内蒙古自治区航空遥感测绘院 内蒙古自治区呼和浩特市 010020
摘要：无人机航测时，可采集高分辨率、高精度数字、定位影像数据。而一键快拼软件、PhotoScan作为处理无人机航测数据，拼接正射影像，指导应急救灾的常用软件。探究PhotoScan与一键快拼软件在制作正射影像时的区别，是为明确各软件应用价值，强化无人机测绘功能。
关键词：一键快拼；PhotoScan；正射影像
引言：无人机遥感技术实践中，难以覆盖整个测区，所以需要在无人机收集测区数字影像后，利用一键快拼、PhotoScan软件，制作正射影像，指导应急测绘、灾后重建等工作。但在不同场景中，对正射影像制作速度、质量存在明显差异性。需要通过分析各软件制作正射影像时的区别，总结各软件使用优势，提高无人机测绘数据处理水平。
一、PhotoScan与一键快拼软件相关概述
正射影像是基于数字模型直接获取航空影像，并在数字镶嵌、微分纠正后，结合图幅范围所制作成的影像数据集。一键快拼软件、PhotoScan作为正射影像的主要制作工具，其在影响数据整合、合成中，有着明显的差异性[1]。市场上目前运用的一键快拼软件，是某航景公司所研发的OKMatrix软件。具有操作简单、运算速率高、功能丰富等特点，是能够根据无人机、传统航空影像，快速生成数字模型、正射影像的软件类型。PhotoScan是可以将处于静止状态的图片，自动转化为正射影响的软件。其在应用期间，可以不提前设置初始值数，或校验相机。而是借助多视图的三维重建技术，高效处理任意图片，甚至无需掌握控制点，就可以建立含有真实坐标的影像模型。并且该软件对原始照片要求低，可通过相机校准、外方位元素将相片对齐，以制作正射影像。
二、PhotoScan与一键快拼软件制作正射影像的区别分析
（一）准备分析数据
使用无人机，获取某测区正射照片，然后通过PhotoScan与一键快拼软件处理以获取的正射照片，制作高清正射影像。该测区总体面积为1.5千米，无人机飞行工4条航线。分别为“北-西南”、“西南-东南”、“东南-北”、“南-西北”，照片所用相机为DJI-FC6310S，共拍摄照片1026张，实际尺寸为“4864×3648”。由于该测区内，无人机在航线内重叠度较多，为制作大面积正射影响，需提前将偶数影像剔除，然后整理测区照片数据，将其调整为满足一键快拼、PhotoScan格式要求的影像数据。
（二）整合软件处理流程
1.PhotoScan
其一，数据导入。利用PhotoScan，导入影像数据时，为应对影像数据多的问题，可借助计算机，确保该软件对数据的处理速率，节约制作时间。之后，可在软件主界面，选择添加照片，从而加载全部影响数据，并在页面左侧，导入POS文件，明确影响坐标。
其二，处理流程。所有数据导入后，可通过对齐照片、密集点云、网格制作、正射影像生成等流程，完成影像制作。
首先，软件在预设精度、成对预选任务后，可结合航片坐标信息、照片相似度，按照最高、高、低等精度选项，自动排列软件内照片。而成对预选的选项有已禁用、参考等，相关人员可根据POS文件，将照片归类[2]。其次，密集点云在建立时，需提前设置深度过滤、质量，以保证照片处理的精确度。但深度过滤需选用轻度，同时在密集点云产生后，制作多变网模型。最后，使用地面点分类，产生模型后，可直接重建网。通过将软件对话框内的表面类型调整为高度场后，按照正射影像成像需求，以及源数据具体情况，选择运行模式。在此基础上，相关人员应及时纠正、镶嵌单片影像，处理其颜色、亮度，并生成正射影像。同时在影像输出类型、分辨率、格式调整到位后，以GeoTIFF、TIFF格式，将影像导出。
2.一键快拼软件
其一，数据导入。点击主界面操作的选项，从弹出窗口处，导入待处理的影像数据。
其二，处理流程。数据导入结束后，可直接开始拼接处理。但需提前设置输出分辨率、运行模式等参数，其中运行模式可选择自检校模式。所有参数设置后，点击确定，制作正射影像。需要注意的是，若所测地区高差不明显，需重视相机文件对正射影像制作的影响。比如，测区地形平台时，应提前导入相机文件，而不是使用软件质检后生成的相机文件，避免因自检校相机文件，导致正射影像DOM区域较为扭曲。另外，一键快拼软件，在影像命名是，要求其名称应以纯数字，或是在数字前加字母的方式命名，且与POS影像名称相对应。
（三）区别分析
首先，结合实验数据，对比分析一键快拼软件OKMatrix、PhotoScan制作正像影像的区别。研究表明，若测区水域覆盖面积大时，上述软件在处理1026张照片时，一键快拼软件OKMatrix，所测数据容易在水域影像下，产生改变，使得正射影像难以生成。并且由于该软件，对内部设置的连接点数量有限制，无法在照片处理中，修改各项参数，最终造成影响报错情况。而在照片数量减少后，成功拼接875张影像，但正射影像颜色过渡效果不佳。然而，在正射影像制作中，该软件在节约拼接时间方面有着明显优势。
其次，PhotoScan软件运行时，如果在密集点云、对齐照片等流程中，将参数调整至最低，可有效节约数据运算时间，完整拼接1026张照片，生成正射影像。相较于一键快拼软件，PhotoScan软件照片数量可不受限制，且影像颜色过滤较为自然，没有明显的拼接痕迹。但耗时较长，约为9小时。
最后，在基于外业像控点，分析各软件所制作的正射影像精度时，可将像控点转换为与正射影像相对应的坐标系。然后在所测区域范围内，随机抽取30个点，软件误差在0.3~4.5之间。因此，一键快拼软件、PhotoScan软件，都能够在保障拼接速度、控制影像扭曲错位的基础上，满足正射影像制作要求。
三、结语
综上所述，无人机航测技术进步的同时，在各领域得到广泛运用，基于无人机所拍摄的照片，快速、准确制作正射影像。能够为各地区应急救灾、获取地质信息提供参考依据。一键快拼软件以及PhotoScan软件，在处理照片数量上、拼接速率方面，有着明显的优势。为此，相关人员可根据自身正射影像拼接要求，灵活选用相关制作软件。
参考文献：
[1]董锦辉.航拍制作正射影像图用于油田规划用地实践研究[J].油气田地面工程，2019（8）：66-67.
[2]黄宇，陈兴海，刘业林等.无人机高光谱内置推扫影像快速拼接方法[J].测绘地理信息，2019（5）：25-28.