倾斜摄影与Smart3D(ContextCapture)教程

Smart3D中文版的帮助文档第四章4.2.1>4.2.2

2019-03-09  本文已影响80人  三维GIS那点事_王跃军

pdf版本的中英文对照版帮助文档V1.9版本已整理完成,并仔细核查,可作为案头资料。

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PS:一直在想什么才是最好的教程,当通篇阅读了两遍Smart3D软件自带的英文帮助文档后,觉得自己之前整理的目录糟糕透了,于是一口气把它给翻译了(之前一直没找到中文版,老外对国内市场还是不够重视啊)作为标准教程。

4.2块(Block)

一个Block区块项目包含了一系列影像和属性,包括传感器尺寸、焦距、主点、透镜畸变以及位置和旋转等姿态信息,基于这些信息,可以建立一个或多个重建项目。

一副信息完整的影像就可以被用来进行三维重建。判断图像是否完整应遵循以下条件:

        ~影像文件格式是否被ContextCapture支持(参见导入影像文件格式),并且文件没有损坏;

        ~影像组的属性和姿态信息应满足(参见实用概念):

        ~已获得精确数据;

        ~与其他影像保持一致、连续和重叠;

 为了满足以上两个条件,影像组属性和影像姿态信息必须由在同一Block区块下的不同影像整体经过联合优化运算而获得。一组联合优化运算的图像被称之为这个Block区块的主部件。

您可以通过两种方法获得一组完整的影像:

        ~将影像导入Block区块中,并对影像组属性输入粗略精度参数,然后再利用Smart3D实景建模大师空中三角测量来估算完整的图像组属性和图像姿态。

        ~从XML文件(参照导入区块)导入具有完整和精确影像组属性和影像姿态(比如从第三方空中三角测量软件中获得)的影像。

Block区块项包含以下属性:

        ~Photos影像: 导入或添加的影像,以及相关的影像组属性和姿态(空中三角测量的运算成果或导入数据)

        ~Point clouds:从点云文件导入的点云

        ~Control Points控制点: 手动输入,控制点是可选项

        ~·Tie Points同名点: 由ContextCapture自动提取生成,或者是导入的外部数据,以及用户自定义数据。

        ~Positioning Constraints位置约束::位置、旋转、缩放比例,基于用户定义的tiepoints进行设置。

        ~Additional data附加数据:用来辅助空三的数据

        ~基于此区块的重建项目的列表

Block区块的General概述选项卡包含区块信息面板与Block区块重建列表。

影像带有完整坐标及姿态信息的区块能以三维的形式在 3D预览选项卡中预览。

对于Block区块,能有以下几种操作:

        ~导入区块: 从XML文件中导入区块

        ~导出区块: 区块可以以KML或XML格式导出

        ~拆分区块: 将较大的航飞区块拆分成较小区块

        ~提取区块: 从区块中提取部分指定区块

        ~加载/卸载区块: 从活动的工程中加载/卸载区块

注:区块下一旦建立了重建,图像、控制点与连接点属性将变为只读状态,不可再进行改动。如果确实有需要修改的情况,请使用“clone克隆区块"功能复制一个完全一样的区块,然后再进行编辑修改。

4.2.1 常规选项卡(General)

区块的General包含Block块信息面板与Block块重建列表。

Block仪表盘(Dashboard

Block块的General选项卡包含了Block块概况以及可用工作流的信息。

空中三角测量随时能够重新解算或调整解算一个Block块的影像组属性或和影像姿态。

当空中三角测量正在处理区块中,Block块的General选项卡用于监控处理过程。

重建(Reconstructions

管理Block块的重建列表。

创建新的Reconstruction

从Block块中移除被选中的Reconstruction

4.2.2 照片(Photos)

影像选项卡(Photos)用于管理一组或多组影像及其属性

注:Block块建立任意重建(reconstruction)后,影像选项卡(Photos)就会自动锁定为只读状态,无法再进行修改。

4.2.2.1添加照片(Adding photos)

为了获得最佳性能,照片必须分成一个或多个照片组。照片组是一组同质的照片,所有照片都是用相同的物理相机拍摄的,具有相同的内部方向(图像尺寸、传感器尺寸、焦距等)。如果照片是根据拍摄时使用的相机按子目录组织的,则ContextCapture可以自动确定相关的照片组。

另请参见准备图像数据集。

图像数据集的大小可能会根据您的版本进行限制。参见软件版本。

添加选定的照片文件。

使用shift或ctrl执行多重选择。

添加给定目录的所有照片(递归或非递归)。

此命令浏览所选目录并添加此目录中所有支持格式的照片。

另请参见输入照片文件格式。

从视频文件中提取帧并将其添加到块中。

请参见导入视频帧。

删除表中选定的照片或照片组。

使用shift或ctrl执行多重选择。

4.2.2.2照片组(Photogroups)

照片组属性(photogroup properties

照片组属性定义相机的内部方向。三维重建需要对照片组属性进行精确估计。这些估计可以是:

•由ContextCapture空三自动估计,从一些从exif元数据派生的粗略估计开始,或使用ContextCapture相机数据库。

•导入(导入块时,或从相机数据库或从opt文件导入)。

•或手动输入。

多摄像机设备(Multi-camera rig

指定照片组是否定义属于多摄影机装备的摄影机设备。支持选项为“无”或“主”。为了使多摄像头装备设置有效,块的所有照片组必须属于它,并且所有照片组必须满足该设置的要求。

摄像机型号类型(Camera model type

支持两种摄像机型号:

•透视:透视投影结合经典布朗变形模型,适用于直线透镜或低变形透镜。

•鱼眼:适用于广角或鱼眼镜头,镜头变形严重。

有关ContextCapture相机型号的详细信息,请参阅doc/contextCapture camera model.pdf。

摄像机模型波段(Camera model band

支持两个摄像机型号波段:

•可见:标准的RGB照相机拍摄可见颜色。

•热红外:远红外摄像头捕获温度。

传感器尺寸(Sensor size

ContextCapture可能需要知道摄像头传感器的大小。所需的传感器尺寸是传感器的最大尺寸。如果您的相机型号尚未在我们的数据库中列出,您将被要求输入此信息。如果您不确定您相机的规格,可以咨询Digital Photography Review或联系BentleySystems技术支持。

注意:当我们的数据库中没有列出相机型号时,接口建议向Entley Systems发送请求。我们将及时回复您的电子邮件,我们将在下一个ContextCapture版本的数据库中包含丢失的相机型号。

注:在某些特定情况下,可接受未定义的传感器尺寸,例如,如果从exif元数据中知道35mm等效局部长度。

焦距(Focal length

对于新创建的照片组,ContextCapture通常可以从exif元数据中提取以mm为单位的焦距粗略猜测。否则,将要求您输入此初始猜测。稍后,ContextCapture可以通过航空三角测量自动更准确地估计焦距。

我们建议为每个照片组指定传感器尺寸和/或焦距。如果缺少这些属性,ContextCapture将假定35 mm等效焦距等于50 mm。如果正确的焦距值显著不同,则航空三角测量可能会失败。在这种情况下,需要手动指定初始摄像头。

对于鱼眼相机模型,由于定义了鱼眼焦距矩阵(见下文),焦距被忽略。

鱼眼焦点矩阵(Fisheye focal matrix

对于照相机模型类型鱼眼,鱼眼焦距矩阵将覆盖焦距属性以模拟非对称鱼眼焦距。

不用于透视照相机模型。

主点(Principal point

对于新创建的照片组,ContextCapture认为主点默认位于图像的中心。稍后,ContextCapture可以通过航空三角测量自动更准确地估计主点。

畸变(Distortion

对于新创建的照片组,ContextCapture认为默认情况下没有透镜变形。稍后,ContextCapture可以通过航空三角测量更准确地自动估计镜头畸变。

不适用于鱼眼相机型号。

鱼眼畸变(Fisheye distortion

鱼眼相机模型的畸变模型。

不用于透视照相机模型。

纵横比/倾斜(Aspect ratio/Skew

像素不是正方形时使用的属性。

•歪斜:定义X和Y像素轴之间角度的系数。

•纵横比:如果像素不是正方形,则与1不同。

操做照片组(Manipulating a photogroup

从相机数据库获取/添加到相机数据库

照片组的相机模型可以添加到相机数据库中或从中获取。

另请参见相机数据库。

导出/导入光学属性(Export/import optical properties

照片组的属性(包括传感器大小、焦距、畸变和主点)可以导出并从opt文件重新导入。

此功能可用于重新使用相机校准。

要导入或导出光学属性,请在照片组上单击鼠标右键,然后从上下文菜单中选择“导出光学属性”或“导入光学属性”。

取消组合/组合照片组(Ungroup/group photogroups

在某些特定情况下,必须独立地估计每张照片的相机内部方向:例如,如果照片是由相机设备拍摄的,或者在采集过程中焦距从一张照片到另一张照片略有变化(变焦镜头)。

在这种情况下,我们建议在将照片添加到ContextCapture之前准备数据集,方法是将每个照片放在不同的子目录中,以符合我们对照片组的一般建议。但是,也可以按原样添加照片并使用“取消组合”功能:选择表格中的所有照片组,右键单击并从上下文菜单中选择“取消组合”,以获取每张照片的一个照片组。

另请参见准备图像数据集。

4.2.2.3照片属性(photo properties)

照片(Image

每张照片对应一个图像文件。

要编辑引用,请使用引用管理器(Reference Manager)。

姿势(位置/旋转)Pose (position/rotation)

照片位置和旋转定义了对照片姿态的估计。三维重建需要精确的照片姿态估计。这些估计可以是:

•自动从零开始计算,或通过航空三角测量通过contextcapture进行调整,

•从posemetadata初始化(见下文),

•或手动输入。

姿势元数据(位置/旋转)Pose metadata (position/rotation)

元数据位置和旋转定义了照片的已知姿态。此元数据可以从GPS标签、第三方数据、或在块导入过程中导入。

成分(Component

照片的另一个属性是它的组件。只有属于区块主要组成部分的照片,即由联合优化产生的照片,如通过ContextCapture中的航空三角测量或第三方软件,才能用于三维重建。

遮罩(Mask

可以将遮罩与照片关联,以在工作流中忽略图像的特定部分。有效的遮罩是一个与照片尺寸相同的黑白tiff图像。在三角测量和重建过程中,与遮罩的黑色像素相对应的照片像素将被忽略。

遮罩通过其文件名与输入照片关联:

•将遮罩与一张照片关联:对于名为“filename.ext”的照片,遮罩文件必须命名为“filename_mask.tif”,并放置在与相应照片相同的目录中。

示例:对于照片“img002564.jpg”,相应的遮罩应为“img002564_mask.tif”

•将遮罩与完整目录关联(需要相同尺寸的照片):如果存在于目录中,文件“mask.tif”将用作此目录中包含的所有照片的蒙版。

加载照片后,也可以从用户界面将遮罩分配给照片:右键单击要设置或清除附加遮罩的照片选择。

还可以参考(Masks)。

操作照片(Manipulating photos

使用图像GPS标签(Use image GPS tags

如果exif元数据中存在GPS标记,则会自动提取,并可用于地理参考生成的3D模型。

不完整的GPS标签将被忽略(带有经纬度坐标,但没有高度)。

添加带有完整GPS标签的照片后,您会发现GPS高度已使用海平面作为参考进行解释。单击“修改”更改最后添加的照片(海平面或WGS 84椭球体)的GPS高度参考。

另请参见定位数据。

从文本文件导入图像位置和旋转(Import image positions and rotations from a text file

使用此选项设置以文本格式存储的第三方数据的图像位置和旋转。此导入是以XML或Excel格式导入整个块的替代方法。

“导入位置”按钮仅在块不为空时启用,因为此工具的目标是将块照片与文本文件中指示该照片位置的行配对。

有关详细信息,请参阅专门章节“导入照片位置”。

设置显示的空间参考坐标系(Set the displayed Spatial reference system

对于地理参照块,使用此选项更改用于显示位置坐标的空间参考坐标系。这是一个不影响块属性的显示选项。

另请参见空间参考系。

降低照片采样(Downsample photos

定义降采样率

降低照片采样率会减少要处理的信息量,并影响结果的质量。它可用于快速生成草图3D模型,或允许在硬件配置较低和/或软件版本有限的计算机上处理大型图像数据集。

应用照片采样率不会修改输入照片。

降低照片采样率是通过输入原始百分比来定义的。

降低照片采样率会影响结果的质量。

检查图像文件(Check image files

检查图像文件的完整性

此工具测试所有的照片,以识别丢失或损坏的图像文件。

有两种检查方式:只检查图像文件头(更快),加载整个图像文件(较慢)。

为了方便起见,如果发现无效的图像文件,建议您将其从块中删除。

预览图像(Preview an image

选择一张照片,然后单击“视图”以使用集成图像查看器查看照片。

关于图像质量

根据图像大小,图像查看器可以使用图像的压缩缓存副本。按“O”键加载原始图像。

关于图像预览

ContextCapture Master在后台生成照片缩略图以加速预览显示。

对于非常大的图像或从远程位置访问图像时,预览创建可能会减慢界面速度。在这种情况下,建议禁用预览。


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