應該很久沒有更新專欄了，看到很多私信，稍後會給大家依依回復需要教程的，為了讓更多的知乎同學能看到三維重建軟體的教程，我準備還是在專欄中依依寫出來。直接進入正題，我們今天就詳細講一下PIX4D在航測項目中的數據處理教程。這裡稍微多說一下，PIX4D是一款處理正射影像較好的軟體，若是需要比較好的三維重建模型效果，我建議是使用ContextCapture（原Smart3D）。

（1） 作業流程圖

（2）原始資料準備

原始資料包括影像數據、POS數據以及控制點數據。確認原始數據的完整性，檢查獲取的影像中有沒有質量不合格的相片。同時查看POS數據文件，主要檢查航帶變化處的相片號，防止POS數據中的相片號與影像數據相片號不對應，出現不對應情況應手動調整。POS數據一般格式如下圖，從左往右依次是

注意：若是使用大疆無人機（這類消費級別的無人機，所拍的航片也是含有POS信息的，只是沒有單獨的txt文檔，都默認記錄在航片信息中）。

控制點文件，控制點名字中不能包含特殊字元。控制點文件可以是TXT或者CSV。

（3）建立工程並導入數據

  • 建立工程

打開pix4dmapper，選項目 -新建項目，在彈出來的對話框中設置工程的屬性，如下圖所示，選上傾斜項目，然後輸入工程名字，設置路徑（工程名字以及工程路徑不能包含中文）。新建項目選上，然後選擇下一步Next。

  • 導入影像

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Next。

  • 設置影像屬性

1）圖像坐標系

設置POS數據坐標系，默認是WGS84（經緯度）坐標。

2）地理定位和方向

設置POS數據文件，點從文件選擇POS文件。

3）相機型號

設置相機文件。通常軟體會自動識別影像。確認各項設置後，點Next進入下一步。然

後點擊Finish完成工程的建立。

（4）軟體自動處理

點擊菜單欄運行，選擇本地處理，系統出現如下對話框。

在前面添加控制點過程中，如果初步處理已經運行了（使用方法2以及方法3選項添加控制點），那麼這裡就不需要再次運行了。根據需要選擇所需要運行的步驟，點擊開始按鈕運行。

開始處理前的一些設置（這裡一般都是默認）

  • 初始化設置

處理中格子中前面已經提及，這裡不重複。

a. 特徵匹配

設置處理單位像素大小，越大效果越好，花的時間也越多。越小耗時越小。

b. 優化

環節包括了多次的空中三角測量、光束法區域網平差以及相機自檢校計算。Internal camera parameters、External camera parameters內部參數以及外部參數（可以分別理解為內方位元素以及外方位元素）。

  • Optimize external and all internals 通常無人機震動比較大，所以建議選這個，兩個都進行優化計算。
  • Optimize external only 僅優化外部參數，如果使用的相機已經進行嚴格的檢校，而且相機參數一定要被使用，我們就會選這個選項。
  • Optimize externals and leading internals 優化外部參數以及主要的內部參數。對於視角相機模型主要的內部的參數包括相機焦距以及兩個徑向畸變參數，對於魚眼鏡頭模型是指相機參數的多項式係數。
  • 重新匹配影像 選項對影像進行更多的匹配，會得到更好的匹配效果。在測區內有大量植被、森林時建議選上，選上會增加處理時間。

a. 輸出

  • Camera internals and externals, AAT, BBA

生成相機內部參數以及外部參數、空三文件、區域網光束平差文件。

  • 未畸變影像

畸變糾正影像。（如果提供了相機參數，在processing-save undistorted images中可以生成畸變糾正影像）

  • 低解析度影像圖

勾選上可以生成低解析度的影像圖（快拼圖）。傾斜攝影測量無法生成快拼影像以及正射影像。

  • 點雲加密設置

a. 像素比例

圖像比例

  • 設置的越大生成的點越多，得到細節越多，花的時間也越多。
  • 多重比例 選上後會額外生成多的3D點，體現更多的細節。
  • 點雲密度，越大越慢，越小越快。
  • Minimum number of matches per 3D point 最少匹配數： 點雲中每個點至少要在幾張相片上有匹配點。3是默認的，通常在影像重疊度不是 很高選2，得到的點雲質量不是很高。選4會提高點雲質量減少質量但是得到的點數量會減少。

b. 點雲過濾器

  • 使用點雲加密區

如果已經畫了一個加密區域，那麼勾選上這個後，生成的成果只有這個區域內。

  • 使用註解

註解可以生成一些輸出成果，這些成果可以用來改變點雲視圖中加密點雲與緻密點雲的視覺效果。（編輯點雲，去除不需要的部分點）

  • 使用噪音過濾半徑

勾選上後可以設置點雲噪音過濾模板的大小，模板越大刪去的點越多，得到的結果越平滑，模板越小保留的點越多。通常設置6-15可以得到更多的細節。

  • 使用點雲平滑

一旦使用噪音過濾，那麼根據點雲會有一個表面生成，這個表面會有很多不正確的小疙瘩，使用點雲平滑可以改善這些疙瘩。

類型：sharp 可以保留更多的轉角、邊緣特徵。Smooth 平滑整個區域。Medium 是前兩者的一個綜合。

半徑：設置平滑演算法模板的半徑。設置為0時不做平滑，設置為默認時可以保留一些欄杆、天線等特徵。設置大於20時會平滑尖銳的區域。

c. 輸出

XYZ是空間坐標文件、LAS是LiDAR點雲文件、LAZ是LAS壓縮文件。

  • 自動處理

設置完成後，把初步處理和空三加密勾選上，點擊開始。等待處理完成，查看處理結果。

等待自動處理完以後，就可以導出正射影像及三維模型，用於各類地形圖的製作。推薦兩款比較好用的軟體清華山維，航天遠景，製作各個比例尺的地形圖都比較快捷。


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