无人摄影测量软件GCP Marker使用教程及实际效果

        GCP Marker软件主要针对于目前航测外业中最常用的红色L型像控点实现自动化刺点。本文以西南地区某村庄航测项目为例来简要介绍该软件的使用流程。

1. 设置坐标系及其他参数

        打开软件后首先要对项目的坐标系进行设置，目前国内均要求使用CGCS200坐标系，但软件还提供了WGS84坐标系，及3度带或6度带投影选项，只需进行勾选即可。此外还需设置像控点坐标的格式，比如使用什么分隔符，坐标顺序，从第几行开始读等。而其它参数一般保持默认即可。

        需要注意的是对于大疆精灵4RTK或M300RTK+P1这两种机型，可以勾选对应的选项并填写相应的畸变参数。由于大疆的无人机影像中会记录外方位元素，因此后面在筛选包含像控点的无人机影像前可以直接导出XMP字段而无需导入POS数据。当然，如果有精确的POS数据会使得筛选更为准确。

        另外有几点容易被忽略的细节：

        1.像控点坐标不要带有投影带带号或其它字符，且像控点文件为txt格式。

        2.最好用逗号分隔坐标，导入前检查像控点文件格式与设置是否相同。

2. 导入无人机影像

        导入无人机影像前需保证影像都位于同一文件夹内，然后点击工具栏上的“文件夹”图标选择文件夹导入。若文件夹中包含子文件夹时会将子文件夹中的影像一起导入。导入后会在左侧面板中显示影像文件名。点击其中某张影像后会将其显示在主视图中。

3. 导入控制点坐标

        检查像控点文件格式无误后点击工具栏上的控制点文件图标，选择对应的“像控点文件”即可进行导入。导入成功后会在状态栏中显示像控点数量。

 4. 导出XMP字段或导入POS

        对于大疆精灵4RTK无人机和M300RTK+P1两种类型的影像，可以选择“导出XMP字段”以获取外方位元素，以此来筛选包含像控点的影像。而对于其它类型无人机的影像或外方位元素尤其是姿态元素精度较低的影像，可以点击工具栏上的“导入POS按钮”以导入精确的POS数据。目前支持block exchange格式的相机姿态文件（可由Metashape软件或ContextCapture软件进行空三计算后得到）。

        注意：当选择导出XMP文件后，会在影像文件夹下生成名为xmp.txt的文本文件，里面保存有大疆无人机影像的XMP字段。

 5. 筛选包含像控点的影像

        当影像被赋予较为精确的外方位元素及相机畸变参数后，即可筛选包含像控点的影像文件。点击“过滤影像”按钮后开始进行筛选，同时状态栏会显示筛选进度。筛选完毕后左侧面板中包含像控点的影像前会增加像控点图标，文件名也会增加"GCP"前缀。需要注意的是，软件对于位于影像边缘的像控点不予考虑。因此当发现某影像中含有像控点却未显示时属于正常现象。

6. 自动化刺点并生成刺点文件

        在进行批处理前最好先对部分影像进行刺点测试，点击“单张影像”按钮后在右上角视图中会显示像控点的概略范围及识别情况，在右下角视图中会显示刺点情况。部分影像由于像控点质量较差而未被识别属于正常现象，可尝试点击其它影像进行测试。当确认软件正常工作后即可点击“批处理”按钮进行批量自动刺点。

 7. 导出为CC格式刺点文件

        当影像批量刺点完成后会在影像文件夹中生成名为“markerResults.txt”的文本文档，该文件即为最终的刺点文件，可直接导入Pix4D软件完成自动刺点。而通过我们开发的Metashape自动刺点模块还可以直接导入Metashape软件中完成自动刺点。若要导入ContextCapture软件则需点击“导出为CC格式”按钮，即可在影像文件夹中生成名为“ContextCapture SurveysData.xml”的刺点文件，可直接导入CC中完成自动刺点。

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        本文对西南地区某村庄的4700余张P1影像，按照上述步骤使用GCP Marker软件进行自动刺点，将刺点文件导入Metashape软件中后进行空三计算，空三计算及相机位姿优化完成后生成精度报告如图所示：

导入Pix4D后进行空三计算，其空三精度如下图所示：

虽然在不同测图软件中空三精度不同，但都证明GCP Marker软件能在保证一定刺点精度的同时极大地提高刺点效率，降低内业人员工作量，提高内业的自动化水平。