同一款软件,为什么别人做出来的模型质量这么好?

无人机测绘与建模 2021-09-12 10:47:44

简介


PhotoScan是一款基于影像自动生成高质量三维模型的软件。通过选取合适的重建参数,即使非专业人员也可以在一台电脑上高效的完成数据处理工作,得到高质量的点云成果、网格模型、三维模型、正射影像等数据成果。也可以基于这些成果完成分析工作,包括:等高线绘制、NDVI指数计算等等。

但是,PhotoScan看似操作简单,实际运用中有很多重建参数是人为干预的。能否根据具体项目要求,选取合适的参数,是评价一个操作员是否合格的重要指标。

限于篇幅,本文主要简单介绍PhotoScan的数据处理流程。完整的技术文档,请加入QQ群(425034351)索取。

PS

主要数据处理流程包括以下四个步骤:1)对齐照片;2)生成密集点云;3)生成网格;4)生成正射影像/三维模型。

下面,逐一将这些步骤简单介绍。


1、对齐照片

首先PhotoScan会提取照片公共点,并根据特征值进行匹配,配合相机检校,计算得到每张照片的外方位元素以及内方位元素。该过程最终成果为稀疏点云和相机位置。

稀疏点云并不会直接用于进一步的三维重建(基于稀疏点云的重建方法除外)。然而,它可以导出以供外部程序进一步使用。例如,稀疏点云模型可以给三维建模软件提供参考。

在进行该部分工作之前,建议利用程序自带的“质量评估”功能估算照片的质量值,以排除质量较差的照片。也可以将照片进行预处理,以获得更好的数据成果(注意不能裁剪或扭曲照片)。

该部分可人工干预的参数主要有以下几个:

1)精度;

2)成对预选;

3)关键点限制;

4)连接点限制;

5)蒙板约束;

6)相机自检校。


2、生成密集点云

在照片对齐完成后,即可生成密集点云。在利用密集点云三维重建或导出之前,可对点云进行编辑。

该部分可人工干预的主要内容包含以下几个方面:

1)点云编辑(可在软件内编辑,也可借助第三方软件,比如TrimbleRealworks);

2)质量参数(高、中、低等);

3)深度过滤(建议不要勾选禁用)。


3、生成网格

在生成密集点云并调整好边界后即可生成网格模型。为了获取高质量的数据成果,PhotoScan内设了诸多参数,包括:

1)面类型(任意或者高度场,建议航空摄影测量选择高度场模式);

2)面数(高、中、低、自定义等);

3)插值(禁用、启用、推断三种模式);

4)点类(根据不同需要,选取不同点来进行重建)。


4、纹理化及正射镶嵌

PhotoScan的纹理映射模式较为复杂,包括通用模式、正射影像模式、自适应正射影像模式、保持UV、球形模式等待呢个。

而在混合模式选项中,又提供了马赛克、最大强度、最小强度、平均等模式选项。

另外,此过程中,不建议开启颜色校正功能。


5、其他

上述流程基本上能够满足一般的数据处理需求。但对于某些场景,可能还需要进一步的操作才能够满足任务需求,比方说以下几种情况:

1)屏蔽照片的某些区域;

2)NDVI指数的计算方法;

3)优化照片对齐的算法;

4)分布式计算的配置方法;

5)等高线生成与编辑;

6)引入外部模型等等。

当然还有一些其他的应用尚未列出。

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