Ortofoto a DEM s Agisoft PhotoScan Professional

Přidat fotky

Chcete-li přidat fotografie, vyberte příkaz  Add Photos ... z nabídky Workflow menu nebo klepněte na tlačítko  Add Photo na panelu nástrojů Workspace. V dialogu  Add Photos procházejte zdrojovou složku a vyberte soubory, které chcete zpracovat. Klikněte na tlačítko Open.

Vložení pozice fotoaparátu

V tomto kroku je nastaven souřadnicový systém pro budoucí model pomocí poloh kamer.

Poznámka: Pokud nejsou pozice kamery známy, může být tento krok vynechán. Postup zarovnání fotografií by však v tomto případě potřeboval více času.

Otevřete  podokno Ground Control pomocí odpovídajícího příkazu z nabídky View. Klikněte  na tlačítko Import na panelu nástrojů Ground Control a vyberte soubor obsahující informace o pozicích kamery v dialogovém okně.

Nejjednodušší je načíst jednoduchý soubor s oddělovačem (*.txt), který obsahuje souřadnice x a y a výšku pro každou pozici kamery (lze také importovat údaje o orientaci kamery, tj. Hodnoty rozteče, údaje nejsou povinné).

V dialogovém okně Import CSV označte oddělovač podle struktury načítaného souboru a vyberte řádek, ze kterého chcete spustit načítání. Všimněte si, že znak # označuje komentovaný řádek, který není při číslování řádků počítán. Uveďte pro program, který parametr je zadán v každém sloupci nastavením správných čísel sloupců v sekci  Columns. Zkontrolujte nastavení v ukázkovém poli v dialogovém okně Importovat CSV.

Klepněte na tlačítko OK .Data budou načteny do podokna Ground Control .

Tlačítko Importovat EXIF umístěné v podokně Ground Control lze také použít k načtení informací o poloze kamery, pokud jsou dostupné metadata EXIF.

Poté klikněte na tlačítko  Nastavení v podokně Ground Control a v dialogovém okně Ground Control Settings vyberte ze seznamu příslušný souřadný systém.

Klepněte na tlačítko OK a pozice kamer budou označeny v modelovém zobrazení jako modré body pomocí jejich zeměpisných souřadnic:

Zarovnejte fotografie

V této fázi PhotoScan upravuje pozici kamery pro každou fotografii a vytváří model cloudového bodu.

V nabídce Workflow vyberte příkaz Align Photos.

Nastavte následující parametry pro parametry v dialogu Align Photos:

• Přesnost (Accuracy): Vysoká (nižší nastavení přesnosti lze použít k získání drsných pozic kamery v kratším čase)
• Pár předvýběr (Pair preselection): pozemní ovládání (v případě, že pozice kamery jsou neznámé, použije se režim Generic)
• Bodová hranice (Key point limit): 40000
• Omezení funkcí pomocí masky: Zakázáno (použití povoleno v případě, že některé oblasti byly před zpracováním maskovány)

Klepnutím na tlačítko OK spustíte zarovnání fotografií.

Umístění značek

Značky se používají k optimalizaci pozic a orientačních údajů kamery, což umožňuje lepší výsledky rekonstrukce modelu a přesné georeferencování.

Pro vytvoření přesné ortofotomapy, by mělo být rovnoměrně distribuováno alespoň 10 - 15 pozemních kontrolních bodů (GCP) v oblasti, která má být zpracována.

Aby mohl být využit přístup založený na rozmístění značek (který by byl rychlejší a jednodušší), musí se nejprve rekonstruovat geometrie. Vyberte příkaz Build Mesh ... z nabídky Workflow a určete následující parametry v dialogu Build Mesh:

• Typ povrchu (Surface type): Výška pole
• Zdrojová data (Source data): Rozptýlý mrak
• Počet polygonů (Face count): 200000
• Interpolace: povolena (výchozí)

Klepnutím na tlačítko OK se zavře okno a uloží hodnoty.

Poté, když je geometrie postavena, otevřete fotku kde je viditelný GCP (georeferencovaný terč), dvakrát klikněte na fotografii a vyberte ikonu v podokně Fotografie.

Přiblížením vyhledejte GCP na fotografii a umístěte značku do odpovídajícího bodu snímku pomocí příkazu Create Maker z kontextového menu fotografií a klepnutím pravým tlačítkem myši na otevřený obrázek v odpovídající pozici:

Zvolte značku na podokně Ground Control. PRo filtrování fotografií klikněte na ikonu  Filter by Markers Photo, která je volnou v kontextovém menu dostupném kliknutím pravým tlačítkem myši na etiketě markerů ve Workspace panelu.

Nyní je potřeba zkontrolovat umístění značky na každé související fotografii a upřesnit její polohu, je-li to nezbytné pro zajištění maximální přesnosti. Otevřete každou fotografii, kde je viditelná značka. Zvětčte a přetáhněte značku na správné místo při stisknutém levém tlačítku myši.

Opakujte popsaný krok pro každý GCP.

Souřadnice vstupních značek

Konečně je třeba importovat souřadnice značky ze souboru. Klikněte  na  tlačítko   Import na panelu nástrojů Ground Control a vyberte soubor obsahující souřadnice GCP v  dialogovém okně Open. Nejjednodušší je načíst jednoduchý soubor oddělený znaky (*.txt), který obsahuje název značky, x-, y- souřadnice a výšku.

V dialogovém okně Import CSV označte oddělovač podle struktury souboru a vyberte řádek, ze kterého chcete spustit načítání. Všimněte si, že znak # označuje komentovaný řádek, který není při číslování řádků počítán. Uveďte, který parametr je zadán v každém sloupci nastavením správných čísel sloupců. Zkontrolujte nastavení v ukázkovém poli v dialogovém okně Import CSV :

Klepněte na tlačítko OK. Data budou načteny do podokna Ground Control.

Optimalizace přizpůsobení kamery

Pro dosažení vyšší přesnosti při výpočtu vnějších a vnitřních parametrů kamery a pro korekci možného zkreslení (např. "Efekt misky" atd.) By měl být proveden optimalizační postup. Tento krok se doporučuje zvláště tehdy, jsou-li souřadnice souřadného bodu země téměř přesně známy (přesnost několika centimetrů).

Klikněte na tlačítko   Settings v podokně Ground Control a v dialogovém okně Ground Control Settings zvolte odpovídající souřadný systém ze seznamu podle údajů souřadnic GCP.

Nastavte následující hodnoty pro parametry v části Přesnost měření (Measurement accuracy):

• Přesnost kamery (Camera accuracy): 10
• Přesnost značky (Marker accuracy): 0,005
• Přesnost měřítka( Scale bar accuracy): 0,001
• Přesnost projekce (Projection accuracy): 0,1
• Přesnost bodu vázání (Tie point accuracy): 4

Klepněte na tlačítko OK.

Na podokně Ground Control zrušte zaškrtnutí všech fotografií a zkontrolujte značky, které mají být použity při optimalizaci. Zbytek značek, které nejsou zohledněny, mohou sloužit jako kontrolní body pro vyhodnocení výsledků optimalizace.

Klikněte na tlačítko   Optimalizovat na panelu nástrojů Ground Ground.

Vyberte parametry kamery, které chcete optimalizovat. Klepnutím na tlačítko OK spustíte proces optimalizace.

Nastavte ohraničující rámeček

Ohraničovací rámeček lze měnit a otočit pomocí nástrojů   Změnit oblast a   Otočit oblast z panelu nástrojů.

Důležité: Červená strana ohraničujícího rámečku označuje rovinu, která by byla považována za rovinu a musí být nastavena podle modelu.

Vytvoření mračna bodů

Na základě odhadovaných pozic kamery program vypočítává informace o hloubce pro každou kameru, která se má kombinovat do oblaku s jedním hustým bodem.

Vyberte Build Dense Cloud příkaz z nabídky Workflow.

Nastavte následující parametry pro parametry v dialogovém okně Build hustý oblak:

• Kvalita (Quality): Střední (vyšší kvalita trvá poměrně dlouho a vyžaduje více výpočetních zdrojů, nižší kvalita může být použita pro rychlé zpracování)
• Filtrování hloubky (Depth filtering): agresivní (pokud je geometrie scény, která má být rekonstruována, složitá s četnými malými detaily nebo neupravenými plochami, jako jsou střechy, doporučujeme nastavit mírný režim filtrování hloubky, aby nebyly vyřešeny důležité funkce)

Klepnutím na tlačítko OK spustíte generování bodového mraku.

Body z hustého oblaku lze odstranit pomocí nástrojů pro výběr a nástroji Vymazat / Oříznout, které se nacházejí na panelu nástrojů.

Vytvoření sítě

Po rekonstrukci oblaku s mračnem bodů je možné generovat polygonální model založený na hustých cloudových datech.

Vyberte Build Mesh příkaz z nabídky Workflow.

Nastavte následující parametry pro parametry v dialogovém okně Build Mesh:

• Typ povrhcu (Surface type): Výška pole
• Zdrojová data (Source data): Hustý oblak
• Počet polygonů: Vysoký (maximální počet povrchů ve výsledném modelu. Hodnoty uvedené vedle značek s přednastavením Vysoké / Střední / Nízké jsou založeny na počtu bodů v hustém oblaku)
• Interpolace: Povoleno

Klepnutím na tlačítko OK zahájíte rekonstrukci sítě.

Úprava geometrie

Někdy je nutné upravit geometrii před vytvořením atlasu textury a vyexportováním modelu.

Nežádoucí povrchy by mohly být z modelu odstraněny. Nejprve je potřeba označit povrchy, které chcete vymazat pomocí nástrojů pro výběr z panelu nástrojů. Vybrané oblasti jsou v  modelovém zobrazení zvýrazněny červenou barvou. Chcete-li odstranit výběr, použijte tlačítko Odstranit výběr na panelu nástrojů (nebo klávesu DEL) nebo použijte  tlačítko Oříznout výběr na panelu nástrojů, chcete-li odstranit všechny vybrané povrchy.

Není-li překrytí původních snímků dostatečné, může být vyžadováno použití příkazu Close Holes z nabídky Tools ve fázi úpravy geometrie na vytvořený model bez otvorů. V  dialogu Close Holes vyberte velikost největšího otvoru, který chcete zavřít (v procentech z celkové velikosti modelu).

Není-li překrytí původních snímků dostatečné, může být vyžadováno použití  příkazu Close Holes z nabídky Tools ve fázi úpravy geometrie na vytvořený model bez otvorů. V dialogu Close Holes vyberte velikost největšího otvoru, který chcete zavřít (v procentech z celkové velikosti modelu).

PhotoScan má tendenci vytvářet 3D modely s nadměrným rozlišením. Proto se doporučuje snížit kvalitu sítě před exportem do jiného editačního nástroje, aby se předešlo poklesu výkonu externího programu.

Chcete-li decimovat 3D model, zvolte příkaz Decimate Mesh ... z nabídky Tools. V dialogovém okně Decimate Mesh zadejte cílový počet povrchů, které by měly zůstat v konečném modelu. Chcete-li exportovat úlohu do PDF nebo nahrát soubory na web, doporučujeme snížit počet povrchů na 100 000 - 200 000.

Klepnutím na tlačítko OK zahájíte postup decimace modelu.

Vytvoření textury

Tento krok není v pracovním procesu exportu ortofoto skutečně zapotřebí, ale může být nutné provést prohlídku texturovaného modelu před jeho publikací nebo může být užitečné pro přesné umístění značek.

V nabídce Workflow vyberte příkaz Build Texture.

Nastavte následující parametry v dialogovém okně Build Texture:

• Režim mapování (MApping mode): Ortofotografie
• Režim míchání (Blending mode): Mozaika
• Velikost textury / počet textur: 8192 (šířka a výška textury atlasu v pixelech)
• Aktivovat korekci barev: zakázáno (funkce je užitečná pro zpracování datových sad s extrémními změnami jasu, ale v obecném případě by to mohlo zůstat nezaškrtnuto, aby se ušetřil čas zpracování)

Klepnutím na tlačítko OK spustíte generování textury.

Vytvoření Orthophoto

V  nabídce File vyberte možnost Export orthofphoto -> Export JPEG / TIFF / PNG.

Nastavte následující parametry pro parametry v dialogovém okně Export orthophofoto :

• Typ projekce (Type): Geografické
• Projekce: ve výchozím  nastavení se používá  projekční sada v nastavení  pozemního řízení
• Režim míchání (Blending mode): Mozaika
• Aktivovat korekci barev (Enable color correction): zakázáno (funkce je užitečná pro zpracování datových sad s extrémními změnami jasu, ale v obecném případě by to mohlo zůstat nezaškrtnuto, aby se ušetřil čas zpracování)
• Velikost pixelů (MAx. dimension): výchozí hodnota (ve výchozím nastavení je zobrazeno maximální účinné rozlišení)
• Rozdělit bloky (Split in blocks): 10000 x 10000 (pokud je oblast velká, doporučuje se povolit funkci Rozdělit ve skupinách, protože spotřeba paměti je v exportním stádiu spíše vysoká)
• Region: nastavte hranice části modelu, která by měla být promítána a prezentována jako ortofoto.

Klepněte na tlačítko Export ... a vyberte požadovaný název souboru a vyberte typ exportovaného souboru (např. GeoTIFF).  Klepnutím na tlačítko Uložit spusťte ortofotografii.

Generování DEM

V nabídce File vyberte příkaz Export DEM -> Exportovat příkaz GeoTIFF / BIL / XYZ .

Nastavte následující parametry v dialogovém okně Export DEM:

• Typ projekce (Type): Geografické
• Projekce (Projection): ve výchozím nastavení se používá projekční sada v nastavení pozemního řízení
• Oříznout neplatný formát DEM (Crop invalid DEM): zapnuto (zaškrtněte tuto volbu pro oříznutí oblastí s nespolehlivými údaji o výškách, protože jsou viditelné na méně než dvou zdrojových fotografiích)
• Hodnota bez dat (No-data value): Výchozí hodnota
• Velikost rozměr (Max. dimension): Výchozí hodnota (můžete zvýšit efektivní rozlišení ve srovnání s výchozí hodnotou)
• Rozdělit bloky (Split in blocks): zakázáno (pokud je vyvázená oblast velká, doporučuje se povolit funkci Rozdělit v bloku, protože spotřeba paměti je v exportním stádiu spíše vysoká)
• Region: disabled (nastavte hranice části modelu, která by měla být prezentována jako DEM.)

Klepněte na tlačítko Exportovat ... a vyberte požadovaný název souboru a vyberte typ exportovaného souboru (např. GeoTIFF). Klepnutím na tlačítko Uložit spustíte generování DEM.