正射数据处理操作步骤.docx

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正射数据处理操作步骤

Pix4Dmapper软件处理无人机数据操作流程

一、Pix4Dmapper软件处理无人机数据包括以下几个步骤：

1.Pix4Dmapper软件安装步骤。

2.原始资料准备。

3.启动软件。

4.新建工程。

5.数据处理。

6.成果数据检查。

7.正射影像镶嵌编辑。

8.数据成果。

二、具体操作步骤如下：

（一）Pix4Dmapper软件安装步骤

1.打开Pix4Dmapper软件安装包所在的文件夹。

2.鼠标双击安装包中的“

”，打开安装程序。

3.按照要求，点击“Next”，进行下一步，弹出如下界面，点击选择“IacceptthetermsintheLicenseAgreement”，选择后，点击“Next”。

如下所示：

4.点击“Next”后，弹出如下对话框，点击“Browse”选择安装目录储存路径（默认存在C盘，可进行修改），设置完成后，点击“Next”进行下一步。

5.在弹出的对话框中，点击“Install”。

6.在弹出的对话框中，选择“Finish”,完成安装。

7.安装完成后，返回到安装包文件夹，鼠标双击“

”，在弹出的对话栏中，选择“是”，如下所示：

8.点击“是”后，在弹出的对话框中，单击选择“确定”，完成软件注册。

9.接下来，返回到安装包文件夹，复制“

”。

10.打开软件的安装目录所在的文件夹，把“

”粘贴到安装目录文件夹里。

11.完成以上操作，软件安装步骤全部完成。

可以点击桌面“

”图标，打开软件。

（二）原始资料准备

1.原始资料包括影像数据、POS数据以及控制点数据。

2.原始数据的分类：

1）对采集回来还未进行分类的照片，需要按照“正射、倾斜、全景”三方面进行照片分类。

2）首先，进行航次的划分。

可以按照照片的拍摄时间进行分类，例如：

两张照片之间的拍摄时间相差较大（一般超过5分钟，为无人机更换电池时间），则表明从拍摄时间较晚的照片开始需要划分一个新航次，每划分一个新航次需要新建一个文件夹。

放进航次1文件夹：

3）划分好所有航次后，可以根据照片的角度、方向，以及飞行人员的记录进行“正射、倾斜、全景”照片的划分。

3.确认原始数据的完整性，检查获取的影像中有没有质量不合格的相片。

同时查看POS数据文件，主要检查航带变化处的相片号，防止POS数据中相片号与影像数据相片号不对应，出现不对应情况应手动调整。

4.影像数据和POS数据的文件名及其存放路径都不要出现中文。

原始数据和成果数据最好不要存在同一个盘（若只有一个可以存放数据的盘，则两者最好不要在同一路径下，都放在根目录即可），否则有可能影响数据处理速度。

5.POS数据的格式可以为*.txt、*.dat、*.csv三种格式中的任意一种，内容中不能出现任何中文字符。

POS数据包含的内容依次为：

影像名称、经度、纬度、绝对航高。

具体内容如下：

6.控制点文件，控制点名字中不能包含特殊字符。

控制点文件格式可以是.txt或者.csv。

具体内容如下：

（三）启动软件

1.正常情况：

在电脑桌面上，找到“Pix4Dmapper”软件

双击鼠标左键启动软件，显示如下界面：

2.特殊情况：

当电脑连网的时候，可能软件会变成“探索版”，这时候有一些操作是无法进行的。

如下所示：

当出现这种情况时，解决步骤如下：

1）打开Pix4Dmapper软件安装包所在的文件夹，鼠标双击“PIX4D-注册.reg”，在弹出的对话框中，选择“是”，导入注册表。

2）单击“是”后，在弹出的对话框中选择“确定”按钮。

3）接着，把安装包文件中的“winmm.dll”复制粘贴到pix4d的安装目录里。

如下所示：

4）在弹出的“复制文件”对话框中，选择“复制和替换”，文件成功替换到安装目录里。

5）此时，再次打开Pix4Dmapper软件，发现所有操作都可以进行。

（四）新建工程

1.单击项目—新项目，打开新建项目向导。

2.弹出如上图所示对话框，输入“项目名称”，点击“浏览”按钮，弹出如下对话框，定义项目存放路径。

如图所示：

项目名称和项目存放路径定义完成后，显示界面如下：

3.点击Next按钮，弹出加载影像数据的界面。

4.选择“添加图像”按钮，找到影像数据存放的路径，选中待处理的影像进行加载，如图所示：

注意：

数据需放在英文路径下，路径中不能包含中文和特殊字符。

支持的相片数据格式包括tif和jpg。

加载数据完成后，显示界面如下：

5.点击Next按钮，显示如下界面，定义“图像坐标体系”、“地理地位”、“相机型号”。

1）图像坐标体系设定：

即设置POS数据坐标系，默认是WGS84（经纬度）坐标系，若默认的坐标系正确，则无需更改。

若不正确，则单击“编辑”按钮，弹出如下的定义坐标系的界面：

可以单击选择“从列表中选择坐标体系”来选择坐标系，也可以选择“从.prj文件中选择坐标体系”来定义坐标系。

2）地理定位设定（即导入POS数据）：

可导入准备好的POS数据，支持txt、csv等格式。

文件格式是相片名、纬度、经度、高程。

单击选择“从文件中导入图像的定位信息”

按钮，弹出如下界面：

点击“浏览”按钮，选择POS数据文件，完成后单击OK按钮。

3）相机型号的设定：

软件自动读取，相机型号的核查、修改和自定义。

如需修改数据，可单击选择“编辑”按钮，弹出如下界面：

点击“编辑”按钮，可修改相机参数，修改完成后点击保存按钮。

点击“创建”按钮，定义新的相机模型，输入相机名称和相机参数，定义完成后点击保存按钮。

6.参数确认无误后，点击Next按钮，显示如下界面：

7.点击“Finish”按钮，新建工程过程完成。

（五）数据处理

1.在新建工程完成后，界面显示如下：

（在连外网的情况下，会显示底图和航迹图，若无连外网，则只显示航迹图）

2.点击“运行”,选择“本地处理”。

该软件提供了“高精度处理”和“快速检测”两种初始化处理模式。

“高精度处理模式”提供最高精度的数据成果。

“快速检测”模式是通过降低原始图片数据的分辨率来提高数据的处理速度，成果数据的精度比高精度处理模式的稍低。

3.快速处理检查（可选）

这一步可以不做，只是起到一个检查作用。

快速处理出来的结果精度比较低，所以快速处理的速度会快很多。

因此快速处理建议在飞行现场进行，发现问题方便及时处理。

1）选择“快速检测”单选按钮，将第二步和第三部的选中取消，显示如下：

2）点击“开始”按钮，显示如下界面。

3）在第一步完成后，变为绿色。

4）点击

按钮，查看质量报告。

点击

图标后，显示质量报告的PDF文档。

检查质量报告，质量报告主要检查两个问题，Dataset以及Cameraoptimizationquality：

a.Dataset（数据集）：

在快速处理过程中所有的影像都会进行匹配，这里需要确定大部分或者所有的影像都进行了匹配。

如果没有就表明飞行时相片间的重叠度不够或者相片质量太差。

b.Cameraoptimizationquality（相机参数优化质量）：

最初的相机焦距和计算得到的相机焦距相差不能超过5%，不然就是最初选择的相机模型有误，重新设置。

注意：

如果效果较好，根据用户需求选择不同的处理方式：

a.只想获得快速拼图结果，则勾选掉第一项，勾选中后面两项，点击“开始”继续处理即可。

b.想获得高精度的处理结果，则采用“高精度处理”模式进行处理，勾选中“初始化处理”，并勾选“高精度处理”选项，点击“开始”按钮，等这个处理结束之后加控制点。

如下图所示：

4.加入控制点。

控制点必须在测区范围内合理分布，通常在测区四周以及中间都要有控制点。

要完成模型的重建至少要有3个控制点。

通常100张相片6个控制点左右，更多的控制点对精度也不会有明显的提升（在高程变化大的地方更多的控制点可以提高高程精度）。

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

加入控制点可以通过两种方法进行：

第一种是利用“空三射线编辑器”进行操作；第二种是利用“平面编辑器”进行编辑。

（1）利用“空三射线编辑器”加入控制点（推荐使用）：

这种方法用于先进行初步处理后在空三射线编辑器显示控制点，是通过POS数据预测出所有控制点的位置。

这种情况适用于软件坐标系统库中可以找到POS数据坐标系统与GCP坐标系统，使用这种方法添加控制点，在初步处理后需要手动设置控制点。

具体操作步骤如下所示：

1）点击

图标，打开“像控点/手动连接点编辑器”。

2）导入控制点

点击“编辑”按钮，弹出“选择像控点坐标体系”对话框，定义控制点的投影坐标系，默认为WGS84。

若为其他坐标系，可通过

按钮或

按钮定义。

定义完成后，点击OK按钮。

3）返回“管理像控点/手动连接点”对话框，点击

按钮，选择控制点坐标文件（格式为.txt或.csv）。

4）点击Open按钮，显示“导入像控点”对话框。

如无需更改，则点击OK按钮。

注意：

如果控制点格式不正确，则无法加载控制点。

正确的控制点格式应要符合：

“控制点名称XYZ”或者“控制点名称YXZ”。

如下所示：

5）此时，在“管理像控点/手动连接点”对话框中的标签中看到添加的控制点的信息。

6）点击“空三射线编辑器”按钮（上图红框处），打开控制点刺点界面。

可以看到生成的连接点以及系统预测的控制点的位置（蓝色的圆圈，中间有一个小点），如下图所示：

7）控制点刺点具体方法与技巧：

a.首先，单击选择主界面左上方的“连接点-手动的/像控点”，选择需要进行刺点的像控点名称，这是主界面右下角的“图像”位置就会显示含有该像控点位置的图片，如下图所示：

b.然后，使用图片查看器打开含有像控点位置的照片，对照寻找像控点。

c.对照图片，在红色“十字”附近寻找容易辨认的、具有标志性的地物，返回到PIX4D主界面，在右下方的“图像”处，选择一张照片，先寻找之前确定的目标地物，缩小查找范围。

找到目标地物后，再在附近小范围寻找红色的“十字”点。

d.对准红色“十字”的交叉中心，单击鼠标左键。

单击后，会出现以下黄圈以及黄色十字，表明已经选择好像控点位置。

e.可以每个控制点先刺在两张相片上，点击“使用”按钮，查看预测的点位是否正确，误差是否在合理范围。

如果正确，再对接下来的照片进行刺点。

f.在之前已经刺完两个点的基础上，剩下的还未刺点的照片中会显示像控点的大概位置，因此可以据此简单快捷的找到像控点位置。

确认无误后，按照上述方法进行刺点。

g.为保证最终成果精度，一个控制点至少要刺在5张相片上（边缘部分控制点除外）。

8）重新优化

刺控制点完成后，点击“运行-重新优化”按钮，更新空三成果。

9）在弹出的“Pix4Dmapper”对话框中，点击OK按钮，关闭对话框。

（2）利用“平面编辑器”加入控制点：

这种方法适用于没有影像位置的POS数据，但是有地面控制点数据；或者GCP数据坐标系统与POS数据坐标系统关系未知（互相之间不知道怎么转化）。

具体操作如下所示：

1）在新建工程完成后，勾选下方“本地处理”中的“初始化处理”和“高精度处理”。

2）点击“开始”选项，进行初始化处理

3）初始化处理结束。

4）单击菜单栏中的“

”按钮，打开“像控点/手动连接点编辑器”。

5）设置GCP坐标系统：

点击“管理像控点/手动连接点”对话框中的“编辑”选项，弹出以下对话框：

6）在弹出的“选择像控点坐标体系”对话框中，单击选择“任意坐标体系单位”后单击“OK”确认选择。

7）点击回到“管理像控点/手动连接点”对话框，选择“导入像控点”。

在弹出的“导入像控点”对话框中，单击“OK”。

像控点导入完成：

8）单击“管理像控点/手动连接点”对话框中的“平面编辑器”按钮。

弹出如下对话框：

9）在“平面像控点/手动连接点编辑器”对话框中的“预览”处，寻找像控点的位置（像控点的具体位置需要回到主界面确认，例如下面第一张图的蓝点，每个蓝点下方会有一张底图，需要根据这些底图寻找像控点位置）。

然后，

点击生成像控点，如图所示（图中黄色十字处）：

10）为满足精度要求，需至少在5张照片以上进行刺点。

这里以刺完第一个像控点为例，在第一个像控点刺完5张照片后，点击“OK”,出现以下界面，需查看像控点位置的误差是否在合理范围之内：

11）剩余的像控点的刺点操作步骤如上所示，刺完所有的像控点后，要对像控点进行“重新优化“，操作步骤与“利用空三射线编辑器刺点”中的方法一致。

12）利用“平面编辑器”进行像控点刺点的方法和技巧与利用“空三射线编辑器”进行像控点刺点的一致，详情参考“空三射线编辑器”中的“控制点刺点具体方法与技巧”。

5.生成质量报告

点击“运行-生成质量报告”，输出检查报告查看空三精度。

若精度报告不满足要求，需对不满足精度的控制点进行调整，然后重新“运行-重新优化”、“运行-生成质量报告”查看精度，直至精度满足要求为止。

6.成果生成和导出

1）处理过程完成后，勾选掉“初始化处理”的选项，勾选中“点云加密”和“数字表面模型和正射影像图”选项，如图所示：

2）如果在后续操作中需要生成等高线和高程点，则需要点击

按钮，设置相关参数。

弹出“处理选项”对话框如下：

3）在“处理选项”对话框中，单击“数字模型及正射影像图”选项卡，把“方格数字表面模型”一栏中

一项勾上，同时设置合适的间距。

4）

5）设置完成后，点击OK，返回主界面，点击“开始“按钮进行数据处理。

（六）成果数据的检查

在处理过程完成后，找到工程保存的位置，打开以工程命名的文件夹，再找到3_dsm_ortho/mosaic文件夹打开，然后以图片浏览器打开DOM数据，查看结果是否满足要求，若拉花和错位严重不满足要求，则进行第六步操作。

（七）正射影像镶嵌编辑

以有拉花的房子为例来进行镶嵌编辑。

1.点击“镶嵌图编辑器”选项，弹出以下界面。

2.将要编辑的房子在视窗中显示并单击，则包含此房子的镶嵌线变为棕黄色。

3.点击

图标，然后在视窗界面点击，将有拉花的房子用多边形画出（注意：

画出的多边形必须与原有的镶嵌线边界有交叉：

ctrl+z键可取消上一步操作）。

4.在新建的镶嵌线多边形上鼠标点击，选择“插入单元”选项，则生成一新的镶嵌线，显示如下界面。

5.再次点击选中新生成的镶嵌线，则可以替代此区域的单景影像显示在右边区域的列表中，如下图。

6.可通过“单元属性”选项卡后的“正射”和“平面”单选按钮进行正射单景影像和平面正射单景影像的切换。

选中“平面”按钮，然后从“可用图像”选项列表中选择满足要求的一景影像来替换有拉花的区域。

7.拼接线技巧如下：

1）当出现一大片集中密集区域，例如密集的房屋的时候，则可以进行大范围修整，不必每个地物单独进行修改，这样可以保证修改的正确率以及图面的美观度。

如下所示：

2）当用多段线框地物时，为保证地物不倾斜、不偏移，可以以地物四周的道路为边界进行画多段线，尽量不要以地物边界为准画多段线，这样可能会导致地物发生倾斜或者没有完全修整的情况。

如下所示：

3）对于较高的建筑物，因为地理位置比较明显，所以修整发生的任何变化也会比较明显，必须保证其修整符合要求。

如果是独栋高建筑，则可以按照之前的方法，独立使用多段线框起来进行修整；如果是连排的高楼，则需要按实际情况进行大范围的修整。

在修整的过程中，要注意地物是否倾斜，以及修整后的角度是否正确。

如下所示：

8.剩下的有拉花的区域均按照以上方法步骤进行影像替换。

全部替换完成后，选中“混合镶嵌图”按钮，界面显示如下：

9.单击“

”按钮，选择需要裁剪的区域，选择完成后，右键单击选择“插入镶嵌图区域”选项。

再次从右栏中点击“混合镶嵌图”按钮，重新进行DOM的匀色镶嵌。

如下所示：

10.重新匀色镶嵌过程进行中。

11.匀色镶嵌过程完毕后会弹出如下对话框，点击OK完成。

12.用图片浏览器再次打开DOM数据，此时可看到原来有拉花的房屋被成功替换。

13.注意：

在进行数据后处理操作时，要随时对数据进行“保存”，以免因电脑死机等特殊原因导致数据丢失。

具体操作如下：

1）对数据进行“保存”操作：

单击该软件菜单栏“镶嵌图编辑器”选项下拉列表中的“保存镶嵌图”选项。

即可将数据保存到工程文件所在的文件夹。

2）发生特殊情况时，找回数据的操作步骤：

首先，单击该软件菜单栏“镶嵌图编辑器”选项下拉列表中的“加载镶嵌图”选项。

然后，在打开的文件夹中，找到“

”，双击打开，把里面的“

”加载进来。

（八）数据成果

软件处理无人机数据可生成丰富的专业数据成果，包含report、空三成果、点云数据、DSM、DOM、tiles（kml格式，可直接加载到geogleearth上查看）及三维成果数据。

1.Report

点击1_initial/report文件夹中是自动生成的pdf格式的成果报告。

报告中包含的主要信息如下。

测区统计信息列表：

DSM和DOM概略图：

航迹图：

空三前后相机模型参数对照表：

匹配同名点统计表：

误差统计：

控制点标记图：

2.空三成果

Params文件夹中包含了自动生成的空三成果（ASCLLtxt格式），相机检校文件（ASCll格式）的同名点文件（ASCLLBINGO/ORIMA格式）。

3.点云数据成果

2_densification/1_densified文件夹中是自动生成的点云数据成果。

软件支持生成不同格式的带RGB的彩色三维点云数据成果。

4.DSM成果

3_dsm_ortho/1_dsm文件夹中是自动生成的DSM成果，成果数据是标准的Geotiff格式。

5.DOM成果

3_dsm_ortho/2_mosaic文件夹中是自动生成的DOM成果，格式是标准的Geotiff格式。

（注：

可编辑下载，若有不当之处，请指正，谢谢!

）