無人機遙感測繪技術(shù)及應(yīng)用

第6章無人機遙感影像處理軟件隨著計算機智能技術(shù)、傳感器技術(shù)、通信技術(shù)和信息技術(shù)的迅猛發(fā)展數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)自動化程度越來越高，高性能無人機影像處理軟件也越來越多，國內(nèi)外多家科研院所和企業(yè)開展了相關(guān)的研究工作，并推出了相應(yīng)的產(chǎn)品。6.1常用遙感影像處理軟件介紹市面上針對無人機影像處理的軟件國內(nèi)外都有很多，國內(nèi)外比較有代表性的影像處理軟件軟件主要有以下幾種。（1）Pix4Dmapper：瑞士Pix4D公司的Pix4Dmapper是世界級研究機構(gòu)EPFL（瑞士洛桑理工學(xué)院）近10年的研究成果。（2）Smart3DCapture：由原成立于2011年的法國Acute3D技術(shù)軟件公司在基于2個歐洲研究院25年研究的基礎(chǔ)上研發(fā)的具有革命性的制作現(xiàn)實三維模型軟件，可以通過簡單的圖像生成具有高分辨率的真實三維模型。（3）PixelFactoryNEO：法國歐洲空客防務(wù)與空間公司在多年技術(shù)積累的基礎(chǔ)上研制開發(fā)的海量地理影像數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)（4）Pixelgrid：由中國測繪科學(xué)研究院自主研發(fā)，北京四維空間數(shù)碼科技優(yōu)先公司進(jìn)行成果轉(zhuǎn)化和產(chǎn)品化，2008年開始銷售。（5）DPgrid：數(shù)字?jǐn)z影測量網(wǎng)格（DigitalThotogrammetryGrid--DPGrid）是由中國工程院院士、武漢大學(xué)教授張祖勛提出。（6）MapMatrix：武漢航天遠(yuǎn)景科技有限公司研發(fā)的新一代攝影測量立體測圖系統(tǒng)。（7）SuperMap：北京超圖股份有限公司的SuperMap軟件作為全組件式GIS軟件，集成了國際上先進(jìn)的GIS開發(fā)技術(shù)并實現(xiàn)了與多種流行開發(fā)語言的無縫集成。6.2攝影測量軟件Pix4Dmapper6.2.1Pix4Dmapper使用簡介（1）軟件登陸（2）作業(yè)流程圖（3）原始資料準(zhǔn)備原始資料包括影像數(shù)據(jù)、POS數(shù)據(jù)、控制點數(shù)據(jù)以及相機參數(shù)?？刂泣c文件，控制點名字中不能包含特殊字符，如圖6-4所示。控制點文件可以是.TXT或者.CSV格式。（4）建立工程并導(dǎo)入數(shù)據(jù)1）建立工程打開pix4dmapper，選項目—新項目（或者直接在界面上選擇—新項目），如圖6-5所示，選上航拍項目，然后輸入項目名稱、設(shè)置路徑（項目名稱以及項目路徑不能包含中文）。“新項目”選上，然后選擇“下一步”。2）加入影像點“添加圖像”，選擇加入的影像。影像路徑可以不在工程文件夾中，路徑中不要包含中文，點“下一步”，如圖6-6所示。3）設(shè)置影像屬性圖像導(dǎo)入后，需要對圖像坐標(biāo)系、地理定位和方向、相機型號、選擇輸出坐標(biāo)系、處理選項模板等影像數(shù)據(jù)屬性進(jìn)行設(shè)置：（5）數(shù)據(jù)質(zhì)量快速檢測—外業(yè)（可選項目）數(shù)據(jù)質(zhì)量快速檢測步驟在外業(yè)獲取數(shù)據(jù)后進(jìn)行（見圖6-10），是一個可選項，可以不做，其目的只起到一個數(shù)據(jù)質(zhì)量檢查作用。（6）控制點管理控制點必須在測區(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。（7）全自動處理當(dāng)項目創(chuàng)建完成，控制點信息已經(jīng)全部加入（如果有的話），坐標(biāo)系已經(jīng)確定，那么，整個項目就可以進(jìn)行快速的全自動處理。點擊左側(cè)欄“本地處理”，系統(tǒng)出現(xiàn)如下對話框。7.2.2Pix4Dmapper應(yīng)用場景（1）電力巡線（2）海洋災(zāi)害監(jiān)測（3）交通監(jiān)管（4）病蟲害監(jiān)測（5）三維建模6.3傾斜攝影建模軟件ContextCapture6.3.1ContextCapture簡介（1）ContextCapture軟件總體流程ContextCapture的輸入數(shù)據(jù)源為一組對靜態(tài)建模主體從不同角度拍攝的數(shù)碼照片，同時需要這些照片的額外輔助數(shù)據(jù)：傳感器屬性（焦距、傳感器尺寸、主點、鏡頭失真）、照片的未知參數(shù)（如GPS）、照片姿態(tài)參數(shù)（如INS）、控制點等等。ContextCapture軟件處理數(shù)據(jù)工作流程圖（2）Smart3D軟件系統(tǒng)架構(gòu)Smart3D采用了主從模式（Master-Worker），包括兩大模塊是ContextCaptureMaster和ContextCaptureEngine。（3）ContextCapture工具模塊1）Acute3DViewer可視化模塊Acute3DViewer是免費的輕量可視化模塊，它可以處理多重精細(xì)度模型（LOD）、分頁（Paging）和網(wǎng)絡(luò)流（Streaming），能夠在本地或離線環(huán)境下順暢地瀏覽TB級的三維數(shù)據(jù)。2）ContextCaptureSettings用于管理軟件授權(quán)許可證和相關(guān)其他的軟件配置。3）ContextCaptureComposerContextCaptureComposer是為Acute3DViewer修改設(shè)定各種三維格式化工程文件。當(dāng)需要為osgb數(shù)據(jù)手動生成索引在Acute3DViewer中查看時需要使用這個工具。（4）ContextCapture硬件配置環(huán)境軟硬件要求方面，操作系統(tǒng)需要WindowsXP/Visa/7/864位，至少8G內(nèi)存和擁有1G顯存與512個CUDA核心的NVIDIAGeForce顯卡。建議使用GTX系列顯卡。（5）ContextCapture建模對象的適用范圍在實際的建模生產(chǎn)過程中，ContextCapture能夠針對近至中距離的景物建模，也可以對自然景觀的大場景建模，但最適用于復(fù)雜的幾何形態(tài)及啞光圖案表面的物體。6.3.2ContextCapture使用簡介（1）工具軟件及原始數(shù)據(jù)工具軟件為ContextCapture三維建模軟件；原始數(shù)據(jù)為一組垂直拍攝而且多角度、重疊度滿足重建要求的航片及對應(yīng)的輔助數(shù)據(jù)文件（POS數(shù)據(jù)）。（2）方法步驟1）區(qū)塊導(dǎo)入表格的編輯2）創(chuàng)建工程打開ContextCapture軟件，輸入工程名稱和存儲路徑，注意不要勾選創(chuàng)建空區(qū)塊，需要直接導(dǎo)入表格來導(dǎo)入?yún)^(qū)塊，示意圖如下：3）空三處理區(qū)塊導(dǎo)入之后，首先要對照片組做個文件檢查，查看是否有丟失的情況：4）重建生成三維模型點擊提交重建按鈕：在Spatialframework中調(diào)整模型生成區(qū)域的大?。?.3.3ContextC