教程(初级)：使用Agisoft-PhotoScan-Pro-1.3生成正射影像和数字高程模型(有地

教程（初级）：使用AgisoftPhotoScanPro1.3生成正射影像和数字高程模型（有地面控制点）概要AgisoftPhotoScanProfessional允许从一组具有相应参考信息的重叠图像生成地理参考密集点云、纹理多边形模型、数字高程模型和正射影像。本教程描述了使用一组具有地面控制点的图像生成数字高程模型（DEM）/正射影像（Orthomosaic）工作流程的主要处理步骤。PhotoScan首选项1、使用“工具”菜单中的相应命令打开“PhotoScan首选项（偏好设置）”对话框。在“一般”选项卡中设置以下参数值：立体模式：浮雕（如果您的图形卡支持QuadBufferedStereo，请使用硬件）立体视差：1.0程序启动时检查更新：启用将日志写入到文件中：指定将存储PhotoScan日志的目录（请求软件团队技术支持时需要）2、在“GPU”选项卡中设置以下参数值：在对话框中检查PhotoScan检测到的所有GPU设备，如果使用的GPU少于两个时，请勾选“使用CPU”选项3、在“高级”选项卡中设置以下参数值：项目压缩级别：6保留深度图：启用存储图像的绝对路径：已禁用启用VBO支持：启用添加照片在“工作流程”菜单中选择“添加照片”命令，或者单击“工作空间”工具栏上的“添加照片”。在“添加照片”对话框中，浏览源文件夹并选择要处理的文件，单击“打开”按钮。加载相机位置在此步骤中，使用摄像机位置来设置模型的坐标。注意：如果摄像机位置未知，则可以跳过此步骤，该情况下，对齐照片将要花费更多时间。在“视图”菜单中选择“参考”命令，打开对话框。单击“参考”窗格工具栏上的“导入”按钮，然后在“打开”对话框中选择包含摄像机位置的信息。最简单的方法是加载包含x和y坐标的简单的分隔字符文件（*.txt，*.csv）和每个摄像机位置的高度（摄像机方位数据，即俯仰、滚动和偏航值，也可以导入，但数据并非模型参考的强制性要求）。在“导入CSV”对话框中，根据文件的结构指定“分隔符”的类型，并选择要导入的起始行。请注意，#字符表示在对行进行编号时不计数的注释行。通过设置“列”部分中的列号，来调整对话框下部窗格中，对应参数的正确位置。此外，建议在“坐标系统”中为用于摄像机的数据值指定有效坐标系。在“导入CSV”对话框的样本数据字段中检查您的设置。单击确定按钮，数据将加载到“参考”窗格中。如果EXIF源数据可用，则单击“参考”窗口工具栏上的“导入EXIF”按钮，也可用于加载摄像机位置信息。如果尚未在“导入CSV”对话框中选择相应的坐标系，则单击“参考”窗口工具栏上的“设置”按钮，并在“参考设置”对话框中从列表中选择相应的坐标系。根据测量精度设置摄像机精度，单位为米和度：如果拍摄非常倾斜，则应指定地面高度，并在所选坐标系中定义椭球上方的平均地面高度。单击确定，摄像机位置将使用其地理坐标在模型视图中标记：如果在“模型”视图中没有看到任何内容，即使已导入有效的摄像机坐标，请检查工具栏上是否按下了“显示摄像机”按钮，然后单击工具栏上的“重置视图”按钮。检查相机校准打开“工具”菜单选择“摄像机校准”窗口。默认情况下，PhotoScan会根据图像自带的EXIF初始值进行相机对齐和优化。如果图像的EXIF中缺少像素尺寸和焦距（均以mm为单位），则可以在处理数据前，在相机校准窗口中输入相机和镜头的规格参数值。如果使用预校准摄像机，则可以使用窗口中的“加载”按钮以一种支持的格式加载校准数据。为防止PhotoScan在处理过程中调整预校准值，必须检查是否勾选了FixCalibration（修复校准）。PhotoScan可以处理同一项目中不同摄像机拍摄的图像。在这种情况下，在“摄像机校准”窗口的左侧框架中将出现多个摄像机组，默认情况下会根据图像分辨率、焦距和像素大小进行分割。如果需要，也可以手动拆分校准组。如果使用超宽或鱼眼角度镜头，建议在处理前将相机类型从帧（默认）切换为鱼眼镜头。对齐照片在此阶段，PhotoScan可找到重叠图像之间的匹配点，估算每张照片的相机位置并构建稀疏点云模型。从“工作流程”菜单中选择“对齐照片”命令。在“对齐照片”对话框中为参数设置以下建议值：精度：高（精度越低，摄像机的位置越粗略，处理时间越短）对预选：参考+通用（如果摄像机位置未知，则只应使用通用预选模式）蒙版约束功能：禁用（如果已屏蔽所有区域，则启用）关键点限制：40000连接点限制：4000自适应相机模型拟合：启用（让PhotoScan估计失真参数）。单击“确定”按钮开始照片对齐。在很短的时间内（取决于项目中的图像数量及其分辨率），您将获得模型视图中显示的稀疏点云模型。摄像机位置和方向由视图窗口中的蓝色矩形表示：放置标记标记用于优化摄像机位置和方向数据，从而可以获得更好的模型参考结果。为了生成具有精确地理坐标的正射影像，应至少有10-15个地面控制点（GCP）均匀分布在目标区域内。为了能够遵循引导标记放置方法（更快更容易），首先，您需要重建几何体。从“工作流程”菜单中选择“生成网格”命令，并在“生成网格”对话框中指定以下参数：单击确定按钮。然后，在构建几何体时（通常需要几秒钟来重建基于稀疏点云的网格物体），在“照片”窗格中找到具有GCP（地面控制点）图标的照片，双击打开照片，在视图窗格中查看。放大照片以便找到GCP图标，在照片上右键单击，选择“创建标记”命令，并移动标记放置在GCP图标点上：在“工作区”窗格中，右键单击标记点，选择“按标记筛选照片”命令，在“照片”窗格中筛选出具有相应标记点的照片。现在，您需要检查每张相关照片上的标记点位置，并在必要时优化其位置以提高精准度。打开具有创建相应标记点的照片，按住鼠标左键并拖动标记点到GCP（地面控制点）图标的正确位置上。对需要优化标记点的照片，重复上述步骤即可。输入标记坐标最后，从文件导入标记点坐标。单击“参考”窗格工具栏上的“导入”按钮，然后在“打开”对话框中选择包含GCP坐标数据的文件，最简单的方法是加载包含标记点名称、x、y坐标和高度的分隔的简单字符文件（*.txt）。在“导入CSV”对话框中，根据文件结构指定分隔符的类型，并选择要导入的起始行。请注意，#字符表示在对行进行编号时不计数的注释行。通过设置“列”部分中的列号，来调整对话框下部窗格中，对应参数的正确位置。此外，建议在“坐标系统”中为用于摄像机的数据值指定有效坐标系。在“导入CSV”对话框的样本数据字段中检查您的设置。单击确定按钮。数据将加载到“参考”窗格中。优化相机对齐为了在计算相机外部和内部参数以及校正可能的失真（例如“碗效应”等）时获得更高的准确度，应该运行优化程序。如果精确地知道地面控制点坐标——几厘米的精度（基于标记的优化程序），则特别推荐此步骤。单击“参考”窗格中的“设置”按钮，然后在“参考设置”对话框中，根据GCP（地面控制点）坐标数据从列表中选择相应的坐标系。在优化之前，还可以使用“编辑”菜单→“渐变选择对话框”中的相应标准删除具有最高重投影误差值的点。在“测量精度”部分中为参数设置以下值，并检查是否选择了与用于检查GCP系统相对应的有效坐标系：标记精度：0.005（根据测量精度指定值）。比例尺精度：0.001投影精度：0.1连接点精度：1单击确定按钮。在“参考”窗格中，取消选中所有照片并检查优化过的标记点。未考虑的其余标记点可用作评估优化结果的验证点。建议使用相机坐标进行测量，因为相机坐标通常比GCP（地面控制点）精度低得多，并且它还允许排除由于板载GPS设备故障导致的相机位置所有的异常值。单击“参考”窗格工具栏上的“优化”按钮。选择要优化的摄像机参数。单击“确定”按钮开始优化过程。（对于DJI无人机摄像机，通常建议优化滚动快门）。设置边界框边界框用于定义重建区域。借助于工具栏中的“调整大小区域”和“旋转区域”工具，边框可以调整大小并可以旋转。重要提示：若将彩色边界框的平面作为地平面，则必须在模型下设置平行于XY面的平面。这对于要在高度场模式下构建网格是很重要的，对航空数据处理工作流程来说也是合理的。建立密集点云基于估计的摄像机位置，程序计算每个摄像机的深度信息，以组合成单个密集点云。从工作流程菜单中选择“建立密集点云”命令。在“建立密集点云”对话框中为参数设置以下建议值：质量：中等（质量越高，耗时越长，占用的计算机资源越多，较低质量处理时间越快）深度过滤：强度（如果要重建的场景的几何形状很复杂，有许多小细节或无纹理的表面，如屋顶，建议设置中度模式，以便重要特征不被分类）借助工具栏上的选择工具和删除/裁剪工具，可以移除密集点云中的点。构建网格（可选：如果最终结果不需要多边形模型，则可以跳过）在建立密集点云之后，可以基于密集点云数据生成多边形网格模型。从“工作流程”菜单中选择“构建网格”命令。在“构建网格”对话框中为参数设置以下建议值：表面类型：高度场来源数据：密集点云多边形数量：中等（模型结果中的最大面数。高/中/低预设标签旁边显示的值基于密集点云中的点数，自定义值可用于更详细的曲面重建）插值：启用单击“确定”按钮开始构建网格编辑几何体有时需要在构建纹理图集和导出模型之前编辑几何体。可以从模型中删除不需要的面。首先，您需要使用工具栏中的选择工具指示要删除的面。选定区域在模型视图中以红色突出显示。然后，要删除选择，请使用工具栏上的“删除选择”按钮（或删除键）或使用工具栏上的“裁剪选择”按钮删除所有选定的面。如果原始图像的重叠不充分，可能需要在几何编辑阶段的“工具”菜单中使用“关闭孔”命令来生成无孔模型。在“关闭孔”对话框中，选择要关闭的最大孔的大小（以模型总大小的百分比表示）。PhotoScan倾向于生成具有复杂几何分辨率的3D模型。这就是为什么建议在将网格导出到不同的编辑工具之前，对其进行抽取，以避免外部程序的性能下降。要抽取3D模型，请从“工具”菜单中选择“抽取网格...”命令。在“抽取网格”对话框中，指定应保留在最终模型中的目标面数。对于PDF导出任务或Web查看器上载，建议将面数减小到100,000~200,000。单击“确定”按钮以启动网格抽取过程。构建纹理（可选：仅适用于多边形模型）在导出正射影像的工作流程中并不真正需要此步骤，如果需要检查模型的纹理或者为了更精确地放置标记点，则需要进行此步骤。从“工作流程”菜单中选择“构建纹理”命令。在“构建纹理”对话框中为参数设置以下建议值：映射模式：正射影像混合模式：镶嵌纹理大小/数量：8192（纹理图集的宽度和高度，以像素为单位）启用颜色校正：禁用（此功能对于处理具有极高亮度变化的数据集很有用，但对于一般情况，可以不加以检查以节省处理时间）单击“确定”按钮开始生成纹理。建立DEM可以基于密集点云或网格模型生成数字高程模型。通常第一选项是优选的，因为它提供更准确的结果（低多边形模型，用作源数据，可能导致不准确的DEM）并且允许更快的处理，因为可以跳过网格生成步骤。从“工作流程”菜单中选择BuildDEM命令：应根据用于模型参考的系统指定坐标系。在出口阶段，可以将结果投影到不同的地理坐标系。DEM生成过程完成后，可以通过双击“工作区”窗格中块内容中的DEM标签在Ortho视图中打开重建模型：生成正射影像从“工作流程”菜单中选择BuildOrthomosaic命令：为正射影像生成过程选择所需的曲面：网格或DEM，以及混合模式。软件会根据原始图像的平均地面采样分辨率建议像素大小。根据表面尺寸和输入像素尺寸，计算正射影像的总尺寸（以像素为单位）并显示在对话框的底部。生成的“正射影像”可以在Ortho模式下查看，类似于数字高程模型。通过双击“工作区”窗格中的“正射影像”标签，可以在此视图模式下打开它。导出正射影像从“文件”菜单中选择“导出正射影像”→“导出JPEG/TIFF/PNG”命令。在“导出正射影像”对话框中为参数设置以下建议值：投影：所需的坐标系像素大小：所需的导出分辨率（请注意，对于WGS84，坐标系单位应以度为单位。使用Meters按钮指定分辨率的单位为米）。以块为单位拆分：10000x10000（