P4R的幾種固定方式
P4R有四種方式可以獲取固定解,其中CORS可以使用地方千尋或地方CORS;網(wǎng)絡1+1相當于GNSS的基站+移動站的點對點,關于這一點我們在之前的文章有介紹《精靈4RTK的進階使用技巧》;D-RTK2的方式是QcuSync將基站差分改正數(shù)據(jù)發(fā)送給遙控器,通過遙控器中繼的固定方式,屬于無線電通訊,不需要網(wǎng)絡;以上三種方式都是實時RTK,即飛行時直接獲取影像的固定解POS,不需要后處理,任務完成后,直接讀取影像EXIF信息里面的POS即可使用。
第四種方式是PPK,PPK是后處理差分,通常應用于山區(qū)等CORS或網(wǎng)絡服務信號不好的地方,或者是CORS沒有覆蓋的地方。PPK需要通過軟件來解算來獲取無人機飛行軌跡的固定解信息,通過拍照時刻內(nèi)插獲取拍照時無人機天線相位中心的POS,通過無人機天線改正獲取拍照時像主點的POS。
前三種方式按照說明書設置好儀器即可,PPK要獲取準確的POS則有一些需要注意的地方,關于細節(jié),我們在之前的一篇文章《一步步教你用PPK實現(xiàn)地方坐標系高精度免像控處理》有所介紹。下面我們將結合實例,對多架次的PPK數(shù)據(jù)進行處理并展示,并且就一些客戶關注的未進行畸變修正影像的處理問題予以介紹,主要針對Pix4D和Context Capture(即CC)。
多架次PPK數(shù)據(jù)處理實例
此次展示實例數(shù)據(jù)共拍攝了6個架次的影像,任務執(zhí)行高度為180米,影像571張,面積約為3.72km2,輸出坐標為國家2000坐標系??蛻粼敿氂涗浟怂膮?shù)以及四參數(shù)對應基站所在位置的大地坐標、大地高、基站儀器高等數(shù)據(jù)。處理完成的航線路徑如下:
處理步驟如下:
一、導入P4R PPK文件,只需要導入PPKRAW.BIN文件會自動匹配對應的TimeStamp.MRK文件,本項目共6組數(shù)據(jù);填寫四參數(shù)對應的基站位置。
二、坐標系統(tǒng)內(nèi)選擇對應的坐標系統(tǒng),以及填寫相應的四參數(shù)。
三、處理選項內(nèi)填寫基站天線改正參數(shù)。
四、點擊動態(tài)差分處理,開始處理,處理結果如下:
五、導出功能
導出功能菜單下有三種功能:1、不同架次照片合并,可以合并多架次照片為一組,按照拍照時刻進行排序,主要目的為方便統(tǒng)一存儲、方便同一組基站下的數(shù)據(jù)POS按照順序?qū)С?,自動匹配照片?和POS信息重新寫入照片;2、導出無人機POS文件,導出選匹配或不匹配照片文件名(匹配方便Pix4D等軟件導入POS),可輸出WGS84坐標形式的POS或地方平面坐標POS;3、POS信息寫入照片,此項功能可以實現(xiàn)大地坐標格式的POS重新寫入照片EXIF信息內(nèi)。以下為功能展示:
1、不同架次照片合并:
查看照片編號可知,6組照片已經(jīng)合并為一組,并按照順序排序
2、導出無人機POS文件:
WGS84的POS文件格式如下:
地方坐標的POS文件格式如下:
3、POS信息寫入照片:
POS信息寫入照片既將處理完成的POS文件重新寫入照片內(nèi),只能寫入經(jīng)緯度形式的大地坐標,寫入完成后會生成一個GPS UPDATE文件夾,照片存儲在該文件夾內(nèi)。
使用PIX4D或CC處理數(shù)據(jù)時空三出錯解決方法
大疆官方建議使用P4R拍攝航線任務時關掉畸變修正選項,,一些客戶在處理時會發(fā)生空三后的影像位置偏離很大(如下),導致處理出的空三結果扭曲、變形。產(chǎn)生這一現(xiàn)象的主要原因是未進行畸變修正的影像有一些類似魚眼鏡頭的效果,使用PIX4D或CC處理時需要輸入相機內(nèi)參以及校正參數(shù)。
P4R出廠時官方會逐一標定相機,并且記錄相機內(nèi)參和校正參數(shù)在照片XMP文件內(nèi)。具體獲取方法如下:
得到相機內(nèi)參和校正參數(shù)后,在相關軟件內(nèi)輸入相機內(nèi)參和校正參數(shù)可解決這一問題。
在PIX4D內(nèi)相關設置如下:
打開圖像屬性編輯器,在相機型號一欄選擇編輯
在彈出菜單內(nèi)輸入相機的內(nèi)參和校正參數(shù)
同時可在校準方法內(nèi)選擇精確的地理定位和方向來保證空三結果的準確性
在CC內(nèi)相關設置如下:
新建工程后,添加影像組,單擊選中影像組,右下角可以編輯相機內(nèi)參和校正信息,按照如上獲取的參數(shù)一一填入,進行空三計算。
幾種模型的區(qū)別
通過無人機拍攝的影像根據(jù)拍攝方法和處理方式不一樣,一般有兩種,垂直攝影和傾斜攝影。垂直攝影適用于地表建筑不豐富的區(qū)域,傾斜攝影適用于房屋建筑比較多的區(qū)域。
傾斜攝影模型如下:
傾斜攝影模型是拍攝4-5個方向的影像,可以充分的獲得地物各個方向的影像信息,模型還原度高,通常通過CC處理,導入線劃圖軟件可以完成測繪工作。
垂直攝影又分為通過DOM和DSM拉伸起來的垂直攝影模型,這種模型的缺點是相同平面位置的地物,只有高程最高的點可以被拉伸起來,立面效果極差。通過單正攝方向拍攝的照片處理為OSGB的傾斜模型,這種方式效率比較高,同樣立面效果不佳,但優(yōu)于拉伸起來的垂直攝影模型。
拉伸起來的垂直攝影模型效果如下:
單正攝方向處理的OSGB格式模型如下:
021—57733233