Pix4D利用手册测绘版.docx

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Pix4D利用手册测绘版

天津众恒地信科技

Pix4D作业流程手册（测绘版）

作业流程图

1原始资料预备

原始资料包括影像数据、POS数据和操纵点数据。

确认原始数据的完整性，检查获取的影像中有无质量不合格的相片。

同时查看POS数据文件，要紧检查航带转变处的相片号，幸免POS数据中的相片号与影像数据相片号不对应，显现不对应情形应手动调整。

POS数据一样格式如以下图，从左往右依次是

相片号、经度、维度高度航向倾角

旁向倾角

相片旋角

注意：

Pix4Dmapper软件只需要相片号、经度、维度和高度就能够够计算

操纵点文件，操纵点名字中不能包括特殊字符。

操纵点文件能够是TXT或CSV。

成立工程并导入数据

3.1.成立工程

打开pix4dmapper，选项目-新建项目，在弹出来的对话框中设置工程的属性，如以下图所示，选上航拍项目，不勾植被和倾斜项目，然后输入工程名字，设置途径（工程名字和工程途径不能包括中文）。

新建项目选上，然后选择下一步Next。

3.2.加入影像

点添加图像，选择加入的影像。

影像途径能够不在工程文件夹中，途径中不要包括中文。

点Next。

3.3.设置影像属性

✓图像坐标系

设置POS数据坐标系，默许是WGS84（经纬度）坐标。

✓地理定位和方向

设置POS数据文件，点从文件选择POS文件。

✓相机型号

设置相机文件。

通常软件能够自动识别影像相机模型。

确认各项设置后，点Next进入下一步。

然后点击Finish完成工程的成立。

快速处置检查（可选）

这一步能够不做，只是起到一个检查作用。

快速处置出来的结果精度比较低，因此快速处置的速度会快很多。

因此快速处置建议在飞行现场进行，觉察问题方便及时处置。

假设是快速处置失败了，那么后续的操作也可能显现相同结果。

点运行，选择本地处置。

设置如以下图，初步处置和快速检测选上，其他不选，点开始，等待软件运行完，能够查看快速处置取得的功效（一张的影像拼图），检查快速处置质量报告。

质量报告要紧检查两个问题，Dataset和Cameraoptimizationquality。

Dataset（数据集）：

在快速处置进程中所有的影像都会进行匹配，那个地址咱们需要确信大部份或所有的影像都进行了匹配。

假设是没有就说明飞行时相片间的重叠度不够或相片质量太差。

Cameraoptimizationquality（相机参数优化质量）：

最初的相机焦距和计算取得的相机焦距相差不能超过5%，不然确实是最初选择的相机模型有误，从头设置。

加入操纵点

操纵点必需在测区范围内合理散布，通常在测区周围和中间都要有操纵点。

要完成模型的重建至少要有3个操纵点。

通常100张相片6个操纵点左右，更多的操纵点对精度也可不能有明显的提升（在高程转变大的地址更多的操纵点能够提高高程精度）。

操纵点不要做在太靠近测区边缘的位置，操纵点最好能够在5张影像上能同时找到（至少要两张）。

5.1方式1：

利用像控点编辑器加入操纵点

这种方式需要逐个操纵点在相片上刺出，刺出后能够由软件自动完成初步处置、生成点云、生成DSM和正射影像。

5.1.1加入操纵点文件

点项目，选择像控点编辑器。

显现如下对话框。

点击增加像控点后，图像会出此刻对话框中，能够逐个刺出操纵点。

选择导入像控点。

在出来的对话框中设置像控点坐标系、导入像控点文件（csv格式）。

5.1.2在图像上刺出操纵点

在左侧的图像列表被选中图像，右边就会显示出该图像。

在对应的位置上，鼠标左键击图像中的点，标出操纵点位置。

一个操纵点最少要在两张图像上标出来，通常建议标注在3-8张图像上。

在质量报告中会显示是不是需要在更多的图像上标出操纵点。

设置完成后，点OK。

操纵点就加入到了工程里面。

5.2方式2：

在空三射线编辑器中刺出操纵点。

这种方式先进行初步处置后在空三射线编辑器显示操纵点，是通过POS数据预测出所有操纵点位置。

这种情形适用于软件坐标系统库中能够找到POS数据坐标系统与GCP坐标系统，这两个坐标系统没必要然要相同，软件会自动将他们转化成同一个坐标系统。

利用这种方式添加操纵点，在初步处置后需要手动设置操纵点。

5.2.1加入操纵点到工程中

依照的步骤，加入操纵点到工程中。

不把他们在图像上标注出来。

5.2.2完成初步处置

点击菜单栏运行，选择本地处置，把初步处置和高精度处置选上，点云和正射影像先不生成。

点开始进行处置。

5.2.3在空三射线编辑器中刺出操纵点GCP。

点击菜单栏的视图，打开空三射线编辑器，能够看到生成的连接点和系统预测的操纵点位置（蓝色的圆圈，中间有一个小点），如以下图所示。

在左侧的列表框中会显示那个操纵点所在的所有图像的相片，在每张相片是上左击图像，标出操纵点的准确位置（至少标出两张）。

这时操纵点的标记会变成一个黄色的框中间有黄色的叉，表示那个操纵点已经被标记（标了两张相片后，那个标记中间多了一个绿色的叉，那么表示那个操纵点已经从头参与计算从头取得的位置）。

如以下图所示。

检查其他影像上的绿色标志，假设是绿色标记与操纵点位置能够对应上，那么那个操纵点不需要再标注，不然需要在更多的影像上标记出那个操纵点。

当所有图像中的绿色标记的位置都在正确的位置上以后，点APPLY（应用）。

如以下图。

然后对其他的操纵点别离进行上面的操作。

当所有的点都标记完成后，点菜单栏运行，选择Reoptimize（从头优化），把新加入的操纵点加入重建，从头生成结果。

检查质量报告。

5.3方式3：

在空三射线编辑器中利用预测操纵点功能标记操纵点。

这种方式先进行初步处置后，在空三射线编辑器中设置3个操纵点，确信坐标系统，然后系统自动计算出其他操纵点的位置。

这种方式适用于以下两种情形：

●没有影像位置数据POS数据，可是有地面操纵点数据。

●GCP数据坐标系统与POS数据坐标系统关系未知（彼此之间不明白怎么转化）。

5.3.1完成初步处置

点击菜单栏运行，选择本地处置，把初步处置和高精度处置选上，点云和正射影像先不生成。

点开始进行处置。

5.3.2设置GCP坐标系统

点击菜单栏项目，选择像控点编辑器，在显现的对话框中点击坐标系，显现如下对话框，选择坐标系统的输入方式。

设置好GCP坐标系统后点OK。

5.3.3在空三射线编辑器中刺出GCP

点击菜单栏视图，选择空三射线编辑器，显现如下视图，软件生成的连接点会显示在三维视图中。

在三维视图中点击靠近操纵点周围位置的点，在右边的视图中找到该操纵点的准确位置。

点击

新建连接点。

显现如下对话框，在表格中双击单元格设置该操纵点的属性。

名称、类型（设置为3DGCP）、坐标、许诺误差等。

在右边的影像视图中左键点击影像，在两张影像上面刺出那个操纵点的准确位置。

在一张影像上刺出那个操纵点后，该位置会显现一个黄色的标记，在另外一张相片上刺出那个操纵点后，点击Optimize，该操纵点在所有相片上相应的位置会有一个绿色的标记，表示系统自动计算出来的位置。

检查绿色的标记与实际操纵点位置是不是一致。

确认无误后点击Apply。

按以上步骤添加3个操纵点后，依照的方式把剩下的操纵点添加到工程中。

系统会自动计算出新加入的操纵点的位置信息，而且以蓝色的圈圈中间有一个点的标记表示。

调整操纵点的位置使之与实际位置对应，方式类似。

逐个检查操纵点的位置，没有问题后点击Apply。

然后继续设置其他操纵点。

当所有操纵点添加完成后，点击菜单栏运行，选择从头优化。

软件会把新加入的操纵点参与从头计算。

2全自动处置

点击菜单栏运行，选择本地处置，系统显现如下对话框。

在前面添加操纵点进程中，假设是初步处置已经运行了（利用方式2和方式3选项添加操纵点），那么那个地址就不需要再次运行了。

依照需要选择所需要运行的步骤，点击开始按钮运行。

开始处置前的一些设置（那个地址一样都是默许）

能够设置生成的点云和正射影像的范围，地图视图>正射影像区>绘定设置生成正射影像的范围，点云方式相同。

6.1初始化设置

Processing格子中前面和提及，那个地址不重复。

a.特点匹配

设置处置单位像素大小，越大成效越好，花的时刻也越多。

越小耗时越小。

b.优化

环节包括了多次的空中三角测量、光束法局域网平差和相机自检校计算。

Internalcameraparameters、Externalcameraparameters内部参数和外部参数（能够别离明白得为内方位元素和外方位元素）。

✓Optimizeexternalandallinternals通常无人机震动比较大，因此建议选那个，两个都进行优化计算。

✓Optimizeexternalonly仅优化外部参数，假设是利用的相机已经进行严格的检校，而且相机参数必然要被利用，咱们就会选那个选项。

✓Optimizeexternalsandleadinginternals优化外部参数和要紧的内部参数。

关于视角相机模型要紧的内部的参数包括相机焦距和两个径向畸变参数，关于鱼眼镜头模型是指相机参数的多项式系数。

✓从头匹配影像选项对影像进行更多的匹配，会取得更好的匹配成效。

在测区内有大量植被、丛林时建议选上，选上会增加处置时刻。

c.输出

✓Camerainternalsandexternals,AAT,BBA

生成相机内部参数和外部参数、空三文件、区域网光束平差文件。

✓未畸变影像

畸变纠正影像。

（假设是提供了相机参数，在processing-saveundistortedimages中能够生成畸变纠正影像）

✓低分辨率影像图

勾选上能够生成低分辨率的影像图（快拼图）。

6.2点云加密

a.像素比例

✓PixelMatching图像比例

✓设置的越大生成的点越多，取得细节越多，花的时刻也越多。

✓Multiscale多重比例选上后会额外生成多的3D点，表现更多的细节。

✓Pointdensity点云密度，越大越慢，越小越快。

✓Minimumnumberofmatchesper3Dpoint最少匹配数：

点云中每个点至少要在几张相片上有匹配点。

3是默认的，通常在影像重叠度不是很高选2，得到的点云质量不是很高。

选4会提高点云质量减少质量但是得到的点数量会减少。

b.点云过滤器

✓利用点云加密区

假设是已经画了一个加密区域，那么勾选上那个后，生成的功效只有那个区域内。

✓利用注解

注解能够生成一些输出功效，这些功效能够用来改变RayCloud视图中加密点云与致密点云的视觉成效。

✓利用噪音过滤半径

勾选上后能够设置点云噪音过滤模板的大小，模板越大删去的点越多，取得的结果越滑腻，模板越小保留的点越多。

通常设置6-15能够取得更多的细节。

✓利用点云滑腻

一旦利用噪音过滤，那么依照点云会有一个表面生成，那个表面会有很多不正确的小疙瘩，利用点云滑腻能够改善这些疙瘩。

类型：

sharp能够保留更多的转角、边缘特点。

Smooth滑腻整个区域。

Medium是前二者的一个综合。

半径：

设置滑腻算法模板的半径。

设置为0时不做滑腻，设置为默许时能够保留一些栏杆、天线等特点。

设置大于20时会滑腻尖锐的区域。

c.输出

XYZ是空间坐标文件、LAS是LiDAR点云文件、LAZ是LAS紧缩文件。

6.3数字表面模型及正射影像生成

a.栅格数字表面模型（DSM）

GeoTiff：

保留DSM为GEOTIFF文件

归并瓦片：

生成一个融合的大文件，没有选上的话生成的DSM是分块的。

b.坐标方格DSM

设置坐标DSM格式，XYZ选项下Spacing为生成的3D点距离。

c.正射影像图

✓GeoTiff选上后能够输出正射影像图。

WeightedAverage（加权平均）选项是默许的，假设是选择Multi-bandBlending，那么处置速度会加速，可是在一些边边角区域会显现更多艺术成效。

✓谷歌地图瓦片和KML那个选项生成KML文件和能够在GoogleMaps中显示生成的影像。

d.三角模型

用正射影像、DSM生成OBJ格式文件。

（在三维建模时利用，能够在3DMAX中打开）

e.等高线

设置生成的等高线文件格式。

✓基地轮廓：

设置开始生成等高线高程。

✓海拔区间：

设置等高线距离（等高距）。

质量报告分析

要紧关注区域网空三误差、自检校相机误差、操纵点误差。

7.1区域网空三误差

区域网空三误差如以下图，Meanreprojectionerror确实是空三中误差，以像素为单位。

相机传感器上的像素大小一样为6微米（μm），不同相机可能不一样。

换算成物理长度单位确实是*6μm。

7.2相机自检校误差

上下两个参数不能相差太大（例如Focallength上面，下面是20mm，那么确信是初始相机参数设置有问题），R一、R二、R3三个参数不能大于1，不然可能显现严峻扭曲现象。

7.3操纵点误差

ErrorX、ErrorY、ErrorZ为三个方向的误差。

点云和正射影像编辑输出

8.1编辑点云数据，功效可直接输出

1.曲线对象创建功能，可直接获取高程点、量取地物距离长度；

2.平面对象创建功能，可实现地物面积量取；

3.堆存对象创建功能，可实现体积计算，如以下图所示，为堆叠对象创建，可直接在点云上量取表面积和体积等物理信息。

8.2编辑正射影像

完成第三步骤的操作以后，就到了出正射影像功效

这一时期流程是：

调整拼接线——投影切换——混合影像——正射影像功效

✓调整拼接线：

依照生成的初步功效，调整拼接线，进行拼接线调整的时候，要紧的调整对象是影像上的衡宇和道路这些位置，这些地址图像拼接的时候最容易显现扭曲，错位，因此是重点调整对象；

✓投影切换：

全选所有的拼接影像，鼠标右键点开功能表，选取平面投影p，那个步骤能够初步解决影像的拉花、变形的现象，然后需要人工检查，个别影像需要人工操作切换影像以达到更好的成像成效；

✓混合影像：

进行前面一系列的操作以后，切换到混合影像功能，在右方界面点击混合影像按钮，即可生成最终的正射影像功效

✓正射影像功效：

功效输前途径为预设保留途径内的2_mosaic文件中，例如以下图：

常见问题

9.1出低精度快拼影像

在初步处置InitialProcessing进程中，当咱们把“低分辨率影像图（8GSD）”选项选上后，那么会有一张低分辨影像生成在工程文件中。

假设是只是想取得快拼图，那么能够在rapidcheck快速检查前把那个勾选上，运行rapidcheck就能够够够最快的拿到低分辨率影像图。

9.2多个工程融合

那个地址以融合两个工程为例，第一确保这两个工程重叠度要够（相邻航带旁向重叠度60%以上），假设是航带间重叠度不够能够设计两个工程重叠一条航带。

然后别离成立两个工程，并运行完初步处置，保留退出。

再新建一个工程，注意选择新项目下的“通过归并现有项目创建新项目”。

然后点next。

选择需要添加的项目，如以下图。

加入后，软件会自动对新建的归并工程进行初步处置。

检查质量报告，注意因为咱们融合了两个测区，因此每一个测区都会生成一个块（blocks），此刻咱们要把两个块接在一路。

（假设是咱们获取的POS精度足够好，那么不用手动连接测区也是有可能的）

软件进行初步处置后，会有一个很稀的点云生成，在点云视图中，添加手动连接点。

添加连接点的方式与在RayCloud中刺出操纵点的方式类似，只是加入的连接点类型为手动连接点（ManulTiePoint），而且不用输入座标，也能够直接加入操纵点。

建议至少加入3个连接点。

（注意：

在加入连接点Apply后，影像上绿色的标记与黄色的标记可能距离有点远，没关系，在后面从头优化后就会大体重合）

在完成加入手动连接点后，选择从头优化（Reoptimize），从头生成质量报告，检查质量报告。

如以下图，此刻两个测区已经归并在一路，因此只有一个块，Dateset中也没有提示不合格。

同时质量报告中还会显示咱们添加的连接点误差，检查这些误差，假设是需要咱们能够再去调整这些点或手动添加更多的点。

完成以上步骤后，咱们能够把那个测区继续与其他测区融合，或接着完成空三加密、生成DSM和DOM。

9.1区域输出功效

软件能够只对测区某个范围生成点云和正射影像，选择地图视图，在地图视图的下拉菜单中点云加密区-绘定，然后在地图中画出范围，如以下图所示。

然后确认点云加密设置选项卡下面“利用点云加密区”勾选上后，运行空三加密，那么软件只生成绘定区域的点云数据。

绘定区域生成正射影像图的方式与点云类似，那个地址再也不累述。

9.1点云中编辑DSM

咱们能够通过编辑点云，减去衡宇、树林等地表物体的高程，获取咱们需要的DSM。

那个地址以衡宇为例，第一在点云编辑模式下，利用画平面的工具，在地面房角的高度画一个平面。

如以下图。

平面画好以后，从头生成DSM、等高线等。

生成之前注意备份之前生成的功效。

从头生成成效如以下图。

项目途径文件结构