1、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 地面控制点） 概要 Agisoft PhotoScan Professional 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
2、 设置以下参数值： 立体模式：浮雕（如果您的图形卡支持 Quad Buffered Stereo，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 ”
3、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，
4、 *.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
5、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
6、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 Fix Calibration（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，
7、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
8、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
9、” 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
10、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 C
11、SV”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
12、 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
13、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
14、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
15、 ， 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
16、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 100,000200,000。 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
17、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 Build DEM命令： 应根据用于模型参考的系统指定坐标系。 在出口阶段
18、，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 Build Orthomosaic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 ”
19、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： 10000 x 10000（如果导出区域很大，建议启用“块中拆分”功能，因为导出阶段的内存消耗相当高） 区域：设置 模型 应该投影 部分的边界，并将其显示为 正射影像 。 此外，在正射影像 输出 中 将 考虑 在 正交视
20、图中绘制并标记为边界的多边形形状 。 应根据作业要求指定 TIFF压缩和 JPEG质量。 BigTIFF格式 没有 TIFF文件大小限制，但某些应用程序不支持它。 单击“导出 .”按钮，然后指定目标文件名并选择导出文件的类型（例如GeoTIFF）。 单击“保存”按钮开始生成 正射影像 。 导出 DEM 从 “文件”菜单中选择“导出 DEM”“导出 GeoTIFF / BIL / XYZ”命令。 在“导出 DEM”对话框中为参数设置以下建议值： 投影：所需的坐标系 无数据值：不可见点的值 ， 应根据后处理申请的要求指定 像素大小： 所需的 导出 分辨率 以块为单位拆分： 10000 x 10000（如果导出区域很大，建议启用“拆分块”功能，因为导出阶段的内存消耗相当高） 区域：设置 模型 应该投影并呈现为 DEM部分的边界。 此外，在 DEM导出中还将考虑在正交视图 中绘制并标记为边界的多边形形状。 单击“导出 .”按钮，然后指定目标文件名并选择导出文件的类型（例如GeoTIFF）。 单击“保存”按钮以 开始 DEM生成。
