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几个与摄影测量(photogrammetry)相关的软件

1年前浏览1153
1 引言
在【从无人机3D模型直接产生边坡剖面(Cross Section)】一文中曾经讨论了无人机模型的数据结构,模型包括两个文件夹,一个是map,另一个是models。map文件夹储存的是摄影测量(photogrammetry)数据,而models文件夹储存的是点云(Point Cloud)数据。对点云数据已经作了一些工作【点云数据的滤波处理和重构表面(Point Cloud Data)步骤;基于点云数据的地质结构分析(Structural geology)】,影测量不是目前的优先处理事项,尽管它非常确实很重要【多阶段文献回顾: 摄影测量技术在岩石工程中的应用(application of photogrammetry)】。本文简要描述了几个在试验过程中与摄影测量相关的软件。

2 摄影测量和点云的区别
摄影测量法(Photogrammetry)和点云(Point Cloud)是两个相关但不同的概念。它们在计算机视觉和地理信息系统(GIS)等领域中被广泛应用。二者的主要区别是:

摄影测量法是一种通过使用摄像头从不同角度和位置拍摄照片,然后从这些照片中提取三维信息的技术。摄影测量法可以用于创建地图、建筑物模型以及在电影、游戏和虚拟现实中创建现实世界的三维模型。摄影测量法依赖于复杂的算法,如特征提取和匹配、三维重建等,来处理照片并生成三维数据。

点云是一种用于表示三维空间中点的数据结构。一个点云包含许多空间上的点,每个点都有一个或多个属性,如位置、颜色和法线等。点云可以从各种来源获取,如激光扫描仪、立体摄像头或摄影测量法等。点云数据可以用于创建三维模型、测量距离、计算体积等。

简而言之,摄影测量法是一种从照片中生成三维数据的技术,而点云是一种表示三维数据的数据结构。摄影测量法可以用于生成点云数据,但它们本身是两个不同的概念。


3 摄影测量分析步骤 
Photogrammetry是一种利用摄影测量技术从照片中获得三维测量数据的方法。流行的处理软件可能有:
(1) ContextCapture
(2) Agisoft Metashape
(3) Pix4Dmapper
(4) Recap Pro
(5) RealityCapture
(6) 3DF Zephyr
(7) Trimble Inpho
(8) VisualSFM
(9) Meshroom
(10) CapturingReality
(11) MicMac

下面是进行photogrammetry分析的一般步骤:

(1) 采集图像:使用相机采集尽可能多的图像,从不同的角度和位置拍摄被测物体。为了获得更好的结果,建议使用高分辨率的相机和三脚架。

(2) 图像预处理:将采集的图像导入photogrammetry软件(例如Agisoft Metashape或Pix4Dmapper),进行图像预处理。这包括图像对齐、去除图像失真、校准相机参数等操作,以确保所有图像都处于相同的坐标系统中。

(3) 特征提取:使用photogrammetry软件自动提取图像中的特征点,并将它们匹配起来。这些特征点是用于计算三维点云和表面模型的基础。

(4) 三维重建:利用匹配的特征点,photogrammetry软件可以计算出三维点云。该点云表示物体表面上的一系列三维点。可以使用点云编辑工具删除不需要的点,平滑表面等等。然后,基于点云,可以生成网格模型和纹理映射。

(5) 分析和输出:使用photogrammetry软件进行量化分析,例如体积测量,高度测量,倾斜等。可以根据需要输出模型以进行进一步分析。


4 Pix4Dmapper
最先想到的摄影测量软件是Pix4Dmapper,不过由于map内的图形文件是png格式,而Pix4Dmapper不能导入png文件,有人曾经先把png转换为jpg格式后再使用Pix4Dmapper。

5 Meshroom
Meshroom理论上可以导入tif文件,可能由于文件尺寸过大(1.2G),在导入过程中会死机,因此放弃了这个软件。

6 Agisoft Metashape
至少在导入png这一点上,Agisoft Metashape比Pix4Dmapper好,菜单Workflow>Add Folder即可把整个map内的图形导入。

7 GIMP
GIMP是一个图像处理软件,它能顺利读入1.2G的tif文件,然后可以保存为jpeg文件,不过,试验显示转换后的jpg文件压缩为492M,但不能显示。



来源:计算岩土力学
建筑理论游戏试验无人机
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首次发布时间:2023-06-06
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