)四周以及中間都要有控制點。要完成模型的重建至少要有3個控制點。通常100張相片6個控制點左右，更多的控制點對精度也不會有明顯的提升（在高程變化大的地方更多的控制點可以提高高程精度）?？刂泣c不要做在太靠近測區(qū)邊緣的位置，控制點最好能夠在5張影像上能同時找到（至少要兩張）。5.1 方法1：使用像控點編輯器加入控制點這種方法需要逐個控制點在相片上刺出，刺出后可以由軟件自動完成初步處理、生成點云、生成DSM以及正射影像。5.1. 1 加入控制點文件點項目，選擇像控點編輯

7、器。出現(xiàn)如下對話框。 點擊增加像控點后，圖像會出現(xiàn)在對話框中，可以逐個刺出控制點。選擇導(dǎo)入像控點。在出來的對話框中設(shè)置像控點坐標系、導(dǎo)入像控點文件（csv格式）。5.1. 2 在圖像上刺出控制點在左側(cè)的圖像列表中選中圖像，右側(cè)就會顯示出該圖像。在對應(yīng)的位置上，鼠標左鍵擊圖像中的點，標出控制點位置。一個控制點最少要在兩張圖像上標出來，通常建議標注在3-8張圖像上。在質(zhì)量報告中會顯示是否需要在更多的圖像上標出控制點。設(shè)置完成后，點OK。控制點就加入到了工程里面。5.2 方法2：在空三射線編輯器中刺出控制點。這種方法先進行初步處理后在空三射線編輯器顯示控制點，是通過POS數(shù)據(jù)預(yù)測出所有控制點位置。這

8、種情況適用于軟件坐標系統(tǒng)庫中可以找到POS數(shù)據(jù)坐標系統(tǒng)與GCP坐標系統(tǒng)，這兩個坐標系統(tǒng)不一定要相同，軟件會自動將他們轉(zhuǎn)化成同一個坐標系統(tǒng)。使用這種方法添加控制點，在初步處理后需要手動設(shè)置控制點。5.2. 1 加入控制點到工程中按照5.1.1的步驟，加入控制點到工程中。不把他們在圖像上標注出來。5.2. 2 完成初步處理點擊菜單欄運行，選擇本地處理，把初步處理以及高精度處理選上，點云以及正射影像先不生成。點開始進行處理。5.2. 3 在空三射線編輯器中刺出控制點GCP。點擊菜單欄的視圖，打開空三射線編輯器，可以看到生成的連接點以及系統(tǒng)預(yù)測的控制點位置（藍色的圓圈，中間有一個小點），如下圖所示。在

9、左側(cè)的列表框中會顯示這個控制點所在的所有圖像的相片，在每張相片是上左擊圖像，標出控制點的準確位置（至少標出兩張）。這時控制點的標記會變成一個黃色的框中間有黃色的叉，表示這個控制點已經(jīng)被標記（標了兩張相片后，這個標記中間多了一個綠色的叉，則表示這個控制點已經(jīng)重新參與計算重新得到的位置）。如下圖所示。檢查其他影像上的綠色標志，如果綠色標記與控制點位置能夠?qū)?yīng)上，那么這個控制點不需要再標注，否則需要在更多的影像上標記出這個控制點。當所有圖像中的綠色標記的位置都在正確的位置上以后，點APPLY（應(yīng)用）。如下圖。然后對其他的控制點分別進行上面的操作。當所有的點都標記完成后，點菜單欄運行，選擇Reopti

10、mize（重新優(yōu)化），把新加入的控制點加入重建，重新生成結(jié)果。檢查質(zhì)量報告。5.3 方法3：在空三射線編輯器中使用預(yù)測控制點功能標記控制點。這種方法先進行初步處理后，在空三射線編輯器中設(shè)置3個控制點，確定坐標系統(tǒng)，然后系統(tǒng)自動計算出其他控制點的位置。這種方法適用于以下兩種情況：l 沒有影像位置數(shù)據(jù)POS數(shù)據(jù)，但是有地面控制點數(shù)據(jù)。l GCP數(shù)據(jù)坐標系統(tǒng)與POS數(shù)據(jù)坐標系統(tǒng)關(guān)系未知(互相之間不知道怎么轉(zhuǎn)化)。5.3. 1 完成初步處理點擊菜單欄運行，選擇本地處理，把初步處理以及高精度處理選上，點云以及正射影像先不生成。點開始進行處理。5.3. 2 設(shè)置GCP坐標系統(tǒng)點擊菜單欄項目，選擇像控點編輯

11、器，在出現(xiàn)的對話框中點擊坐標系，出現(xiàn)如下對話框，選擇坐標系統(tǒng)的輸入方式。設(shè)置好GCP坐標系統(tǒng)后點OK。5.3. 3 在空三射線編輯器中刺出GCP點擊菜單欄視圖，選擇空三射線編輯器，出現(xiàn)如下視圖，軟件生成的連接點會顯示在三維視圖中。在三維視圖中點擊靠近控制點附近位置的點，在右側(cè)的視圖中找到該控制點的準確位置。點擊新建連接點。出現(xiàn)如下對話框，在表格中雙擊單元格設(shè)置該控制點的屬性。名稱、類型（設(shè)置為3DGCP）、坐標、允許誤差等。在右側(cè)的影像視圖中左鍵點擊影像，在兩張影像上面刺出這個控制點的準確位置。在一張影像上刺出這個控制點后，該位置會出現(xiàn)一個黃色的標記，在另外一張相片上刺出這個控制點后，點擊Op

12、timize，該控制點在所有相片上相應(yīng)的位置會有一個綠色的標記，表示系統(tǒng)自動計算出來的位置。檢查綠色的標記與實際控制點位置是否一致。確認無誤后點擊Apply。按以上步驟添加3個控制點后，按照5.1.1的方法把剩下的控制點添加到工程中。系統(tǒng)會自動計算出新加入的控制點的位置信息，并且以藍色的圈圈中間有一個點的標記表示。調(diào)整控制點的位置使之與實際位置對應(yīng)，方法類似5.2.3。逐個檢查控制點的位置，沒有問題后點擊Apply。然后繼續(xù)設(shè)置其他控制點。當所有控制點添加完成后，點擊菜單欄運行，選擇重新優(yōu)化。軟件會把新加入的控制點參與重新計算。2 全自動處理點擊菜單欄運行，選擇本地處理，系統(tǒng)出現(xiàn)如下對話框。在

13、前面添加控制點過程中，如果初步處理已經(jīng)運行了（使用方法2以及方法3選項添加控制點），那么這里就不需要再次運行了。根據(jù)需要選擇所需要運行的步驟，點擊開始按鈕運行。開始處理前的一些設(shè)置（這里一般都是默認）可以設(shè)置生成的點云以及正射影像的范圍，地圖視圖> 正射影像區(qū) > 繪定設(shè)置生成正射影像的范圍，點云方法相同。6.1 初始化設(shè)置Processing格子中前面以及提及，這里不重復(fù)。a. 特征匹配設(shè)置處理單位像素大小，越大效果越好，花的時間也越多。越小耗時越小。b. 優(yōu)化 環(huán)節(jié)包括了多次的空中三角測量、光束法局域網(wǎng)平差以及相機自檢校計算。Internal camera parameters

14、、External camera parameters內(nèi)部參數(shù)以及外部參數(shù)（可以分別理解為內(nèi)方位元素以及外方位元素）。ü Optimize external and all internals 通常無人機震動比較大，所以建議選這個，兩個都進行優(yōu)化計算。ü Optimize external only 僅優(yōu)化外部參數(shù)，如果使用的相機已經(jīng)進行嚴格的檢校，而且相機參數(shù)一定要被使用，我們就會選這個選項。ü Optimize externals and leading internals 優(yōu)化外部參數(shù)以及主要的內(nèi)部參數(shù)。對于視角相機模型主要的內(nèi)部的參數(shù)包括相機焦距以及兩個徑

15、向畸變參數(shù)，對于魚眼鏡頭模型是指相機參數(shù)的多項式系數(shù)。ü 重新匹配影像 選項對影像進行更多的匹配，會得到更好的匹配效果。在測區(qū)內(nèi)有大量植被、森林時建議選上，選上會增加處理時間。c. 輸出ü Camera internals and externals, AAT, BBA生成相機內(nèi)部參數(shù)以及外部參數(shù)、空三文件、區(qū)域網(wǎng)光束平差文件。ü 未畸變影像畸變糾正影像。（如果提供了相機參數(shù)，在processing-save undistorted images中可以生成畸變糾正影像）ü 低分辨率影像圖勾選上可以生成低分辨率的影像圖（快拼圖）。6.2 點云加密 a. 像

16、素比例ü Pixel Matching圖像比例ü 設(shè)置的越大生成的點越多，得到細節(jié)越多，花的時間也越多。ü Multiscale多重比例 選上后會額外生成多的3D點，體現(xiàn)更多的細節(jié)。ü Point density 點云密度，越大越慢，越小越快。ü Minimum number of matches per 3D point 最少匹配數(shù)：點云中每個點至少要在幾張相片上有匹配點。3是默認的，通常在影像重疊度不是 很高選2，得到的點云質(zhì)量不是很高。選4會提高點云質(zhì)量減少質(zhì)量但是得到的點數(shù)量會減少。b. 點云過濾器ü 使用點云加密區(qū)如果已經(jīng)畫

17、了一個加密區(qū)域，那么勾選上這個后，生成的成果只有這個區(qū)域內(nèi)。ü 使用注解注解可以生成一些輸出成果，這些成果可以用來改變RayCloud視圖中加密點云與致密點云的視覺效果。ü 使用噪音過濾半徑勾選上后可以設(shè)置點云噪音過濾模板的大小，模板越大刪去的點越多，得到的結(jié)果越平滑，模板越小保留的點越多。通常設(shè)置6-15可以得到更多的細節(jié)。ü 使用點云平滑一旦使用噪音過濾，那么根據(jù)點云會有一個表面生成，這個表面會有很多不正確的小疙瘩，使用點云平滑可以改善這些疙瘩。類型：sharp 可以保留更多的轉(zhuǎn)角、邊緣特征。Smooth 平滑整個區(qū)域。Medium 是前兩者的一個綜合。半徑：

18、設(shè)置平滑算法模板的半徑。設(shè)置為0時不做平滑，設(shè)置為默認時可以保留一些欄桿、天線等特征。設(shè)置大于20時會平滑尖銳的區(qū)域。c. 輸出XYZ是空間坐標文件、LAS是LiDAR點云文件、LAZ是LAS壓縮文件。6.3 數(shù)字表面模型及正射影像生成a. 柵格數(shù)字表面模型(DSM)GeoTiff ：保存DSM為GEOTIFF文件合并瓦片：生成一個融合的大文件，沒有選上的話生成的DSM是分塊的。b. 坐標方格DSM設(shè)置坐標DSM格式，XYZ選項下Spacing為生成的3D點距離。c. 正射影像圖ü GeoTiff選上后可以輸出正射影像圖。Weighted Average（加權(quán)平均）選項是默認的，如果

19、選擇Multi-band Blending，那么處理速度會加快，但是在一些邊邊角區(qū)域會出現(xiàn)更多藝術(shù)效果。ü 谷歌地圖瓦片和KML這個選項生成KML文件和可以在GoogleMaps中顯示生成的影像。d. 三角模型用正射影像、DSM生成OBJ格式文件。（在三維建模時使用，可以在3DMAX中打開）e. 等高線設(shè)置生成的等高線文件格式。ü 基地輪廓：設(shè)置開始生成等高線高程。ü 海拔區(qū)間：設(shè)置等高線距離（等高距）。質(zhì)量報告分析主要關(guān)注區(qū)域網(wǎng)空三誤差、自檢校相機誤差、控制點誤差。7.1 區(qū)域網(wǎng)空三誤差區(qū)域網(wǎng)空三誤差如下圖，Mean reprojection error就是空三

20、中誤差，以像素為單位。相機傳感器上的像素大小通常為6微米（m），不同相機可能不一樣。換算成物理長度單位就是0.166577*6m。7.2 相機自檢校誤差上下兩個參數(shù)不能相差太大（例如Focal length上面33.838mm，下面是20mm，那么肯定是初始相機參數(shù)設(shè)置有問題），R1、R2、R3三個參數(shù)不能大于1，否則可能出現(xiàn)嚴重扭曲現(xiàn)象。7.3 控制點誤差ErrorX、ErrorY、ErrorZ為三個方向的誤差。同時，在精度報告的結(jié)尾，可以顯示控制點在哪些相片中已經(jīng)刺出來，還有哪些相片沒有刺出來。如果精度不夠好，根據(jù)需要可以在這些相片中刺出這些點，提高精度。 點云以及正射影像編輯輸出8.1

21、編輯點云數(shù)據(jù)，成果可直接輸出1. 曲線對象創(chuàng)建功能，可直接獲取高程點、量取地物距離長度；2. 平面對象創(chuàng)建功能，可實現(xiàn)地物面積量?。?. 堆存對象創(chuàng)建功能，可實現(xiàn)體積計算，如下圖所示，為堆疊對象創(chuàng)建，可直接在點云上量取表面積以及體積等物理信息。8.2 編輯正射影像完成第三步驟的操作以后，就到了出正射影像成果這一階段流程是 ：調(diào)整拼接線投影切換混合影像正射影像成果ü 調(diào)整拼接線：根據(jù)生成的初步成果，調(diào)整拼接線，進行拼接線調(diào)整的時候，主要的調(diào)整對象是影像上的房屋以及道路這些位置，這些地方圖像拼接的時候最容易出現(xiàn)扭曲，錯位，所以是重點調(diào)整對象；ü 投影切換：全選所有的拼接影像，鼠

22、標右鍵點開功能表，選取平面投影 p，這個步驟可以初步解決影像的拉花、變形的現(xiàn)象，然后需要人工檢查，個別影像需要人工操作切換影像以達到更好的成像效果；ü 混合影像：進行前面一系列的操作之后，切換到混合影像功能，在右方界面點擊混合影像按鈕，便可生成最終的正射影像成果ü 正射影像成果：成果輸出路徑為預(yù)設(shè)保存路徑內(nèi)的2_mosaic文件中，例如下圖：常見問題9.1 出低精度快拼影像在初步處理Initial Processing過程中，當我們把“低分辨率影像圖（8GSD）”選項選上后，那么會有一張低分辨影像生成在工程文件中。如果只是想得到快拼圖，那么可以在rapid check快速檢查前把這個勾選上，運行rapid check就可以最快的拿到低分辨率影像圖。9.2 多個工程融合這里以融合兩個工程為例，首先確保這兩個工程重疊度要夠（相鄰航帶旁向重疊度60%以上），如果航帶間重疊度不夠可以設(shè)計兩個工程重疊一條航帶。然