软件经验|使用消费级无人机干测绘(一)影像数据获取

    近年来消费级无人机使用越来越普遍，用来干测绘的门槛也越来越低。随便拿台大疆四旋翼无人机，配上免费的第三方航线规划软件，再用网上到处能下载的无人机影像处理软件，就能轻松生成正射影像和倾斜三维模型。今天以大疆精灵系列无人机为例，主要介绍使用Pix4dCapture和Altizure软件进行无人机正射和倾斜三维影像数据获取，后续文章再单独介绍无人机影像数据处理。

大疆精灵4 RTK版——无人机测绘神器。

1、飞行前准备

• 首先准备一台大疆精灵系列无人机（精灵3和4普通版都可以），在手机或平板电脑上安装对应的DJI Go飞控软件（现在都需要注册一个账号并登陆才能使用），在DJI Go软件中做好常规的设置，比如飞行限高和遥控器操控手等，并确保固件已升级，可以正常飞行。
• 在手机或平板电脑上安装Pix4dCapture或Altizure，这两款都是免费的app，在行业内使用比较广泛。

                                                                                              DJI GO软件操控界面

2、Pix4dCapture软件介绍

   Pix4Dcapture是瑞士Pix4D公司基于深圳大疆、法国Parrot消费级飞行器研发的一款航测数据智能采集软件。软件分为4个模块：Grid（正射影像采集）、Double Grid（三维模型采集）、Circular（热点环绕）、Free Flight（自由飞行）。 通过Pix4D公司的云处理服务或桌面级专业数据处理软件Pix4Dmapper，不仅可以制作正射影像图、实景三维模型、还可以构建较为精细的单建筑实景三维模型和建筑立面影像，使消费级飞行器摇身一变，成为强大的地图测绘工具。

    Pix4Dcapture是免费软件，可以在安卓和IOS系统中运行（安卓版需要另外安装Ctrl+DJI软件），支持大疆精灵系列无人机（其他系列也有些支持）；Pix4Dmapper为付费软件（网上很多和谐版），可以桌面版运行也可以提交数据至云服务平台运行，Pix4Dmapper软件后续文章单独介绍。

    使用Pix4Dcapture软件之前，需要先启动DJI GO软件，确保无人机可以正常起飞。然后拔出USB数据线，重新连接，会出现下面的提示，千万不要勾选“下次默认选择此项，不再提示”，勾了就不再提示选择软件了，这里选择Pix4Dcapture软件。

    启动Pix4Dcapture软件，需要先注册并登陆Pix4D账号。

     登陆后，选择使用的无人机型号后，弹出任务规划界面，这里提供多种类型的任务规划。

     上图是Pix4Dcapture支持的任务选项，第一和第二个是正射航线规划，第三个是三维航线规划，第四个是环绕飞行，第五个是自由飞行（定时或定距拍照）。就测绘应用而言，正射航线规划和三维航线规划应用较多，但Pix4Dcapture的三维航线仅飞交叉航线（只飞行2遍），相对于Altizure软件飞行5条航线的三维效果而言，不建议使用Pix4Dcapture飞三维航线。下面主要介绍使用Pix4Dcapture软件进行正射影像数据获取。

    Pix4Dcapture软件正射航线规划支持多边形和矩形范围规划，其中多边形范围规划比较实用，可以通过手动设置飞行范围，调整参数进行正射航线规划。

   正射航线规划时，需要将无人机相机镜头设置成90度，垂直向下拍摄；设定飞行高度，为保证安全飞行以及影像分辨率，建议飞行相对高度设置在120m以内；航向重叠（Front overlap）设置70%以上，旁向重叠（Side overlap）设置成60%以上。设置完成后，保存任务，准备起飞。

    Pix4Dcapture软件进行上述检查后，长按起飞按钮3秒，无人机即可自动起飞并按照设定航线进行照片拍摄。以上起飞过程也支持先采用DJI GO软件将无人机起飞悬停后，再切换到Pix4Dcapture软件进行任务上传，上传后无人机根据设定航线执行飞行任务。

    无人机执行飞行任务过程中，通过Pix4Dcapture软件可以随时监控无人机位置及状态，是否拍照，飞行过程中电量不足也会自动提醒返航。   

    飞行任务执行完后，无人机拍摄的照片存储在无人机SD卡中，也可以将拍摄照片下载到手机或平板电脑检查拍摄效果，也可以直接将SD卡中的照片拷贝到电脑上查看。飞行POS数据记录在对应的照片文件中，可以使用本公众号中的 大疆无人机照片定位神器/u>软件查看并导出照片POS信息。

相关介绍：

Pix4Dcapture移动端飞行规划软件

Pix4Dcapture地面站APP测试报告

3、Altizure软件介绍

    Altizure app是由 Altizure.com 设计的一款无人机辅助拍照软件。Altizure软件可以控制飞机在设定路径上飞行并进行定时拍照,，以自动采集五个方向的图片用作倾斜摄影，然后生成实景真三维模型，当然，也可以更有效地只拍一个垂直方向生成正射影像。由于Altizure只支持矩形范围航线设计，因此正射航线规划功能没有Pix4Dcapture软件好用，下面主要介绍使用Altizure软件进行倾斜三维影像获取。

    跟使用Pix4Dcapture软件一样，使用Altizure软件前，先打开DJI GO软件，确保飞机可以正常起飞，然后拔出USB连接线，并重新连接，进入Altizure软件。

   单击左侧最上面的按钮进行航线规划。

    手动调整飞行范围，设置飞行高度、航向重叠和旁向重叠等，软件自动生成5条飞行航线，通过单击下面的数字进行航线切换和信息查看。第一条航线是无人机垂直向下拍摄，第二到第五条航线是相机朝测量区域中心位置倾斜一定角度（45度左右）进行拍照。

    航线设置完成后开始任务，单击左侧中间的起飞按钮自动执行数据采集任务。当飞行完一条航线后，飞机会悬停在终点，Altizure软件里会弹出窗口询问下一步操作。此时你可以查看电池电量来决定是否直接开始下一条航线飞行或是自动返航。

    无人机飞行拍摄的照片同样存储在无人机SD卡中，需要拷贝到电脑中进行后续数据处理。

相关介绍：

Altizure地面站APP测试报告

4、像控点测量

    以上介绍了使用Pix4Dcapture软件和Altizure软件规划消费机无人机进行正射影像和倾斜三维影像的数据获取，若想要后期处理得到高精度的正射影像或倾斜三维模型，还需要进行像控点测量（使用大疆精灵4 RTK版不需要测量像控点）。

    像控点测量通常使用GPS RTK进行，这个需要专业的仪器设备和测绘资质。像控点测量可以选取飞行区域明显的地物特征点，如道路交叉点，明显建筑物拐点等，也可以飞行前自己布设像控点标志。像控点尽量均匀选取，并覆盖整个飞行区域。

 

像控点标志

    若不进行像控点测量，直接对无人机影像数据进行处理，也可以得到飞行区域各地物之间的相对位置关系，但是绝对位置存在10米左右的偏差。

    像控点布设请参考人机航测时如何正确布设像控点。

5、小结

1）建议使用Pix4Dcapture软件获取正射影像，使用Altizure软件获取倾斜三维影像；

2）Pix4Dcapture和Altizure都需要配合DJI GO软件使用，其中Pix4Dcapture安卓版还需要安装Ctrl+DJI软件，通过插拔USB连接线进行各软件的切换，千万不要勾选“下次默认选择此项，不再提示”；

3、不论通过何种软件（第三方软件或DJI GO手动拍摄）获取的大疆无人机照片，其POS数据均已写入到了照片的EXIF信息中，后期影像处理软件都可以自动识别；

4、以上截图及资料均来源于网络，仅作学习交流用，如有侵权请告知。

 

更多经验分享请关注微信公众号”海洋GISer成长记”。

 

 

来源：qq_22865459