Создание сеанса захвата
Сеанс захвата объединяет всю соответствующую информацию, полученную в одном фотополете, который потребуется для выполнения шагов уравнивания и реконструкции. Сеансы захвата могут быть построены для изображений, снятых датчиками только надира или системами датчиков с несколькими головками, и с соответствующей информацией позиционирования для каждого изображения.
В системе датчиков надира датчик направлен прямо вниз и фиксирует изображение поверхности под ним. Изображения, собранные таким образом, называются изображениями надира.
Следующее изображение является примером изображения надира:
Следующее изображение представляет собой схему конуса камеры надира и контура изображения.
В сенсорной системе с несколькими головками датчики указывают в нескольких направлениях, под углами вперед, назад и в стороны. Изображения, полученные под углом, называются перспективными снимками. Системы с несколькими головками могут также включать в себя датчик для сбора изображений в надире.
Следующее изображение является примером перспективного снимка.
На следующем изображении показана схема датчика с несколькими головками, на которой показаны конусы камеры и контуры изображения.
Информация о местоположении может основываться на навигационной информации или положениях с высокой точностью, полученных в процессе внешней аэротриангуляции.
Данные, которые вы добавите в сеанс захвата, состоят из следующего:
- 873 изображений, снятых с помощью системы датчиков с несколькими головками (IGI UrbanMapper)
- Файл ASCII, включающего информацию о позиционировании для каждого изображения (GNSS_IMU_whole_Area.csv)
- Файл с необходимыми характеристиками датчика (Camera_template_Frankfurt_UM1.json)
- Файловая база геоданных, содержащая геометрию интересующей области и водоема (AOI_and_Waterbody.gdb)
Загрузка данных
Данные для этого руководства занимают около 26 ГБ дискового пространства.
- Загрузите файл Frankfurt_City_Collection.zip.
Примечание:
В зависимости от скорости вашего соединения загрузка этого 26-гигабайтного файла может занять много времени.
- Извлеките файл .zip в папку на локальном компьютере, например, в D:\Datasets\Frankfurt_City_Collection.
Начало сеанса захвата
Далее вы создадите сеанс захвата.
- Запустите ArcGIS Reality Studio.
- На экране Добро пожаловать щелкните Новый сеанс захвата.
- На панели Сеанс захвата для Имени сеанса захвата введите Frankfurt_Flight_RS.
- Для Формата файла ориентации щелкните текстовый файл ASCII (.txt, .csv, etc).
Появится уведомление о том, что данные должны быть в поддерживаемом соглашении о формате данных ориентации.
- Для Пути к файлу ориентации перейдите к папке Frankfurt_City_Collection, которую вы извлекли. Выберите GNSS_IMU_whole_Area.csv и щелкните OK.
- Для Пространственной привязки нажмите кнопку Выбрать систему координат.
- В окне Пространственная привязка для Текущие XY введите в поисковом окне 25832 и нажмите Enter.
Поиск этого стандартного ID (WKID) возвращает систему координат ETRS 1989 UTM Zone 32N. Это система координат XY, используемая в файле положения.
- В списке результатов щелкните ETRS 1989 UTM Zone 32N.
Вы установили систему координат XY. Далее вы установите систему координат Z.
- Щелкните Текущая Z.
- Для Текущей Z введите в поисковом окне 7837 и нажмите Enter.
- В списке результатов щелкните Высота DHHN2016.
Вы установили систему координат Z.
- В окне Пространственная привязка щелкните OК.
- В разделе Разбор данных для параметра Разобрать со строки введите 22 и нажмите Enter.
Импортированный файл ориентации GNSS_IMU_whole_Area.csv представляет собой текстовый файл с разделителями-запятыми. Он включает в себя раздел заголовка из 21 строки, а данные, которые ArcGIS Reality Studio будет использовать для обработки изображений, начинаются со строки 22. Ввод 22 в это окно пропускает строки заголовков.
Примечание:
Другой способ пропустить заголовок - указать символ, с которого начинаются строки комментариев. В этом файле символ # является символом комментария, поэтому вы также можете пропустить заголовок, набрав # в окне Символы, используемые для игнорирования строк.
После того, как ArcGIS Reality Studio сможет прочитать файл корректно, количество обнаруженных ориентаций будет указано в зеленом выделенном окне. В этом случае обнаруживается 7775 ориентаций. Это ориентации, собранные во время полета. Это больше, чем 873 изображения, использованные в руководстве, поскольку изображения в руководстве являются поднабором более крупной коллекции.
- Щелкните Далее.
Определение параметров файла ориентации
Существует несколько систем ориентации изображений, и они по-разному надписывают собранные данные параметров. В этом случае импортированный вами файл GNSS_IMU_whole_Area.csv содержит имя изображения, значения X, Y, Z, Omega, Phi и Kappa в том же порядке, в котором они отображаются в таблице Data Labeling. Вы сопоставите поля с позициями данных в файле.
- В разделе Надписывание данных для Имени изображения выберите первый элемент в списке.
Место 1 в файле содержит данные, состоящие из кодового значения, разделенного символами подчеркивания.
- Для X выберите второй элемент в списке.
Место 2 в файле содержит данные, состоящие из данных с плавающей запятой.
Вы продолжите сопоставление имен полей с местами в файле данных.
- Для Y выберите третий элемент в списке.
- Для Z выберите четвертый элемент в списке.
- Для Omega выберите пятый элемент в списке.
- Для Phi выберите шестой элемент в списке.
- Для Kappa выберите седьмой элемент в списке.
Когда вы установили значение Kappa, в разделе Система назначения камер появится зеленое окно с количеством назначенных ориентаций из файла.
- Пропустите поле Имя камеры и оставьте для Угловая единица измерения значение градусы.
Связывание данных об ориентации с изображениями
Файл данных ориентации содержит информацию, которую ArcGIS Reality Studio будет использовать при реконструкции сцены. Есть несколько камер и систем отслеживания ориентации. Связь между данными о местоположении и камерами устанавливается по-разному, в зависимости от соглашения, используемого системой, используемой для сбора ваших изображений. Ниже указаны два основных способа:
- Файл ориентации ASCII может включать столбец с именами камер.
- Имя файла изображения включает строку, идентифицирующую камеру.
В этом руководстве имена файлов изображений содержат строку для идентификации камеры.
- В разделе Система назначения камер щелкните кнопку опций и выберите Импорт шаблона.
- Перейдите к папке Frankfurt_City_Collection, выберите Camera_template_Frankfurt_UM1.json и щелкните OK.
Раздел Система назначения камер обновляется и включает таблицу с именами камер и значениями ID.
Далее вы введете коды, соответствующие камерам, в именах файлов изображений.
- Для Left в столбце Camera ID введите код _11000.
- Для Forward в столбце Camera ID введите код _11900.
- Для Nadir в столбце Camera ID введите код _NAD.
- Для Backward в столбце Camera ID введите код _11600.
- Для Right в столбце Camera ID введите код _11100.
В таблице Система назначения камер имена камер теперь сопоставляются с кодами Camera ID, встроенными в имена файлов изображений.
Раздел Выбор сеанса захвата отображается под таблицей Система назначения камер.
В этом разделе можно выбрать обработку определенных сеансов камеры или всех сеансов камеры. В этом руководстве вы обработаете все сеансы камеры.
- Нажмите кнопку для Frankfurt_Flight_RS, чтобы выбрать полный сеанс съемки, включающий в себя пять сеансов камер.
Сеансы захвата отмечены.
- Щелкните Далее.
Просмотр сеансов камеры
Раздел Сеансы камеры позволяет просмотреть параметры камер, используемых для захвата изображений.
- В разделе Сеансы камеры щелкните Forward_Frankfurt_Flight_RS.
Следующие разделы содержат информацию о камере, используемой для сбора изображений передней камеры. Эта информация была включена в импортированный ранее файл Camera_template_Frankfurt_UM1.json.
- Прокрутите вниз, чтобы просмотреть данные в разделе Определение сенсора.
Каждый из перечисленных сеансов камеры имеет соответствующую таблицу данных, документирующих физические свойства системы камеры и объектива, используемой для захвата этого набора изображений.
Примечание:
Если данные камеры не были импортированы из файла Camera_template_Frankfurt_UM1.json, вы можете вручную ввести данные от поставщика изображений.
- При необходимости щелкните другие сеансы камеры и просмотрите их параметры.
- Щелкните Готово.
Сеанс захвата построен. Этот процесс займет около минуты. Появится панель Дерево проекта.
Также появляется панель Менеджера обработки. Она показывает статус текущего процесса.
Появится вид глобуса, показывающий местоположения снимков камеры.
Связывание сеанса захвата с файлами изображений
Далее вы подключите сеансы захвата, которые вы выбрали, к местоположению данных файла изображения. Вы выполните этот шаг для каждого сеанса камеры.
- На панели Дерево проекта раскройте пункт Forward_Frankfurt_Flight_RS.
На данный момент количество изображений равно 0.
Вы подключите данные изображения к изображениям передней камеры.
- На панели Дерево проекта рядом с Forward_Frankfurt_Flight_RS щелкните Добавить изображения.
- Перейдите к папке Frankfurt_City_Collection, выберите папку jpg и щелкните OK.
- В окне Одно или несколько изображений не оптимизированы щелкните Нет.
Оптимизированные изображения используют мозаичный формат, включающий пирамиды изображений, что позволяет отображать их быстрее. Однако для предстоящего рабочего процесса оптимизация не требуется.
Когда процесс завершен, в Forward_Frankfurt_Flight_RS отображается 160 изображений.
Далее вы добавите изображения в следующий сеанс камеры.
- На панели Дерево проекта рядом с Right_Frankfurt_Flight_RS щелкните Добавить изображения.
- В окне Выберите изображения, папки или список файлов выберите папку jpg и щелкните OK.
Вы повторите этот процесс для каждого сеанса захвата камеры.
- На панели Дерево проекта рядом с Nadir_Frankfurt_Flight_RS щелкните Добавить изображения.
- В окне Выберите изображения, папки или список файлов выберите папку jpg и щелкните OK.
- В окне Одно или несколько изображений не оптимизированы щелкните Нет.
- Рядом с Left_Frankfurt_Flight_RS щелкните Добавить изображения. Выберите папку jpg и не оптимизируйте изображения.
- Рядом с Backward_Frankfurt_Flight_RS щелкните Добавить изображения. Выберите папку jpg и не оптимизируйте изображения.
После того, как сеансы захвата были связаны с их изображениями, вы можете визуализировать контуры изображения.
- На панели Дерево проекта щелкните вкладку Визуализация.
Для лучшего понимания набора данных у вас есть различные варианты его визуализации. В этом примере вы отключите станции камер и отобразите контуры камеры надира.
- Рядом с Frankfurt_Flight_RS щелкните кнопку Переключить видимость.
Видимость отключается для всех элементов сеанса захвата одновременно.
- Под Forward_Frankfurt_Flight_RS включите видимость для Контуры изображений.
Контуры изображений показаны на виде Глобус.
- Отключите видимость для Контуры изображений.
Определение области интереса и добавление водоемов
Последние два шага перед уравниванием изображений - определить интересующую область проекта и определить, где расположены водоемы.
- На ленте щелкните вкладку На главную. В разделе Входные данные нажмите Геометрия, Импорт геометрии и Область интереса.
- В окне Выберите область геометрии интереса в разделе Компьютер перейдите к папке Frankfurt_City_Collection.
- Дважды щелкните базу геоданных AOI_and_Waterbody.gdb, чтобы развернуть ее. Щелкните класс объектов Frankfurt_AOI и щелкните OK.
Класс полигональных объектов Frankfurt_AOI добавлен в вид глобуса. Он появится с темно-оранжевым контуром.
Указание геометрии интересующей области предотвращает обработку ненужных данных, сводя к минимуму общее время обработки и требования к хранению.
- На ленте на вкладке Главная в разделе Входные данные нажмите Геометрия, Импорт геометрии и щелкните Водоемы.
- В окне Выберите геометрию водоема в AOI_and_Waterbody.gdb щелкните Frankfurt_waterbody и щелкните OK.
Класс полигональных объектов Frankfurt_waterbody добавлен в вид глобуса.
Указание геометрии водоема сглаживает и упрощает области внутри водоема. Их может быть сложно обработать, и они могут привести к нежелательным результатам из-за отражающей природы воды.
Сеанс захвата был полностью определен. Теперь вы можете сохранить проект.
- На ленте щелкните Сохранить проект.
- В окне Сохранить проект как перейдите в папку с достаточным количеством свободного места на диске, введите 2023-Frankfurt_Reality_Studio_Tutorial и щелкните Сохранить.
Вы определили сеансы захвата, установили систему координат и свойства камеры, связали данные о положении и ориентации с захваченными изображениями и сохранили проект. Теперь вы готовы приступить к настройке изображений, чтобы приступить к созданию продуктов из них.
Выполнение уравнивания
Сеанс захвата был построен на основе навигационных данных GNSS, записанных во время фотополета. Эта информация о внешнем ориентировании обычно недостаточно точна для создания таких продуктов, как истинные орто или 3D-модели mesh с высоким качеством геометрии. Чтобы оптимизировать навигационные данные, вы выполните уравнивание. Во время уравнивания, также называемого аэротриангуляцией, отдельные изображения соединяются путем определения гомологичных точек (связующих точек) между перекрывающимися изображениями. С помощью многих из этих измерений изображения блок изображения можно математически настроить для уточнения параметров ориентации для каждого изображения. Дополнительную точность можно получить, измеряя наземные опорные точки вручную.
Создание выравнивания
Чтобы уровнять изображения, вам нужно добавить в проект уравнивание.
- На ленте на вкладке Главная в разделе Обработка щелкните Новое уравнивание.
- На панели Уравнивание для Имени уравнивания введите Frankfurt_AT.
- В разделе Сеансы камеры отметьте Набор данных.
Это уравнивание будет использовать все сеансы камеры, поэтому все они должны быть отмечены.
- В разделе Опорные точки щелкните Импорт опорных точек.
- В окне Выберите входной файл перейдите к папке Frankfurt_City_Collection и откройте папку GroundControlPoints. Выберите Ground_Control_Points.txt и щелкните OK.
- В окне Импорт опорных точек для Пространственная привязка щелкните кнопку Выбрать систему координат.
- В окне поиска введите 25832 и нажмите Enter.
- Щелкните ETRS 1989 UTM Zone 32N.
- Щелкните окно Текущая Z. В окне Системы координат Z доступны введите 7837 и нажмите Enter.
- Щелкните DHHN2016 height и щелкните OК.
- Для опции Выберите разделитель примите разделитель по умолчанию Запятая.
- Щелкните Далее.
- Просмотрите надписи столбцов.
Значения по умолчанию правильные.
- Щелкните Импорт.
Опорные точки добавляются в вид глобуса.
- На панели Уравнивание в разделе Опорные точки отметьте Набор данных. Разверните Набор данных, чтобы просмотреть новые данные Ground_Control_Points.
Раздел Стандартные отклонения позволяет изменить заданную точность (априорные стандартные отклонения) положений изображения (положение XYZ и углы поворота) и импортированных опорных точек. Для этого руководства значения по умолчанию являются правильными.
Параметр Область интереса позволяет указать область для настройки. В этом руководстве вы выполните уравнивание всего набора данных, поэтому нет необходимости устанавливать область интереса.
- Нажмите Создать.
При щелчке по кнопке Создать на ленту добавляется вкладка Уравнивание. Уравнивание готово к запуску.
Выполнение уравнивания запустит процесс автоматического сопоставления связующих точек и пакетного блочного уравнивания. Это ресурсоемкий процесс, и продолжительность обработки будет зависеть от аппаратного обеспечения вашего компьютера.
На компьютере с 128 ГБ ОЗУ, 24-ядерным процессором AMD Ryzen с частотой 3,8 ГГц и графическим процессором Nvidia GeForce RTX4090 процесс займет примерно 0.5 часа.
- Щелкните Запустить.
В Менеджере обработки отображается статус процесса Уравнивание.
- Разверните процесс Уравнивания, чтобы увидеть шаги.
Менеджер обработки позволяет отслеживать этапы процесса Уравнивания и их статус.
Это время можно использовать для того, чтобы сделать перерыв или поработать над чем-то другим.
Когда процесс завершится, это будет отображено в Менеджере обработки.
После завершения уравнивания открывается окно Контроль качества. В этом окне показана ключевая статистика пакетного блочного уравнивания.
Вид глобуса также обновлен: зеленые фигуры представляют собой положения камеры, которые теперь ограничены набором доступных изображений.
Измерение наземных опорных точек
Наземные опорные точки - это хорошо распознаваемые точки на Земле, точное местоположение которых хорошо известно. Наземные опорные точки могут быть установлены полевыми бригадами в виде подготовленных разметок на местности, но также распространена практика использования для этой цели хорошо распознаваемых объектов, таких как люки или дорожная разметка.
Вы можете измерить наземные опорные точки до или после первоначального уравнивания. Выполнение этого после первоначального уравнивания имеет то преимущество, что программное обеспечение уже уточнило положение изображения и может дать более точное представление о том, где проводить измерения.
- В окне Контроль качества на вкладке Обзор разверните раздел Число.
Столбец Измерения изображения для строки Наземные опорные точки показывает, что для наземных опорных точек измерения изображения не проводились. Вы добавите некоторые из них сейчас.
- Закройте окно Контроль качества.
- На панели Дерево проекта прокрутите вниз до раздела Уравнивание и щелкните Frankfurt_AT.
Вкладка Уравнивание снова появляется на ленте.
- На ленте на вкладке Уравнивание в разделе Инструменты щелкните Измерения изображения.
Откроется окно Измерение. На панели Глобус показан общий вид области проекта и таблица Опорных точек с доступными наземными опорными точками. На панели Изображение отображается изображение, таблица и набор инструкций инструмента измерения изображений.
- Просмотр информации об Измерениях изображения. Когда закончите - закройте панель Измерения изображения.
- В таблице Опорные точки щелкните номер записи для точки 990004.
При нажатии заголовка для этой строки раздел Изображение обновится для отображения всех изображений, содержащих точку 990004, и первое изображение будет показано розовой окружностью, отображающей спроецированное местоположение точки.
- Приблизьтесь к розовой окружности на изображении.
Сначала убедитесь, что наземная опорная точка видна. Наземная опорная точка не будет видна на каждом снимке, поскольку каждый снимок был сделан с разного места и под разным углом. Деревья, здания, автомобили или пешеходы могут загораживать обзор, а также блики или тени могут накрыть наземную опорную точку фоном изображения. Во время выполнения измерений можно пропустить изображения, на которых не видна точка.
На этом изображении наземная опорная точка видна ярким пятном с темной окружностью вокруг него.
- Щелкните центр наземной опорной точки на изображении.
Щелкнутое местоположение теперь отмечено в качестве измеренной точки. Столбец Статус таблицы для этого изображения также обновится с зеленым символом Измеренная точка.
- Нажмите клавишу F, чтобы перейти к следующему изображению.
- Щелкните центр наземной опорной точки на изображении.
После добавления первой точки активируется кнопка Найти предложения. Этот инструмент помогает выполнять изменения наземных опорных точек. Он использует спроецированные точки и проверяет изображение, чтобы найти местоположения, похожие на точку, отмеченную вами на текущем изображении.
- Нажмите Найти предложения.
На основе этого последнего измерения инструмент проанализирует оставшиеся изображения для этой наземной опорной точки. Это может занять минуту или около того.
- Щелкните первое предложение в таблице, отмеченное красным символом в столбце Статус.
Это предложение хорошее, примите его.
- Щелкните Принять, чтобы принять предложение.
Измеренная точка добавлена на следующее отображаемое изображение. На нем так же есть предложенная точка.
- Щелкните Принять, чтобы принять предложение.
Для следующей точки нет предложения, поэтому необходимо вручную добавить его, щелкнув наземную опорную точку на изображении, таким же образом, как были получены предыдущие две.
- Щелкните центр наземной опорной точки на изображении.
Измеренная точка добавляется к Найти предложения, инструмент становится снова активным.
- Нажмите Найти предложения.
Инструмент проанализирует изображения для этой наземной опорной точки. Это может занять минуту или около того.
Инструмент создает предложения для остальных изображений. Можно использовать таблицу для настройки этого процесса вручную, перемещаясь нажатием кнопки Принять, или принять все предложения, нажав кнопку Принять все.
- Нажмите Принять все.
Теперь более 40 изображений из 128 отображают наземную опорную точку 990004.
Опорные точки в Передней камере
Можно прокрутить таблицу вниз и посмотреть распределение измеренных точек. В столбце Камера показано, какой камерой (левая, правая, передняя, задняя или надир) получено каждое изображение. Убедитесь, что существуют как минимум пять измерений для каждой камеры. Для этого необходимо будет отсортировать таблицу на основе значений в столбце.
- Прокрутите таблицу до конца и нажмите заголовок столбца Камера.
Теперь таблица изображений отсортирована по камере.
- Прокрутите таблицу вниз, чтобы убедиться, что каждая камера хорошо представлена.
Строки со значениями в столбцах Ошибка перепроецирования имеют измеренные точки. Все камеры имеют не менее пяти точек измерения, за исключением Передней камеры, у которой только одна точка измерения.
- Нажмите на одно изображение с Передней камеры для измерения местоположения опорной точки.
- Если не видно наземной опорной точки, нажмите клавишу F, чтобы перейти к следующему изображению.
- Щелкните центр наземной опорной точки на изображении.
- Нажмите Найти предложения.
Еще несколько изображений имеют предлагаемые точки.
- Щелкайте каждое изображение с предложенными точками, убедитесь, что предложенная точка соответствует хорошему положению для измеренной точки, и нажмите Принять.
Также можно проверить точки и нажать Принять все.
Теперь более 50 изображений отображают наземную опорную точку 990004. Каждая камера хорошо представлена. Этого достаточно.
Соберите измерения для других наземных опорных точек
Вы собрали измерения для наземной опорной точки 990004. Далее необходимо продолжить сбор измерений для других наземных опорных точек. Необходимо собрать репрезентативные измерения для каждой камеры и не менее пяти других наземных опорных точек. Используйте тот же способ, который освоили с первой опорной точкой.
- Если наземная опорная точка не видна на изображении (например, закрыта автомобилем, зданием или деревом), нажмите F для пропуска изображения.
- Если предложенное положение точки выглядит правильным, нажмите Принять.
- Если рекомендуемое местоположение точки не кажется правильным, щелкните местоположение наземной опорной точки.
- Используйте столбец Камера, чтобы убедиться, что вы собираете измерения для каждой доступной камеры.
- В таблице Опорные точки щелкните номер записи для точки 990007.
Раздел Изображение обновится и покажет изображения, содержащие точку 990007.
На первом изображении не видно ни одной наземной опорной точки.
Иногда наземные опорные точки не имеют четкой маркировки на местности, а вместо этого используются уже имеющиеся хорошо заметные местоположения. В таком слечае геодезист обычно отмечает местоположение в наборе полевых заметок и делает снимок, показывающий антенну GPS в этом месте. Для этого проекта местоположение каждой наземной опорной точки было задокументировано в серии изображений для имитации такого рода полевых данных. Вы изучите изображения, чтобы узнать местоположение наземной опорной точки 990007.
- Откройте папку Frankfurt_City_Collection, которую вы загрузили и разархивировали в начале этого урока. Откройте подпапку GroundControlPoints.
- В папке GroundControlPoints дважды щелкните 990007.JPG, чтобы посмотреть изображение.
Зеленый маркер на изображении указывает на местоположение наземной опорной точки 990007 на углу пешеходного перехода.
- Вернитесь к ArcGIS Reality Studio. Увеличьте изображение и щелкните на углу пешеходного перехода.
- Продолжите измерения точек. Продолжайте работать, пока не соберете около пяти измерений для каждой из пяти камер для опорной точки 990007.
Вы выберете следующую опорную точку для оценки в окне глобуса, а не в таблице.
- На глобусе увеличивайте масштаб, пока не увидите треугольные символы опорных точек.
Любая опорная точка, не имеющая измерений изображения, отображается на карте в виде желтого треугольника.
- В верхней части окна глобуса щелкните инструмент Прямоугольник. Обведите рамкой один из желтых треугольников, чтобы выбрать его.
Будет выбрана соответствующая строка в таблице Опорные точки.
Раздел Изображение также обновится и покажет изображения, содержащие выбранную опорную точку.
Подсказка:
Если на изображении не видно ни одной наземной опорной точки, обратитесь к изображениям в папке Frankfurt_City_Collection.
- В разделе Изображение добавляйте измеренные точки, пока не соберете хотя бы пять измерений для каждой из пяти камер.
- Выберите по очереди каждую из оставшихся опорных точек и для каждой из них соберите не менее пяти измерений для каждой камеры.
В таблице Опорные точки показана статистика по невязке перепроецирования для каждой опорной точки. Если некоторые опорные точки имеют более высокую статистику ошибки перепроецирования, чем другие, вы можете щелкнуть заголовок строки в таблице Опорные точки, а затем в разделе Изображение найти и повторно измерить или удалить изображения с высокими значениями Ошибки перепроецирования.
Удалить измерение
Если у опорной точки высокая ошибка перепроецирования, можно удалить измерение и выполнить его снова.
Можно проверить статистику в таблице Опорные точки.
Например, 990002 имеет наибольшее значение Максимальной ошибки перепроецирования.
Значения, которые будут видны в вашей таблице, будут зависеть от выполненных измерений, и могут не совпадать с этими примерами изображений.
- Щелкните заголовок строки для точки 990002.
- В таблице Изображение щелкните заголовок столбца для Ошибка перепроецирования XY [px].
Таблица с сортировкой по значениям в столбце Ошибка перепроецирования XY [px].
- Прокрутите таблицу, чтобы найти наибольшее значение Ошибки перепроецирования XY [px].
- Выберите наибольшое значение Ошибки перепроецирования XY [px].
- Щелкните Удалить.
Убедитесь, что значения в таблице Опорные точки стали лучше.
Изменение наземной опорной точки на контрольную
Контрольные точки используются для оценки и составления отчетов о точности уравнивания. Их 3D положение и остатки изображения оцениваются с использованием ориентации выходного изображения в целях обеспечения качества. Вы конвертируете одну из наземных опорных точек в контрольную точку.
- В таблице Опорные точки щелкните заголовок наземной опорной точки 990006)
Строка для этой наземной опорной точки выделена.
- На панели инструментов в верхней части таблицы Опорные точки щелкните Задать роль и выберите CP.
В таблице роль изменится на CP, показывая, что это опорная точка.
Уточнение выравнивания
После добавления и измерения опорных точек или изменения других настроек уравнивания следует снова запустить уравнивание, чтобы уточнить положения на основе новой информации. Это повторно запускает пакетное блочное уравнивание, и будет намного быстрее, чем первоначальный процесс уравнивания.
- На ленте на вкладке Уравнивание в разделе Обработка щелкните Запустить.
Откроется Менеджер обработки, в котором отображается ход процесса уравнивания. Через одну-две минуты процесс завершится.
Откроется окно Контроль качества.
Чтобы проверить качество результатов уравнивания, изучите статистику в окне Контроль качества.
Для получения наилучших результатов с использованием этих данных имейте в виду следующее:
- Общее значение Sigma 0 должно быть меньше 1 пиксела для хорошо откалиброванной фотограмметрической камеры.
- Ожидаемое среднеквадратичное значение ошибки перепроецирования связующей точки менее 1 пиксела.
- СКО для горизонтальных и вертикальных невязок объекта для опорных точек должна быть менее 1,5 GSD (12 см).
Также следует проверить данные подсчета, такие как количество автоматических связующих точек на изображение и измерения изображения на связующую точку, которые показывают, насколько хорошо связующие точки распределены в области проекта и насколько хорошо смежные изображения связаны общим измерением. Вы также можете просмотреть визуализацию связующих точек в виде глобуса.
Примечание:
Эти шаги предназначены для предоставления основных рекомендаций по анализу результатов уравнивания. Выполнение углубленного анализа качества требует знания требований и спецификаций проекта, а также знаний о качестве входных данных.
- В окне Контроль качества щелкните Основная информация и просмотрите значение Sigma 0.
Значение в этом примере равно 0.7616, что является хорошим значением для этого набора данных.
- В правой части окна Контроль качества прокрутите вниз до раздела Ошибки перепроецирования и просмотрите раздел Ошибки перепроецирования автоматических связующих точек и нажмите кнопку Просмотр таблицы.
Среднеквадратичное значение ошибок перепроецирования связующих точек в этом примере равно 0,762, что является хорошим значением для этого набора данных.
- В правой части окна Контроль качества прокрутите вверх до раздела 3D-невязки. Просмотрите раздел Невязки наземных опорных точек.
Среднеквадратичное значение невязки наземных опорных точек, например, 0,079, приемлемо для этого упражнения.
- В левой части окна Контроль качества прокрутите вниз и разверните раздел Количество.
В этом примере есть шесть наземных опорных точек с 463 измерениями изображений и одна контрольная точка с 98 измерениями изображений.
- При желании просмотрите другие статистические данные и измерения контроля качества.
- В окне Контроль качества щелкните вкладку Опорные точки.
Откроется таблица Опорные точки.
Можно использовать эту таблицу для проверки невязок по осям X, Y и Z для каждой опорной точки. Неожиданно большие значения невязок по осям XYZ могут указывать на точки, которые, возможно, придется измерить повторно.
Вы также можете просмотреть географию фактических данных проекта (наземные опорные точки, автоматические связующие точки, положения изображений).
- На ленте на вкладке Уравнивание в разделе Отображение щелкните Автоматические связующие точки.
Автоматические связующие точки отображаются в окне глобуса.
Примечание:
Если вы хотите видеть автоматические связующие точки, не заслоненные зелеными символами камер, то на панели Дерево проекта щелкните вкладку Визуализация. В разделах Уравнивание и Результаты разверните каждую группу и отключите видимость для каждого слоя Позиции камеры.
- Щелкните стрелку ниспадающего списка Автоматические связующие точки и выберите RMS ошибок перепроецирования.
Окно глобуса обновляется, чтобы показать ручные связующие точки, обозначенные среднеквадратичным значением ошибок перепроецирования.
- В окне Контроль качества щелкните вкладку Автоматические связующие точки.
В таблице показаны автоматические связующие точки.
Вы можете просмотреть и отсортировать данные в этой таблице, чтобы определить автоматические связующие точки с наибольшими значениями ошибок.
- В окне Контроль качества щелкните вкладку Обзор. С правой стороны прокрутите до раздела Ошибки перепроецирования и просмотрите гистограмму Ошибки перепроецирования автоматических связующих точек.
Символика гистограммы соответствует символике вида глобуса.
- На ленте на вкладке Уравнивание в разделе Результаты щелкните Отчет.
- В окне Создать отчет уравнивания перейдите в папку для сохранения отчета. В поле Имя введите Frankfurt_AT_report.
- Щелкните Сохранить.
PDF-файл сохраняется на вашем компьютере. Это способ поделиться статистикой контроля качества по уравниванию.
- Закройте окно Контроль качества и сохраните проект.
Вы выполнили начальное уравнивание, добавили опорные точки, уточнили уравнивание и изучили статистику уравнивания. Вы также экспортировали копию статистики уравнивания в формате PDF, чтобы задокументировать свою работу и поделиться ею с заинтересованными сторонами.
Далее вы будете использовать уровненные данные для создания реконструкции.
Выполнение реконструкции
Теперь, когда процесс выравнивания завершен, а результаты проверены и определены как высококачественные, вы готовы создавать выходные продукты. В этом руководстве вы создадите 3D-облако точек и 3D-модель mesh.
Создание реконструкции
Первым шагом для создания продуктов является создание реконструкции.
- На ленте щелкните вкладку На главную. В разделе Обработка щелкните Новая реконструкция.
- На панели Реконструкция для Имени реконструкции введите Frankfurt_RS_3D.
Этот сеанс реконструкции будет использоваться для создания двух выходных 3D-изображений.
- Для Сценария захвата щелкните ниспадающий список и выберите Перспективный аэроснимок.
Выбор сценария задает некоторые выходные продукты и настройки обработки.
Настройка Перспективный аэроснимок теперь полезна, потому что образцы данных представляют собой сеанс захвата с несколькими головками, и все доступные изображения будут использоваться для создания выходных 3D-продуктов. Настройка Снимки в надире более полезна при создании 2D-продуктов. Для оптимального качества, 2D-продукты должны быть созданы на основе изображений в надире.
- В разделе Сеансы камеры отметьте созданный сеанс выравнивания Frankfurt_AT.
Выравнивание выбрано.
- В разделе Продукты просмотрите выходные продукты.
Продукты Облако точек и Mesh выделены.
Формат mesh SLPK будет экспортирован по умолчанию. Вы можете отметить другие форматы выходной модели mesh, если хотите.
- В разделе Рабочая область укажите локальную папку для выходных данных реконструкции.
Результаты реконструкции будут сохранены в ней. Убедитесь, что достаточно дискового пространства для сохранения выходных данных.
Примечание:
Процесс реконструкции разработан с поддержкой распределенной обработки, когда в локальной сети на рабочих станциях запускается ArcGIS Reality Studio и выполняет роль узлов обработки. Для эффективного использования такой среды, процесс делится на отдельные задания и проект разделяется на управляемые подпроекты.Для запуска реконструкции необходимо указать следующее:
- Рабочую область, в которой будут собраны результаты запуска реконструкции. Рабочая область должна быть доступна с каждого узла обработки.
- Временная папка для обработки, используемая для хранения промежуточных результатов обработки для автоматически определенных подпроектов.
- В разделе Дополнительно для Качества щелкните Ультра.
Настройка Ультра запустит 3D-реконструкцию с исходным разрешением изображения. Это займет больше времени, чем опция качества Высокое, но результаты будут выглядеть лучше.
Вы можете выбрать опцию Высокое качество, если хотите, чтобы на выходе была сниженная детализация и более низкое разрешение текстуры.
- Для Области интереса выберите Frankfurt_AOI.
Область интереса позволяет вам ограничить обработку ваших выходных продуктов изображениями, относящимися к вашему проекту.
- Для Геометрии водоемов выберите Frankfurt_waterbody.
Параметр Геометрия водоема используется для выравнивания и упрощения областей внутри водоемов. Их может быть сложно обработать, и они могут привести к нежелательным результатам из-за отражающей природы воды.
- В поле Тип выберите Точный.
Вам следует выбрать Точный, если полигоны водоема представляют точные очертания водоема, исключая неводные объекты, такие как мосты и лодочные причалы. Если полигоны представляют собой грубый контур водной поверхности, следует выбрать вариант Грубый. В обоих случаях Геометрия водного объекта должна отражать высоту водной поверхности.
- Для Корректирующей геометрии примите значение по умолчанию Нет.
- Для Размера листа примите значение по умолчанию Авто.
- Нажмите Создать.
На этом настройка реконструкций завершена. Раздел Реконструкции добавляется на панель Дерево проекта.
Запуск реконструкции
Теперь, когда реконструкция настроена, следующим шагом будет ее запуск. Это займет некоторое время, в зависимости от ресурсов вашего компьютера. На отдельном компьютере с 128 ГБ ОЗУ, 24-ядерным процессором AMD Ryzen с частотой 3,8 ГГц и графическим процессором Nvidia GeForce RTX4090 процесс займет примерно 6 часов. Добавление дополнительных узлов ускорит процесс обработки.
- На ленте на вкладке Реконструкция в разделе Обработка щелкните Отправить.
После нажатия Отправить, панель Менеджер обработки покажет процесс реконструкции в ожидании.
- На ленте на вкладке Реконструкция в разделе Рабочая область щелкните Начать участие.
Примечание:
Если появится предупреждение с предложением выбрать местоположение временной обработки, нажмите ОК, чтобы открыть окно Параметры. На вкладке Общие выберите Местоположение временной обработки Местоположение на локальном диске с объемом свободного места не менее 1 терабайта. Оно должно быть отделено от папки Результаты, которую вы указали ранее.
- Нажмите OK.
Панель Менеджер обработки теперь показывает статус процесса реконструкции.
- На панели Менеджер обработки нажмите кнопки Открыть панель монитора заданий и Открыть панель менеджера рабочей области.
Можно использовать Монитор рабочей области для получения общей информации о том, какая рабочая станция участвует в задании реконструкции.
Можно использовать Монитор заданий для получения общей информации о том, какая задача реконструкции сейчас выполняется.
- На панели Менеджер обработки на карточке Frankfurt_RS_3D включите опцию Показать на карте.
Когда все будет готово, на глобусе появится лист обработки. Цвет листа указывает на его статус: серый означает, что проект находится в состоянии ожидания, синий — что он обрабатывается, а зеленый — что он завершен. В этом примере лист обработки появится примерно через полчаса.
- Щелкните вкладку Глобус, чтобы вы могли просмотреть лист обработки, когда он будет готов.
- Подождите, пока запустится процесс реконструкции.
Например, это заняло около 6 часов на одной рабочей станции из примера.
Панель Менеджер прогресса показывает, когда завершится процесс.
На глобусе лист обработки будет отображаться зеленым цветом, что означает завершение обработки.
- Когда процесс завершится, на ленте на вкладке Реконструкция в группе Рабочая область щелкните Остановить внесение.
Это позволит системе снова взять на себя локальные задачи обработки.
- Нажмите OK.
Далее вы посмотрите результаты.
- На панели Менеджер обработки на карточке Frankfurt_RS_3D выключите Показать на карте.
- На панели Дерево проекта щелкните Визуализация.
- На панели Дерево проекта прокрутите вниз до раздела Реконструкции. Разверните Frankfurt_RS_3d и Продукты.
- Включите видимость для слоя Mesh.
Слой Mesh появится в окне глобуса.
По умолчанию облако 3D-точек сохраняется только в формате .las. Кнопка Создать слой также запустит создание слоя облака точек сцены (.slpk).
- Рядом с Облако точек щелкните Создать слой.
- После завершения процесса создания слоя облака точек отключите видимость слоя Mesh и включите видимость слоя Облако точек.
- Изучите результаты.
- На ленте на вкладке Реконструкция в группе Результаты щелкните Открыть папку результатов.
Откроется папка Results в Microsoft File Explorer. Она содержит облако 3D-точек в файлах .laz, а также 3D-модель mesh в формате i3s (SLPK). Когда вы щелкните на кнопку Создать слой, вы также увидите облако 3D-точек в формате i3s (SLPK). Используйте файлы .slpk для добавления продуктов в ArcGIS Online.
Если необходимо поставлять результаты реконструкции в другой схеме тайлов или проекции, на вкладке Реконструкция нажмите кнопку Экспорт и выберите альтернативную опцию экспорта.
- Если вы не запускаете процесс, вы можете просмотреть результаты.
В этом учебном пособии вы создали проект ArcGIS Reality Studio, добавили сеанс захвата, выполнили начальную разбивку, измерили наземные опорные точки и уточнили разбивку. Вы оценили качество уравнивания и определили, что оно приемлемо. Вы использовали уравнивание для создания реконструкции, и вы использовали эту реконструкцию для создания выходных данных - облака точек и 3D-модели mesh. Эти данные можно опубликовать в ArcGIS Online, или использовать с локальными приложениями на своем компьютере. Вы можете использовать похожий процесс на этапе реконструкции для создания 2D-продуктов, таких как истинное орто и цифровые модели рельефа. Основное отличие создания 2D-результатов состоит в том, что вы будете использовать сценарий с высоты птичьего полета в надире и ограничите сеанс камеры снимками с камеры в надире.
Вы можете найти больше учебных пособий в галерее учебных пособий.
