Наземные лазерные сканеры часто используются для трехмерной съемки крупных объектов, интерьеров и сложных конструкций. В Metashape Professional (начиная с версии 1.7) реализована интеграция данных наземного лазерного сканирования в фотограмметрическую обработку.
Перед началом обработки необходимо преобразовать структурированные данные лазерного сканирования из необработанного формата сканера в форматы, поддерживаемые Metashape (E57 или PTS), для совместной обработки данных наземного лазерного сканирования и снимков.
Для сопоставления информации с данных лазерного сканирования и цифровыми снимками, обработанными в одном проекте, Metashape использует сферические панорамы, снятые лазерным сканером, или карту интенсивности, если сканер не сохраняет сферические панорамы. Ниже вы можете увидеть пример данных лазерного сканирования, импортированных в Metashape в формате E57:
Фотограмметрические карты глубины объединяются с информацией о глубине с лазерного сканера в процессе создания плотного облака или полигональной модели (если источником данных для них указаны карты глубины). Metashape поддерживает следующие форматы импорта данных лазерного сканирования:
- ASTM E57;
- PTX.
При сборе данных для этого руководства был использован дрон и инструмент автоматического планирования полета в Metashape для съемки наружной части здания. Подробнее см. статью: Автоматическое планирование маршрута полета для сложных объектов.
Лазерное сканирование использовалось в основном для внутренней съемки, хотя несколько сканов было выполнено в режиме сегментного сканирования для наружной части. Лазерное сканирование очень удобно при реконструкции интерьера для получения дополнительной информации.
Вид отснятого здания (церковь XIX века, к сожалению, в плохом состоянии) и траектории пролета дрона можно увидеть на скриншотах ниже:
Перед запуском процесса обработки необходимо преобразовать данные лазерного сканирования из форматов E57 или PTS в поддерживаемый в Metashape формат TIFF с помощью команды Импорт лазерных сканов.
Чтобы импортировать данные лазерного сканирования:
1. Выберите команду Файл > Импорт > Импорт лазерных сканов. В диалоговом окне выберите файл с данными облака точек.
2. Укажите папку, в которой будут сохранены предварительно обработанные лазерные сканы (их можно повторно использовать в новом проекте без необходимости повторной предварительной обработки).
3. Нажмите кнопку ОК, чтобы добавить данные в активный блок.
Тип камеры Сферическая в окне Калибровка камеры будет установлен автоматически для всех групп, связанных с данными наземного лазерного сканера.
Импортированные данные лазерного сканирования выглядят следующим образом:
После загрузки данных с лазерного сканера добавьте общие снимки с цифровой камеры для той же сцены через меню Обработка > Добавить снимки.
Metashape использует алгоритм сопоставления снимков, используемый во время фотограмметрической обработки, для совмещения цифровых снимков и лазерных сканов в одном блоке.
На приведенном выше снимке экрана показаны положения лазерного сканера и результаты реконструкции поверхности в окне просмотра Модель
В этом проекте использовались данные аэрофотосъемки объектов снаружи и данные лазерного сканирования интерьера здания. Дополнительно были добавлены снимки интерьера с портативной камеры, так как лазерного сканирования недостаточно для расчета соответствия между наборами внутренней и внешней части здания из-за того, что они не перекрываются.
В обработку включены наземные снимки (с портативной цифровой камеры) объектов, которые видны как снаружи, так и изнутри. Например, были сделаны снимки дверных и оконных проемов при перемещении снаружи во внутреннюю часть здания, что обеспечило перекрытие внешней и внутренней части здания.
После того, как все снимки и данные лазерного сканирования были загружены в проект, была использована стандартная операция для Построения модели. Этап Выровнять снимки позволяет найти соответствующие точки между цифровыми снимками и лазерными сканами. Связующие точки используются для расчета (с помощью триангуляции) положений всех камер и лазерных сканирований в одном и том же пространстве во время операции корректировки ошибок, которая рассчитывает положения с использованием всей доступной информации, такой как измерения, координаты центров снимков, наземные контрольные точки или масштабные линейки и т.д.
По завершении выравнивания можно запустить построение полигональной модели на основе плотных облаков или карт глубины, которые будут правильно использовать данные глубины лазерного сканирования и включать эту информацию в процесс реконструкции карт глубины цифровых снимков.
Если лазерные сканы имеют географическую привязку, но у снимков нет координат центров, попробуйте применить следующий алгоритм:
1. Импортируйте данные лазерного сканирования и снимки в один блок.
2. Отключите данные координат лазерных сканов на панели Привязка. Нажмите кнопку Обновить привязку в инструментарии панели Привязка.
3. Запустите процесс выравнивания (меню Обработка > Выровнять снимки).
4. Примените данные внешнего ориентирования на панели Привязка к загруженным данным лазерного сканирования, используя следующий скрипт:
https://github.com/agisoft-llc/metashape-scripts/blob/master/src/quick_layout.py
Если в проекте также есть общие цифровые снимки, которые необходимо выровнять, рекомендуется выровнять данный набор первым, а затем загрузить данные лазерного сканирования в тот же блок и запустить упомянутый выше скрипт. Обратите внимание, что на выравнивание цифровых снимков должно происходить в той же системе координаты, что и данные лазерного сканирования, чтобы их правильно обработать вместе на следующих этапах.