lily 前言导读：
无人机数据采集仅仅只是测绘工作流程中的第一个环节，如何快速处理影像数据？如何生成高质量的交付成果？高效、智能化的无人机影像处理软件逐渐成为行业重点关注之一，市面上也衍生出了许多相关数据处理软件。
本期由工程技术部大咖贺彦武根据Photoscan、Pix4d、UASMaster、Trimble Business Center（TBC）四款无人机影像处理软件的特点，介绍每款软件的特点及处理流程，并在相同数据条件下，对四款软件的操作流程、成果精度等进行对比，为内业人员选择无人机数据处理软件提供参考。
Part01 对比测试背景
本期共进行两次对比，第一次采用飞马D2000型号无人机搭载D-CAM2000型号单镜头，单镜头像素为2400万，总共533张原始影像数据，对比软件为：Photoscan、Pix4d、UASMaster；第二次采用大疆精灵4RTK型号无人机，单镜头像素为2000万，总共76张原始影像数据，对比软件为：Photoscan、Pix4d、UASMaster、TBC。
数据采集过程均使用无人机差分RTK系统进行绝对定向，不使用外界控制点干预平差结果。对比软件操作过程及结果仅针对软件生产真正射影像及栅格数据的效果进行对比，测绘精度要求1:2000。
Part02 实际处理流程对比
1 Photoscan软件
- 01 软件简介
Photoscan是俄罗斯公司AgiSoft开发的一套基于影像自动拼接的软件，该软件拥有强大的融合算法，在项目实际生产过程中表现优异，拥有广大用户群体。
- 02 数据导入
将原始影像和pos数据直接进行导入，这里有两种导入方式，一种是导入照片，另一种是导入照片文件夹。
- 03 对齐照片
照片和pos 导入软件后，进行下一步操作——对齐照片，也可以叫自由网空三。这一步实际上就是匹配相片同名点，从而创建影像连接点进行空三加密的步骤。对齐质量分好几个等级，选择的等级越高，所需要的时间也越长，相对质质量也会越好，这里我们一般选择中等即可。
- 04 建立密集点云
建立密集点云的过程是所有过程中花费时间最长的一步，与对齐照片一样，有多种质量可以选择，这里一般也是选择中就可以了。
- 05 创建DEM
创建DEM的元数据选择密集点云，也就是上一步中所创建的密集点云，密集点云的质量好坏将直接影响DEM的效果。
- 06 创建DOM
创建DOM的源数据选择DEM，这也意味着创建的DEM精度的好坏会影响最终DOM的质量。
2 Pix4d软件
- 01 软件简介
Pix4d软件是由瑞士pix4d公司研发，是一款及集全自动、快速、专业精度为一体的无人机数据和航空影像数据处理的软件。
- 02 数据导入
Pix4d数据导入方式是在建立工程文件时候将准备好的照片和pos一同导入的，并设置好需要的目标坐标系统。这种导入方式方便快捷，让人理解起来也较为简单。
- 03 初始化处理
数据导入完毕后，先进行初始化处理，选择快速检测，这一步骤也是相当于自由网空三进行连接点加密匹配。快速检测的速度较快，快速检测结束后再选择全面高精度检测。全面高精度检测相对于快速检测来说，加密点的数量会更多，空三算法更精密。
- 04 点云和纹理
初始化结束后就可以生成点云和纹理了，这里也可以不选择生成。如果不选择生成点云和纹理的话，整个正射影像的制作过程会快很多，但是效果会有所降低，这里可根据情况选择生成与否。
- 05 DSM及正射影像
DSM及正射影像也就是最后的成果制作，可选择一起生成或者只生成其一。也可以在点云和纹理处选择进行点云分类，分类后的点云可以仅使用地面点来生成DEM栅格数据。
3 UASMaster软件
- 01 软件简介
UASMaster软件是通过对Inpho软件的整合简化，根据Inpho软件的处理引擎开发出来的一款易用性强、功能全面的专用于无人机摄影测量的处理软件。
具有以下功能特点：
- 一键式快速批处理或交互式分步处理
- 支持影像分辨率达1亿300万像素
- 全自动空三，相机自检校，高密度点云匹配与高精度正射影像创建
- 02 数据导入
将相机参数、原始影像、pos、按照顺序依次导入软件，然后创立航带，UASMaster是一款非常精密的无人机数据处理软件，原始数据提供的质量越高最后生产的成果数据也会越好。在导入POS时可以根据我们的pos精度调整标准差大小以提高最终成果精度。
- 03 创建影像金字塔
UASMaster可以通过创建影像内部金字塔的形式提高后续空三的效率。
- 04 创建影像概览
UASMaster可以快速创建正射影像的概览图用于提前观看，也可根据概览图调整影像色彩、饱和度等，使最终成果影像达到我们想要的效果。
- 05 连接点提取
连接点提取即自由网空三，可对连接点密度进行高、中、低的选择，一般情况选择中即可，选择高的话提取时间相对会比较长，但得到的连接点密度也会更高，数据质量会更好。
- 06 平差优化
UASMaster可通过计算原始影像的相机参数来得到更为准确的相机参数，从而优化影像的pos精度。
- 07 表面生成及编辑
UASMaster可以对生成的DSM、DEM进行编辑，编辑方式可分为两种。一种是对生成的点云进行分类，将点云分类为建筑物点、地面点、植被点等类别，分类完后根据需要的表面类别选择所需要的点云种类；第二种是直接手动编辑表面，将建筑物点等不需要的要素进行压平。
分类点云示意图
手动编辑示意图
- 08 创建正射影像
最后的正射影像可以一键生产，选择相应的地面分辨率大小，设置为经典正射影像即可。
4 TBC软件
- 01 软件简介
Trimble Business Center简称TBC，这是一款专业的点云处理软件，软件功能丰富，内容涵盖全面，其中摄影测量模块就是处理无人机数据的模块。
- 02 数据导入
TBC目前可支持大疆、天宝、徕卡等型号的无人机数据，下面以大疆无人机数据为例进行测试。
- 03 平差摄像点
点击平差摄像点，进行自由网空三。
- 04 创建可交付成果
空三结束后就可以直接制作DEM、DSM、DOM或者点云的成果了。
- 05 发送至UASMaster
TBC也可以将导入的数据发送到UASMaster进行处理，两个软件之间可以交互使用。
Part03 成果及细节对比
- 01 D2000无人机影像处理成果及细节对比
- 02 D2000无人机影像处理精度报告
Photoscan精度报告
Pix4d精度报告
UASMaster精度报告
- 03 精灵4RTK无人机影像处理成果及细节对比
- 04 精灵4RTK无人机影像处理精度报告
Photoscan精度报告
Pix4d精度报告
UASMaster精度报告
TBC精度报告
- 05 成果数据分析表
依次将数据按照操作流程进行导入、空三、创建DOM影像，计算所耗费的时间，检查其精度和DOM影像的质量。测试结果分别如下：
D2000无人机影像数据处理
精灵4RTK无人机影像数据处理
Part05 总结
在此次对比中，UASMaster作为一款专业、精密的无人机处理软件，在处理效率和成果图效果以及成图精度在以上四款软件中略有优势；其次Photoscan的优势在于可生成真正射影像且附带精细纹理；Pix4D 具有操作简单，上手快的优势，且成本较低；TBC作为内业数据处理软件可生成多种交付成果，且具有点云分类、表面栅格制作、断面分析等功能。
（*此次测评结果仅针对本次对比过程中整体无人机影像数据处理流程及输出成果精度情况，欢迎在下方留言处提出更多见解。）
文字：工程技术部贺彦武、市场部
图片：工程技术部贺彦武
