摘要:本文主要介绍一款无人机航片后期处理软件——Agisoft Photoscan,手把手教你完成航片正射影像拼接、生成DEM。

PhotoScan是一款基于影像自动生成高质量三维模型的软件。使用时无需设置初始值,无需相机检校,利用最新的多视图影像三维重建技术,就可以对具有影像重叠的照片进行处理,也可以通过给予的控制点生成真实坐标的三维模型。
无论是航拍影像还是高分辨率数码相机拍摄的影像都可以使用这个软件进行处理。整个工作流程无论是影像定向还是三维模型重建过程都是完全自动化的。
PhotoScan可生成高分辨率真正射影像和带精细色彩纹理的DEM模型。使用控制点可达5cm精度。完全自动化的工作流程,即使非专业人员也可以在一台电脑上处理成百上千张航拍影像,生成专业级别的摄影测量数据。

航片拼接软件有很多,之前我们使用过Pix4D、Global mapper、EasyUAV、Photoscan,几款软件用下来,无论是操作流程,还是出图效果和速度,Photoscan的表现都要好于其他几款。

Photoscan是俄罗斯的东西,正版价格4万左右,但是提供30天全功能试用。对电脑硬件的依赖也比其他要低。很多人在用的Pix4DMapper是瑞士一家公司的产品,功能上和Photoscan大同小异,但是正版价格可以买2套Photoscan了,而且使用下来,感觉对电脑的要求比Photoscan高不少,16G内存的电脑频频弹窗警告。

PhotoScan优势盘点:
支持倾斜影像、多源影像、多光谱影像的自动空三处理
支持多航高、多分辨率影像等各类影像的自动空三处理
具有影像掩模添加、畸变去除等功能
能够顺利处理非常规的航线数据或包含航摄漏洞的数据
支持多核、多线程CPU运算,支持CPU加速运算
支持数据分块拆分处理,高效快速地处理大数据
操作简单,容易掌握
处理速度快

不足:
缺少正射影像编辑修改功能
缺少点云环境下量测功能

功能介绍:

 

1.软件安装 (安装大概15分钟)
官网下载软件,安装。完成以后,可在“工具”—“偏好设置”目录下,设置语言为中文。

2.航片选取 (耗时大概10分钟)
根据《低空数字航空摄影规范》对于飞行质量和影像质量的要求,“像片重叠度应满足以下要求:a.航向重叠度一般应为60%~80%,最小不应小于53%;b.旁向重叠度一般应为15%~60%,最小不应小于8%。”实际航线规划时,飞行人员应尽可能设置较高像片重叠率,避免出现航摄漏洞,重复飞行,减少作业成本。

无人机航摄完毕,筛选航片,剔除起飞和降落阶段航拍影像,仅保留无人机航线飞行阶段拍摄的照片。

3.新建项目(1分钟搞定)
打开PhotoScan软件,在左侧工作区点击“添加模块”按钮,添加模块,软件自动创建新项目,准备导入航片。

添加模块

4.照片导入与对齐(1~5分钟)
在软件上方工具栏,点击“工作流程”—“添加照片”,选择要拼接的照片,然后照片就进来了。

照片导入
接着点击“工作流程”—“对齐照片”,软件会根据航片坐标、高程信息,相似度自动排列照片。

对齐照片时,软件会弹窗要求选择精度,如果用于现场快速展示航片效果,可以选择低精度,实现照片快速排列。最后点击确认,自动对齐照片。

对齐照片

5.照片拼接处理(10~60分钟)
a.生成密集点云
点击“工作流程”—“建立密集点云”,同样根据需求选择质量。

b.生成网格
点击“工作流程”—“生成网格”,表面模型选择“任意”,源数据选择“密集点云”,面数根据成像质量需求选择“高”、“中”、“低”。

c.生成纹理
点击“工作流程”—“生成纹理”,映射模式选择“正射影像”,混合模式选择“镶嵌(默认)”(此处中文版将mosaic翻译成马赛克有误),纹理大小选择“4096”。

6.拼接成果输出(5分钟)
a.生成DEM
点击“工作流程”—“Build DEM”,参数默认,不用修改。

b.生成正射影像
点击“工作流程”—“生成正射影像”,参数默认,不用修改。

c.成果导出
拼接完毕,点击“文件”可导出拼接成果,正射影像、DEM等。

1.航摄区三维量测
结合GIS软件,可对拍摄对象的距离、面积、体积进行量测。

2、专题图生成
利用拼接的正射影像和DEM,结合GIS软件,可以快速生成一些列专题图,如水土流失防治责任范围图、扰动土地面积图、水土流失面积图、水土保持措施分布图、土地扰动整治图、林草覆盖图、土壤侵蚀强度分布图等。

3、拼接成果展示
拼接处理后,导出正射影像Google kmz文件,实现影像与Google earth叠加,可展示拍摄成果、影像信息再挖掘。

Umap

Umap是由广州优飞信息科技有限公司基于深圳大疆飞行器研发的一款智能化航测系统。软件由5个采集功能模块组成:正射影像、倾斜影像、自动360全景、手动360全景、线状调查。通过后期处理,可制作正射影像图、倾斜摄影实景三维模型、360°全景影像、照片、视频(后期会有专栏对无人机数据成果进行介绍)。搭配“小精灵”飞行器,Umap可以让您轻松开启专业航空测绘之路。

一、测试环境

无人机型号:DJI Phantom 4

平板型号:华为P8 MAX

平板系统:Android 6.0

APP版本号:V1.2.0

二、软件价格

试用版:免费试用一周。

正式版:需单独购买。

※特别提醒:据开发者介绍,Umap只是基础版,可根据不同行业的特殊需求进行订制研发。

三、单项测试

1.平台通用性

支持Android4.0及以上版本。

2.机型兼容性

支持大疆Phantom系列、Inspire系列、Matrice系列、Mavic Pro等。

3.安全稳定性

(1)预计飞行时间功能:支持。

※特别提醒:软件内置安全飞行时间提醒功能。测区背景底图三种不同颜色含义:绿色代表飞行器航飞规划合理,可正常起飞;黄色代表提醒,但还是可以起飞;红色代表警戒,禁止飞行器起飞,需调整航飞范围使之变小才能起飞。

(2)飞行前安全检查功能:支持。

检查内容:飞行器连接情况、指南针状态、GPS定位情况、电池电量、SD卡容量、遥控器档位设置等。

(3)低电量自动返航:支持。

低电量(30%)自动强制返航。

(4)断点续航功能:支持。

(5)失控返航功能:支持。

在飞行过程中,图传信号丢失时,飞行器将继续执行飞行及拍照任务。

(6)其他功能:全过程语音提示。

4.作业效率性

航飞最大高度:500米;

航飞最大速度:15米/秒;

单次航飞面积:1平方公里。

5.功能全面性

软件具备正射影像、倾斜摄影、自动360全景、手动360全景和线状调查五种飞行采集模式,并具备相机参数设置和任务储存功能。

(1)正射影像:控制飞行器自动采集具有一定重叠度的影像,通过后期处理,制作正射影像图。

基本设置:航线高度、旁向重叠度、航向重叠度、固定航高选择。

(2)倾斜影像:控制飞行器采集1个垂直方向及4个倾斜方向拍摄的图像,通过后期处理,可制作倾斜摄影实景三维模型。

(3)自动360全景:控制飞行器在拍摄点(最多3个)采集31张不同角度的影像,经过后期处理,可制作空中360°全景影像。

基本设置:航线高度。

(4)手动360全景:手动控制飞行器到达拍摄点,点击执行任务,飞行器将自动采集此点31张不同角度的影像,经过后期处理,可制作空中360°全景影像。

※特别提醒:采用手动360全景模式,操作者能进行选景,拍摄出效果更好的照片。

(5)线状调查:控制飞行器按事先设定的航线拍摄视频或者影像。

基本设置:航线高度、机头朝向、飞行速度、云台角度、拍摄模式(视频拍摄、定时拍照、手动曝光)。

6.交互体验性

软件语言:简体中文。

航飞区域规划形状:矩形。

软件整体稳定性:使用过程中未出现卡顿或者死机情况。

是否支持坐标(kml)文件导入:支持。并可根据kml路径生成带状航线。

检查照片:完成航飞后,需使用DJI Go来检查照片,较为不便。

7.地图适配性

支持地图种类:Google地图(国内网络可正常使用)和高德地图。

坐标纠正:不支持。国外使用会存在一定程度的偏差。

离线地图加载:支持离线地图加载,可提前缓存地图。

8.界面友好性

界面设计:界面布局合理,图标通俗易懂,但设计不够美观。

操作难易程度:参数设置及航线规划较为简单,初学者易于上手。

四、木木建议

1.提升平台通用性:开发ios系统,满足更多行业用户的需求。

2.提升交互体验性:增加照片检查功能及相机参数设置的种类,减少与DJI Go软件交叉使用的不便性;增加多边形航线规划功能,进一步提高作业效率。

3.提升界面友好性:提升界面整体设计的美观度。

五、总体打分

Umap的加权评分为3.688分(满分5分),单项得分如下所示:

六、下载地址

http://www.uflycn.com/html-zh/productdetail-1.html

官网建议使用手机/平板型号:华为P8、P8max、Mate 7、M2等。

测评报告发布时间,以实际发布日期为准

DJI Gs pro 地面站APP测试报告(2017年3月12日已发布,点击蓝色字体即可跳转查看)

Altizure 地面站APP测试报告(2017年3月18日已发布,点击蓝色字体即可跳转查看)

Pix4D 地面站APP测试报告(2017年3月25日已发布,点击蓝色字体即可跳转查看)

Umap 地面站APP测试报告(2017年4月1日)

Skycatch 地面站APP测试报告(2017年4月8日)

智巡者 地面站APP测试报告(2017年4月15日)

Inflight 地面站APP测试报告(2017年4月22日)

Litchi 地面站APP测试报告(2017年4月29日)

Dronepan 地面站APP测试报告(2017年5月6日)