PhotoScan处理无人机航拍照片GCP校正流程

PhotoScan处理无人机航拍照片GCP校正流程

【软件最近更新版本较频繁，菜单条目变化较大，但基本功能没变】

Agisoft PhotoScan （APS）现改名 Metashape了。

【PhotoScan处理无人机航拍照片基本流程（中文版） – 百度文库】——这个基本流程也是我原创的，于2016-08-16上传到百度文库。现在发现被很多个人和网站转载（或拿来主义标注原创）。表格总结的比较精简，如果大家有任何问题欢迎加我QQ（472395768高伟）咨询。

特别指出一点：如果处理需求只是生成正射DOM，且没有野外控制点，流程可以只做 对齐相片→创建格网→生成正射→导出正射 即可，省略 密点、纹理、消减格网等操作。

1、建议无人机航拍前先测控制点，可用差分GPS测量地面控制点GCP（通常WGS84-UTM投影平面坐标系，单点测量形式），边放置控制点边测量（省去后测GCP时野外要费力按图找点）。

2、GCP可用不小于A4的白纸或浅色纸板，四角石头压实（一次性无需回收，携带轻便，形状规则白色航片上明显易于识别，对环境无污染）。

四角压实的不小于A4的白纸或浅色纸板中心

若无也可用自然地物作GCP，要求局部地形平坦，周边高度变化小，同时与周边地物色彩差别明显，照片上易识别，比如不太突出地面的大石块中间，井盖中心，路边水泥板中间或转折角等。

不太突出地面的大石头中间

3、室内PhotoScan软件加载航拍照片后，如果无人机搭载相机带GPS功能，在Reference参考面板可以看见照片坐标值是经纬度。

但野外控制点一般是投影坐标系，所以需要先做一下坐标系转换：

参考Reference面板Convert工具转换照片坐标系WGS84到UTM相应的6度带内。
坐标系转换后可见投影

6度带带号 = 取整（航拍中心点经度 ÷ 6）+ 31

4、先执行以最低参数跑一遍Align photos –> Build Mesh –> Build Orthomosaic，便于自动协助快速刺点

然后 Import导入工具 导入差分手簿输出的csv格式的点测量数据（至少10个GCP），然后全选右键设置Accuracy为0.02m。

CSV格式的参考坐标文件示例（*.txt）

参考坐标可以使用字符分隔的文本文件格式加载到参考窗格。每个参考点在此文件中在单独的行上指定。示例参考坐标文件如下：

＃<label> <x><y> <z>

IMG_0159.JPG40.165011 48.103654 433.549477

IMG_0160.JPG40.165551 48.103654 434.724281

IMG_0161.JPG40.166096 48.103640 435.630558

每行上的单个条目应使用制表符（空格，分号，逗号等）字符分隔。以＃字符开头的所有行都被视为注释。

Trimble R8的RTK测量参数水平1cm，垂直2cm，故而设置（x，y，z）的测量精度为2cm。

5、workspace面板打开正射图，可看到GCP的大致分布位置。

放大到某一控制点，可在待确认的marker蓝色小旗子附近看到野外设置的GCP，用Draw Polygon工具大致勾勒GCP，右键Assign Images…，查看前两张包含该GCP的航片编号。

结合正射全景图依次在前两张航片上找到GCP，右键Place Marker，选择该GCP的编号。然后Reference面板该GCP行右键FilterPhotos by markers…，依次对每一张含有该GCP的航片进行marker的调整确认。

6、Reference面板查看放置marker的像素误差值（最后一列），若大于1，则右键Show Info…，，对偏差值最大的几个依次重新核实调整放置marker的位置，尽量使放置marker的像素误差值小于1。

PS：当GCP位于某张航片边缘时，像素误差值通常无法达到小于1，类似情况可remove marker舍弃。

7、之后 Reset Filter，重复5、6步骤，依次设置每一个GCP。

8、查看marker的坐标误差Error（m）是否有异常偏大的值，核实marker放置位置。

如下图，明显hx008的总体误差异常偏大，单击Reference > View errors工具可见主要误差来自北向的偏大误差。同时，标记hx002的水平两方向的位置误差也显示偏大。

对存疑marker，分别与野外GCP采集照片仔细对比核实标记位置是否正确：比较发现hx008在航片上标记有误，野外实测hx008控制点应为原标记北侧的石块；hx002标记位置与野外实测位置偏离西北米余。

修改调整后点击Reference > Update更新数据

PS：当GCP较多时，建议只勾选部分GCP（≥10个），其他用作检查点Check points。

9、配置完所有控制点后，优化对齐Reference > Optimize Cameras。

从2011年开始航拍用这个软件，野外、室内实验室等地形测绘、地物建模、人体建模等应用场景都有一点经验。

PhotoScan软件常用的航片处理流程很傻瓜，可以做到现场一键出图，但是其功能其实很强大全面，可以处理各类照片图片，包括网络搜集的照片，甚至鱼眼镜头照片、扫描图片等等，黑白照片也可以，建模功能可以去云、填充空洞（比如水域DEM）、指定区域建模、自设定建模坐标系等等，欢迎各种应用场景的朋友一起交流探讨。

国内比较好的软件使用网站帖子比较少，个人有问题都会到俄罗斯官方网站Forum搜索，或者直接邮件跟俄方研发工程师询问，他们回复还蛮快的。

这些年陆陆续续有朋友加Q一起交流，相互学到很多。最近有个朋友反映一个问题，相关网贴很少提及，特此贴出来供同样问题者参考

     问题1、大疆Dj排的照片加载到软件中，航片识别高程为负值？生成的DEM也为负高程值？

【问题解析】

查看详细exif信息，高程定义是Below Sea Level，这应该是大疆固件的bug，之前大疆论坛有个反馈该问题的帖子，主要是精灵3、4和御1的机器遇到，大疆对此进行了优化，建议升级firmware。

• EXIF信息在线查看器工具: https://exif.tuchong.com/
• 有反馈固件版本Firmware beta FW_V01.04.0005高程没问题GPS Altitude Ref : Above Sea Level，
• 同样位置固件版本Firmware public FW_V01.05.0030的航拍就出该问题了GPS Altitude Ref : Below Sea Level

【解决方法】

在Reference栏，选择导出相机Exif位置信息，用文本软件或excel打开编辑删除高程一列的负号，然后重新导入PhotoScan即可。

另外建议升级大疆固件到最新，永久解决这个问题。

      问题2、野外控制点采用的国家2000投影分带坐标系，直接Convert转换时找不到CGCS2000？

【问题解析&解决方案】

目前软件的坐标转换还不支持WGS84直接转换cgcs2000投影坐标系。（由于国家测绘保密，其实所有商业软件都不能准确支持）

但是WGS84和CGCS2000的地球椭圆参数基本一致，两者偏差极小，非专业测绘工程，两者可等同直接相互更改。

1）先将航片的WGS84手动重置为China Geodetic Coordinate System 2000

2）投影转换，转换Convert工具，经纬度的大地坐标转换成米为单位的投影坐标系

然后就可以导入野外控制点啦，Markers标记栏可见坐标单位为米（m）

问题3、野外控制点该选择？选的不好，内业该如何处理？

 【问题解析&解决方案】

控制点的放置原则：水平和高程三维度上的均匀分布，即：尽量不共线不共面。

若野外没注意或者条件不允许，就像上图一样采了2条线，还等间距的，怎么办呢？

不需要把所有野外点做控制点！后期内业可根据项目处理精度要求，灵活分配野外实测控制点分别作为校正控制点Marker和精度校核点Check Point。

checkpoint可选取与其相邻点共线或共面的、高程变化不大的点，用来做数据QA，以检验处理数据产品的精度。

【有问题可以加QQ：472395768高伟】

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