郭有寶

(包頭鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院，內(nèi)蒙古 包頭 014060)

1 概 述

大疆Phantom 4RTK是在Phantom 4p的基礎(chǔ)上更新了RTK功能的新版本，使用1英寸索尼IMX283 CMOS傳感器，照片最大分辨率5 472×3 648，8.8 mm鏡頭FOV 84°鏡頭視場角度比較大，和Phantom 4p參數(shù)一致，但鏡頭畸變確比Phantom 4p高，打開無人機(jī)自動畸變矯正軟件后會犧牲精度，在實(shí)際航飛過程中都是關(guān)閉自動畸變矯正選項(xiàng)。

ContextCapture Center軟件鏡頭畸變自動校正能力較差，相機(jī)校準(zhǔn)能力比較弱，在處理大疆Phantom 4RTK畸變較大的影像，空三處理過程中主要突出效率，所以空三效果差，經(jīng)常出現(xiàn)分層現(xiàn)象?？杖∪鐖D1所示。

圖1 空三失敗圖

Agisoft PhotoScan Professional是一款俄羅斯的建模軟件其建模效果一般，但空三效果極好。

本文以大疆Phantom 4RTK為數(shù)據(jù)源，將Agisoft PhotoScan Professional的空三運(yùn)算與ContextCapture Center三維建模相結(jié)合，結(jié)合各軟件優(yōu)勢可以得到質(zhì)量更好的三維模型。

2 無人機(jī)傾斜攝影三維建模的技術(shù)方法

建模的思路就是使用PhotoScan的空三運(yùn)算能力將空三運(yùn)算成果導(dǎo)入ContextCapture的過程。具體流程如下：

(1)新建工程并導(dǎo)入照片。新建照片路徑和工程名稱不能出現(xiàn)中文字符。同時(shí)也不能出現(xiàn)特殊字符，建議使用項(xiàng)目拍攝時(shí)間加上項(xiàng)目漢語拼音的方式。即使用數(shù)據(jù)和英文字母的方式作為路徑和工程的名稱。

注意：另外所建的路徑若為網(wǎng)絡(luò)路徑，注意照片和工程的共享；使用本地路徑的過程中一定選擇硬盤空間足夠的硬盤分區(qū)。

(2)在PhotoScan中的提交空三命令叫做對齊照片。提交時(shí)可以根據(jù)項(xiàng)目的需要提交精度選項(xiàng)，一般使用默認(rèn)高精度選項(xiàng)。

(3)導(dǎo)出空三結(jié)果。選擇格式為Blocks Exchange，注意：這里有兩個(gè)XML只有Blocks Exchange格式ContextCapture才識別，至此在PhotoScan內(nèi)的數(shù)據(jù)處理就結(jié)束了，接下來我們開始ContextCapture內(nèi)的處理。

(4)打開ContextCapture，新建工程，在“區(qū)塊”菜單下選擇“導(dǎo)入”-“導(dǎo)入?yún)^(qū)塊”，導(dǎo)入使用PhotoScan導(dǎo)出Blocks Exchange格式的XML文件。

(5)導(dǎo)入后在ContextCapture中會出現(xiàn)一個(gè)名為“Chunk 1”的區(qū)塊，這個(gè)區(qū)塊內(nèi)有照片和照片對應(yīng)的空三結(jié)果，主要為照片畸變參數(shù)及六個(gè)外方位信息。

(6)刺入控制點(diǎn)，點(diǎn)擊左側(cè)任務(wù)樹中的Chunk1，然后點(diǎn)擊測量(survey)選項(xiàng)卡，點(diǎn)擊編輯控制點(diǎn)出現(xiàn)像控點(diǎn)編輯界面。外業(yè)測量的南方CASS.DAT文件中使用的是逗號分隔符，用記事本打開后將逗號分隔符統(tǒng)一替換為空格，另存為TXT格式的文本?？膳繉?dǎo)入。刺點(diǎn)需要使用鼠標(biāo)左鍵配合shift使用，建議大致刺在控制點(diǎn)附近，然后使用滾輪放大照片再精確刺點(diǎn)。刺點(diǎn)完成后在ContextCapture中再次提交空三。若進(jìn)度條不動，查看引擎是否打開或任務(wù)路徑有誤。若沒有控制點(diǎn)，可直接跳過本步。

(7)在模型重建過程中需要設(shè)置瓦片，若無特殊要求，建議選擇自適應(yīng)分塊。分塊大小建議1/3到2/3之間，可以導(dǎo)入KML文件，將多余區(qū)域去掉節(jié)省建模的時(shí)間。若建筑物較多，在處理設(shè)置中幾何簡化可以選擇2.5像素內(nèi)的平面化處理，減少模型的數(shù)據(jù)量且墻面比較平整?？锥刺畛溥x擇“只填小洞”保證模型精度，在外業(yè)拍攝過程中注意重疊度的設(shè)置。

(8)數(shù)據(jù)生產(chǎn)過程中通常選用“OSGB”格式的數(shù)據(jù)；若模型將來需要修正，建議選擇“OBJ”格式的數(shù)據(jù)；若僅為瀏覽，建議選擇“3 mX”格式的數(shù)據(jù)形式。

(9)生成三維模型后可以再次提交生成正射影像。若生成的影像需要拼接，建議使用Global Mapper或ArcGIS軟件進(jìn)行正射拼接。

3 小 結(jié)

本文研究使用大疆無人機(jī)Phantom 4RTK傾斜攝影測量的所得的數(shù)據(jù)使用PhotoScan處理空三和ContextCapture三維建模的內(nèi)業(yè)處理方式。減少空三出錯概率、提高模型質(zhì)量的方法。對測繪項(xiàng)目生產(chǎn)具有指導(dǎo)意義。