測繪操作手冊

1、3D攝影測量成像使用說明一、 簡介傾斜攝影技術是國際遙感與測繪領域近年來發(fā)展起來的一項高新技術。它突破了傳統(tǒng)航測單相機只能從垂直角度拍攝獲取正射影像的局限，通過在同一飛行平臺上搭載多臺影像傳感器，同時從垂直、傾斜多個不同角度采集帶有空間信息的真實影像，以獲取更加全面的地物紋理細節(jié)，為用戶呈現(xiàn)了符合人眼視覺的真實直觀世界。 傾斜攝影真三維數(shù)據(jù)可寫實地反映地物的外觀、位置、高度等屬性，增強三維數(shù)據(jù)帶來的高沉浸感，彌補了傳統(tǒng)人工建模仿真度低的缺陷。 同時使用無人機搭載傾斜攝影相機進行地形測繪配合自動建模系統(tǒng)能夠給測繪領域帶來革命性的效率提升。完成整個傾斜攝影成像到GIS平臺應用和展示大致分為如下幾個

2、步驟：（1）測試五鏡頭相機五鏡頭自帶電池，所以使用前請將自帶電池充滿電，可使用1個小時，設置好拍照模式并進行飛行前的拍照測試。（2）航測無人機航測無人機能夠根據(jù)五鏡頭的相機參數(shù)、飛行高度、圖像重疊率等規(guī)劃出合適的航線任務，同時按照計算出的拍照間距觸發(fā)相機快門進行拍照，POS記錄板記錄拍照時刻相機的經(jīng)度、維度、高度信息。（3）成像并生成成果數(shù)據(jù)Smart3DCapture , 是一個革命性的制作現(xiàn)實三維模型的軟件系列，它能無需人工干預地從簡單連續(xù)影像中生成最逼真的實景真三維場景模型。五鏡頭按航線完成拍照任務后，分別取出鏡頭里面的5張SD存儲卡，分別導入到安裝有Smart3DC

3、apture的電腦，最終生成成果數(shù)據(jù)。（4）KWTGISpro軟件在GIS平臺（KWTGISpro軟件）加載成果數(shù)據(jù)，并且擬合到三維地圖中，然后結合軟件的功能進行目標物的量測。KWTGISpro提供傾斜攝影的量算、標注、單體化等應用功能。 二、工作流程2.1 五鏡頭相機的軟件使用和說明首先要在安卓系統(tǒng)的手機上安裝與鏡頭設置有關的軟件app。2.1.1模式選擇軟件選擇“模式選擇.apk”（相機作業(yè)模式設置軟件）根據(jù)軟件安裝提示安裝在智能手機（android4.0及以上版本）上即可，屏幕上生成模式選擇快捷圖標。（1）模式選擇：1） 在攝影儀通電狀態(tài)下進入主頁面后，點擊“藍牙連接“按鈕，進入藍牙搜索

4、頁面，選擇攝影儀藍牙設備，即可開始對攝影儀進行操作，連接成功后“藍牙連接”按鈕會點亮。2） 點擊“自控拍攝模式”(首次默認為該選項，長按此項可設置拍照間隔)右側下拉按鈕，顯示所有工作模式。例：選擇“外觸發(fā)三模式”，下次啟動后攝影儀會記憶該工作模式直接選用。（2）打板操作：拍攝任務需要多個架次來完成時可使用“打板”按鈕，具體操作如下：1）第一架次結束后飛行器返回地面，根據(jù)攝影儀電池電量判斷第二架次任務電池電量是否充足，若充足，打開相機作業(yè)模式選擇軟件，點擊“打板”按鈕拍攝一張空白照片作為標簽來判斷兩個架次拍攝的圖像信息。2）第二架次與第三架次之間，在判斷電池電量充足的前提下可采用相同的打板操作來

5、實現(xiàn)快速圖像數(shù)據(jù)采集。注意：a）多架次拍攝任務時，每架次返回地面后應先檢查電池電量，其次應檢查相機存儲卡容量是否可容納后續(xù)架次的拍攝圖像，若存儲空間不足應及時將前幾個架次拍攝數(shù)據(jù)導出。b）我們通常是使用外三觸發(fā)模式，也就是說有無人機觸發(fā)快門進行拍照。2.1.2工作流程總結（1）Micro SD相機存儲卡檢查a）插入存儲卡時確保方向正確；b）作業(yè)前建議每張存儲卡清空；c）若剩余空間足夠，可更改卡內自生成文件夾名稱，以便區(qū)分作業(yè)任務。（2）電池電量檢測將電池與其充電器連接后插入電插板，若綠燈亮起則表示電池電量充足，紅燈亮起則需充電。（3）開機a）將電池與攝影儀插接并放入電池艙，此時攝影儀處于通電狀

6、態(tài)；b）通電狀態(tài)時按下工作開關，五個相機將全部開機，攝影機進入開機狀態(tài)c) 按下工作開關等待相機開機20秒后，取下鏡頭蓋等待起飛。（4）關機a）保證五個鏡頭蓋上蓋后，按下工作開關，攝影儀仍處于通電狀態(tài)；b）打開電池艙拔下電池接口，五個相機將全部關機，攝影機進入關機狀態(tài)。2.2 航測無人機航拍前，需使用集成式地面站軟件對預拍區(qū)域進行航線規(guī)劃，主要操作如下：（1）打開“KWT地面站4.0”，正常加載電子地圖。（2）選擇菜單欄“工具箱-攝影測量工具”，打開對話框，如下圖所示，焦距、傳感器H（mm）、傳感器W（mm）的數(shù)值是依據(jù)當前所使用的鏡頭型號填寫。針對目前公司所用的測繪鏡頭（HGII-C），焦距

7、（24）、傳感器H（mm）（15.4）、傳感器W（mm）（23.2）是下圖所示參數(shù)。攝影測試工具對話框另外，飛行高度（米）、H覆蓋率（%）、W覆蓋率（%）、水平速度（米/秒）、垂直速度（米/秒）是使用的時候根據(jù)當前的地形、環(huán)境、天氣等因素綜合考慮自行填寫。轉彎模式，選擇“定點轉彎”防止在邊緣部分成像重疊率不夠。以上信息檢查正確無誤后，點擊“點擊選擇你想掃描的區(qū)域”，在地圖上就會彈出一個矩形框，根據(jù)航拍的區(qū)域調整矩形框的大?。ㄗ⒁猓{整后可以看到區(qū)域的長和寬，估算區(qū)域面積）。調整完成后，點擊“預覽”，立即可以看到由以上參數(shù)自動規(guī)劃出來的航線。如下圖所示，規(guī)劃的是0.5km*0.4km的一片區(qū)域。

8、預覽拍照航線預估無人機的飛行狀況滿足要求后，點擊“生成”即可生成航線任務，如下圖所示：生成航線任務，檢查無誤后，即可上傳到飛控，自行航線飛行。2.3 Smart3D 成像流程。航拍回來，將五鏡頭中的sd卡數(shù)據(jù)導出到電腦磁盤中，一個文件夾存儲一張sd內容，五組鏡頭的數(shù)據(jù)檢查正確無誤后，開啟“開始-所有程序-Bentley”中的“ContextCapture Master”，創(chuàng)建工程。該軟件是執(zhí)行Smart3D的關鍵應用程序。如下圖所示:點擊“OK”，進入工程主界面，選擇“Photos”加載五組鏡頭數(shù)據(jù)。選擇“Add entire directory”可以加載五組鏡頭所在的文件夾的路徑，如下圖所示

9、：是否完全加載成功，可以點擊最后一個按鈕“Checkimage files”來確認，如上圖所示，說明所有圖片是正常的，點擊“Close”關閉。下一步，開啟“開始-所有程序-Bentley”中的“ContextCapture Engine”，這是一個成像引擎軟件，伴隨成像的整個過程，如下圖所示：正確運行后可以最小化顯示。下一步，右鍵單擊“Block_1”，選擇“Submit Aerotriangulation”意思是“提交航空三角運算”，如下圖所示：所有參數(shù)選擇默認，點擊“next”，直到“Submit”，完成參數(shù)設置，生成“Block_1_AT”節(jié)點，如下圖所示：此項將對加載的照片進行運算，完

10、成后，點擊該頁面下的“3D view”將看到照片的點云數(shù)據(jù)，如下圖所示。下一步，右鍵點擊“Block_1_AT”，選擇菜單里面的“New recongstruction”，意思是“新重構”，即生成新節(jié)點“Reconstruction_1”。選擇此節(jié)點，右面屬性頁選擇“Spatial framework”，Mode一項，選擇“Regular planar grid”即可。如下圖所示：下一步，選中“Reconstruction_1”節(jié)點，右鍵彈出菜單，選擇“Submit new production”選項，彈出對話框。在此對話框，選擇“Format/Options”，選擇成果數(shù)據(jù)輸出格式，選擇OS

11、GB格式輸出。如下圖所示：其他選項，保持默認即可，最后點擊“Submit”，即在左邊樹形列表中增加一個節(jié)點“Production_1”，選中該節(jié)點，可以看到“ContextCapture Engine”在運算的進度條。運算完成后顯示如下畫面：若是出現(xiàn)上述頁面，說明3D成像順利完成。注意：上面可以看你到你生成的成果數(shù)據(jù)的格式OSGB。2.4 KWTGISpro應用軟件在桌面上打開“KWTGISpro傾斜攝影專業(yè)版20151201.exe”快捷方式，首次使用請聯(lián)網(wǎng)下載地圖。如下圖所示：在此頁面工具欄中選擇“導入傾斜攝影數(shù)據(jù)”，彈出如下對話框：其中，“數(shù)據(jù)路徑”是在Smart3D中生成的OSGB格式的Data文件夾，也就是在Productions文件夾里面的Production_X文件夾下的Data文件夾（注意此文件夾包含的是OSGB格式的文件）?！皥D層名”是該成果數(shù)據(jù)的名稱，自行命名?！爸行狞c經(jīng)度”是航拍點的經(jīng)度?！爸行狞c維度”是航拍點的維度。可以在飛行前將home點的經(jīng)緯度作為此項的數(shù)值。“高度模式”選擇“相對地表”。“高度”使用推薦高度。輸入以上數(shù)據(jù)后，可以點擊“預覽”查看成果數(shù)據(jù)的3D效果圖。為了和地圖完美的擬合，還需要使用工具欄中的“平移傾斜攝影數(shù)據(jù)”按鈕