Данное руководство охватывает основные этапы обработки, относящиеся к обработке данных с мультисенсорной камеры:

  •  добавление изображений с использованием многокамерной системы (мультисенсорной камеры);
  •  калибровка отражательной способности;
  •  выравнивание снимков и оптимизация;
  •  создание моделей поверхности (плотное облако, карта высот);
  •  построение ортофотоплана;
  •  расчет индексов с помощью инструмента Преобразование растра;
  •  экспорт данных.


Алгоритм обработки:


1) Добавление фотографий.


Изображения с камер MicaSense RedEdge-MX, MicaSense RedEdge, MicaSense Altum и Parrot Sequoia могут быть загружены одновременно для всех диапазонов. 


  • Если все изображения находятся в одной папке

Откройте меню Обработка и выберитеДобавить фотографииВыберите все изображения, включая калибровочные изображения, и нажмите ОК. В диалоговом окне Добавить фотографии выберите Многокамерная система: 



  • Если изображения рассортированы в отдельные папки для каждого сенсора:

Откройте меню Обработка и выберитеДобавить папкуВыберите общую папку, содержащую папки с фотографиями с каждого сенсора, и нажмите ОК. В диалоговом окне Добавить фотографии выберите Многокамерная система: 



Пожалуйста, не забудьте добавить изображения с калибровочной пластиной! Metashape Pro может автоматически отсортировать калибровочные изображения в специальную папку "Calibration images" на панели Проект, если мета-данные изображения сообщают, что оно предназначено для калибровки. Эти изображения будут заблокированы автоматически (не будут использоваться при фактической обработке). 



Если в мета-данных изображения нет такой информации, калибровочные изображения будут обнаруживаться автоматически на следующем этапе, или можно вручную создать папку для калибровочных изображений в папке "Камеры" на панели Проект и перенести изображения в неё.


2) Поиск отражательных панелей для калибровки.


Откройте меню Инструменты и выберите пункт Калибровать отражательную способностьНажмите кнопку Найти панели:



В результате изображения с панелью будут перемещены в отдельную папку, а также будут применены маски, покрывающие все изображения, кроме самой панели. Если панели не переместились автоматически, используйте способ, описанный в Приложении A. Если вы используете панель впервые, и ее калибровка еще не добавлена во внутреннюю базу данных Metashape Pro, вам будет предложено загрузить калибровку из CSV файл: 



Если у вас нет файла CSV с информацией о калибровке отражательной способности, вы можете ввести значения калибровки вручную на следующем шаге. Если у вас есть радиометрическая панель MicaSense, вы можете запросить соответствующий файл CSV у MicaSense напрямую:  https://www.micasense.com/prv 


3) Ввод значения коэффициента отражения (альбедо) калибровочной панели


Если калибровка отражательной способности была загружена из файла CSV или базы данных калибровки на предыдущем этапе, вы можете перейти к шагу 4. После того, как были найдены панели, значения отражательной способности, соответствующие каждому каналу, должны быть введены в соответствии с сертификатом панели. Это можно сделать вручную в диалоговом окне Калибровать отражательную способность или с помощью кнопки Выбрать панель ..., как описано в Приложении Б данного руководства.




4) Запуск калибровки отражательной способности.


Установите галочки Использовать калибровочные панели и Использовать сенсор освещённости в диалоговом окне Калибровать отражательную способность, чтобы выполнить калибровку на основе данных панели и/или мета-данных изображения. Нажмите OK, чтобы начать процесс калибровки.


5) Выравнивание фотографий.


Откройте диалоговое окно Выровнять фотографии в меню Обработка и используйте следующие параметры:




Результат выравнивания фотографий будет показан в виде первичной модели местности - эскизы восстановленного положения снимков (синие прямоугольники) и облако связующих точек (состоит из общих точек между изображениями):



Ограничительная рамка определяет область построения для следующих этапов обработки, таких как Построение плотного облака, карты высот, полигональной модели, тайловой модели, ортофотоплана. При необходимости ее можно настроить вручную с помощью инструментовПовернуть область, Изменить размер области и

 Переместить область. 


6) Оптимизация

Для повышения точности выравнивания и привязки модели используйте инструментОптимизировать камеры. Предварительно нужно задать точность привязки (если эта информация есть) в настройках  Параметры привязки. Также, если на территории есть марки с известными координатами, их можно загрузить, расставить и задать точность в Параметрах привязки. Это позволит уточнить не только геопривязку итоговых моделей, но и элементы внутреннего ориентирования снимков, что положительно повлияет на качество реконструкции. 



Нужно использовать следующие параметры оптимизации:



7) Построение плотного облака.


Создание плотного облака точек позволяет восстановить более точную поверхность, улучшая качество конечного ортофотоплана.

Откройте диалоговое окно Построить плотное облако из меню Обработка и используйте следующие параметры:



Использование более высокого качества позволит построить более точную поверхность (большее количество точек), но обработка займет больше времени. Чаще всего, среднего качества достаточно для обработки аэрофотоснимков, особенно в случаях незначительных изменений местности.
Расчет цветов точек может быть отключен, если плотное облако не входит в число обязательных продуктов задачи; это немного сократит время обработки, а также уменьшит дисковое пространство, необходимое для хранения данных проекта.


Итоговое плотное облако точек будет отображаться в режиме просмотра Модель:



Если исходные каналы фотографий имеют метки RGB, Metashape попытается отобразить цвета точек плотного облака соответственно. В противном случае основной канал будет отображаться в режиме оттенков серого. 

Для переключения основного канала используйте параметр Задать основной канал в меню Инструменты:




8) Построение Карты высот.


Шаг построения Карты высот (цифровая модель местности) позволяет создать точную поверхность, которая будет использоваться в качестве источника для генерации ортофотоплана за более короткий промежуток времени, чем операция построения полигональной модели. Причем последний тип поверхности может потребоваться для реконструкции более сложных типов рельефа/местности.

Откройте окно Построить карту высот в меню Обработка и используйте следующие параметры:



Обязательно нужно выбрать именно Плотное облако в качестве исходных данных, указать систему координат для верной интерпретации данных привязки и выбрать метод интерполяции. 

Параметр "Экстраполированная" позволит получить поверхность без пропусков по сторонам ограниченной модели, в то время как метод интерполяции "Включена (по умолчанию)" оставит действительные значения высоты только для областей, которые видны хотя бы на одном выровненном снимке.


После завершения обработки откройте режим просмотра Орто, чтобы отобразить построенную карту высот: дважды щелкнув экземпляр Карта высот в содержимом активного блока на панели Проект:




9) Построение ортофотоплана.


Откройте диалоговое окно Построить ортофотоплан в меню Обработка и используйте следующие параметры:




Используйте Карту высот как исходную поверхность. При необходимости отрегулируйте разрешение итогового ортофотоплана, нажав кнопку "Метры".
Обратите внимание на параметр Режим смешивания - если вы хотите исключить любое наложение или усреднение, применяемое к изображениям, в этом случае выберите параметр "Отключено".


Чтобы просмотреть результат построения ортофотоплана, вернитесь в режим просмотра Орто, дважды щелкнув на экземпляр ортофотоплана в активном блоке на панели Проект:




10) Расчет необходимых индексов.


Выберите функцию Преобразование растра из меню Инструменты. В открывшемся окне Растровый калькулятор на вкладке "Преобразование" введите формулу расчета индексов, значения которых вы хотите получить по исходным данным.



Можно ввести более одной формулы, если необходимо экспортировать ортофотоплан с несколькими выходными каналами, связанными с различными индексами, или если рассчитанные индексы должны быть представлены в режиме ложных цветов.


На вкладке "Палитра" выберите способ визуализации одного из рассчитанных индексов или используйте представление "Псевдо цвета" для трех выходных каналов (обратите внимание, что для этого подхода значения используемых выходных каналов должны находиться в диапазоне 0–1 для правильного представления цветов RGB, значения будет автоматически масштабироваться до 8-битного представления RGB в режиме False Colors).  


На следующем рисунке показано представление одного выходного канала, определенного на вкладке "Преобразование" (в данном случае B1). Цветовое представление индекса можно выбрать из списка палитр, загрузить из файла * .clr или изменить вручную, если это необходимо.
Значения "Диапазона" под гистограммой определяют абсолютные значения для выбранного индекса (выходного канала), значения цвета из раздела палитры будут масштабироваться до выбранного диапазона следующим образом: Минимальное значение диапазона соответствует значению 0 в цветовой шкале палитры и Максимальное значение диапазона соответствует значению 1 цветовой палитры:



Если необходимо представление ортофотоплана в псевдо цветах (RGB), нужно убрать галочку Включить преобразование на вкладке "Преобразование", область гистограммы можно игнорировать. Нужно еще выбрать соответствие между входными каналами и цветами RGB в режиме "Псевдо цвета":  



11) Экспорт результатов.


Чтобы экспортировать ортофотоплан, используйте меню Файл Экспорт Экспорт ортофотоплана:



Обратите внимание на строку "Преобразование растра" в диалоговом окне Экспорт ортофотопланаДоступны следующие параметры:

  • Нет - означает, что экспортированный ортофотоплан будет содержать соответствующее исходным данным количество каналов, любые формулы преобразования будут игнорироваться;
  • Значение индекса - эта опция позволяет сохранить выходные каналы, определенные формулами преобразования в окне Растровый калькулятор;
  • Цвет индекса - сохранит ортофотоплан в цветах RGB в соответствии с настройками палитры в диалоговом окне Растровый калькуляторЭкспортированное растровое изображение будет выглядеть идентично отображению ортофотоплана в режиме просмотра Орто при условии, что галочка Включить преобразование на вкладке "Преобразование" не стоит.


Metashape Professional выполняет операцию калибровки отражательной способности в соответствии с рекомендациями MicaSense Таким образом, значения в выходных каналах будут 16-разрядными целочисленными, такими как входные значения, но 100%-ная отражательная способность для каждого диапазона будет соответствовать середине доступного диапазона, то есть значению 32768. Если необходимо экспортировать коэффициент отражения, нормализованный до диапазона 0 - 1, то необходимо задать формулы в выходные каналы в диалоговом окне Растровый калькулятор: B1 / 32768; В2 / 32768; B3 / 32768; В4 / 32768; B5 / 32768:



Затем в диалоговом окне Экспорт ортофотоплана выберите параметр "Значение индекса в разделе "Преобразование растра". 



Приложение А. Наложение масок на калибровочные изображения с помощью сенсоров освещённости.


Если по какой-либо причине панели не могут быть обнаружены автоматически (например, если калибровочная пластина не поддерживается и отличается от панелей MicaSense), а папка "Calibration images" не создается автоматически, создайте группу камер в активном блоке вручную и назовите его "Calibration images", затем переместите калибровочные изображения в эту группу и заблокируйте их. Чтобы создать новую папку на панели Проект, выберите изображения, которые содержат калибровочную пластину, щелкните правой кнопкой мыши по ним и выберите Переместить камерыНовая группа, затем щелкните правой кнопкой мыши по созданной папке и переименуйте ее в "Calibration images"(без кавычек). В случае сортировки калибровочных изображений вручную необходимо  также наносить маски на калибровочные изображения. 


Алгоритм наложения маски:

1. Открыть калибровочное изображение;

2. Меню Фото → Выделение контура. Обвести контур калибровочной пластины, немного отступая от краев. 

3. Правой кнопкой мыши щелкнуть внутрь контура, выбрать Инвертировать выделение, чтобы маска наложилась на весь кадр, кроме самой пластины (маска темнее).




Необходимо применять маски для каждого калибровочного изображения и для каждого входного канала! Для переключения между полосами используйте опцию Задать основной канал в меню Инструменты или в контекстном меню, вызываемом щелчком правой кнопкой мыши по активному блоку. 


После завершения процедуры маскирования перейдите к шагу 3 этой инструкции и введите значения коэффициента отражения для каждого канала, затем перейдите к процедуре калибровки.



Приложение В . База данных отражающей панели.


Metashape хранит информацию об использованных отражательных панелях. Таким образом, при обнаружении калибровочных изображений с той же панелью Metashape автоматически предложит значения отражательной способности из внутренней базы данных. База данных панелей отражения может быть отредактирована через диалоговое окно Выбрать калибровочную панель, доступное по нажатию кнопки "Выбрать панель" в диалоговом окне Калибровать отражательную способность.


В диалоговом окне Выбрать калибровочную панель можно:

- загрузить информацию об отражательной способности из файла CSV;

- сохранить текущую таблицу (длина волны / коэффициент отражения);

- отредактировать имя панели в базе данных (имя используется в диалоге Калибровать отражательную способность);

- удалить информацию панели из базы данных.



Приложение С. Контроль расчета коэффициента отражения.


Расчет отражательной способности можно включить/отключить отдельно для каждого сенсора в диалоговом окне Калибровка камеры

Если результаты калибровки отражательной способности должны быть приняты во внимание в процессе построения ортофотоплана, откройте диалоговое окно Калибровка камеры в меню Инструменты и убедитесь, что опция "Нормировать чувствительность канала" включена: