【最详细】PhotoScan（MetaShape）全流程教程

愿天下心诚士子，人人会PhotoScan！

愿天下惊艳后辈，人人可剑开天门！

本教程由CSDN用户CV_X.Wang撰写，所用数据均来自山东科技大学视觉测量研究团队，特此鸣谢！盗版必究！

一、引子

        

PhotoScan 是由 Agisoft 开发的一款专业的摄影测量软件，用于处理数字图像并生成三维空间中的高精度三维模型。该软件广泛应用于地理信息系统（GIS）、文化遗产保护、影视特效、虚拟现实（VR）等领域。以下是 PhotoScan 的一些主要功能和特点：

1. 照片对齐：PhotoScan 可以自动识别和匹配多张照片中的特征点，从而确定相机的位置和方向，实现照片对齐。

2. 密集点云生成：在照片对齐的基础上，PhotoScan 可以生成高密度的点云数据，反映物体表面的细节。

3. 三维模型重建：PhotoScan 能够基于密集点云生成多边形网格模型，用户可以进一步进行纹理映射，生成具有真实感的三维模型。

4. 地理配准：PhotoScan 支持将生成的三维模型与真实世界的坐标系进行配准，以便在 GIS 系统中使用。

5. 正射影像生成：PhotoScan 可以生成高分辨率的正射影像（即无畸变的二维图像），适用于地图制作和土地测量。

6. 数字高程模型（DEM）：PhotoScan 能够基于三维点云数据生成地形的高程模型，适用于地形分析和工程设计。

7. 批处理和脚本支持：PhotoScan 支持批量处理任务和脚本编写（如 Python 脚本），以提高工作效率和灵活性。

二、写作缘由

        PhotoScan作为摄影测量方向不可或缺的软件，如何精准、高效、省事的使用，对于相关专业的本科生和研究生极其重要！血的教训，步骤不熟练，一定会出问题的。

三、基本操作流程

1.打开软件

2.将语言调整为中文（可选）

3.导入相片

导入影像有两种形式：①直接导入相片②添加整个文件夹（文件夹内为相片）

下面我们将以第一种形式，即直接导入相片进行操作。

点击上图的①添加照片，而后找到存放照片的位置，①选择需要导入的照片，②打开

目前我们已经成功将相片导入到PhotoScan内，即下图

①为相机信息，包括相片的名称，经纬度信息，姿态角信息等

②为可视化窗口，后续的稀疏点云、密集点云、Mesh、DSM等都会在该区域显示，目前显示的是我们导入的相片的位置。

③照片区，在此区域双击照片即可在②区查看当前相片。

④该区域为控制点或者是刺点的点位区，后续会详细介绍。

4.IMU辅助空三

IMU即惯性导航单元，若无人机搭载了 IMU模块，我们即可获得拍摄时相机的姿态角信息。

勾选使用IMU辅助，可使空三获取的姿态角更加精准。

5.修改参考坐标系统

①打开设置，在②中选择无人机拍摄时的坐标系统，本文为CGCS2000坐标系统。

6.设置空三权重

PhotoScan的空中三角测量采用的是BA法，由于相片本身带有位置与姿态信息，而空三可通过相片间的关系计算位置与姿态。那么二者必然会存在一个问题，我们用哪个数据的问题。

①设置的是位置的权重

②设置的是姿态的权重

①②考虑的主要是相片的位姿精度是否足够，具体的数值需要具体的设置，使得误差最小。

①②两处，填写的数值越大，代表着我们空三的权重越大，程度越高，相机在精度层面的可靠性越低。此处我们将①②都设置为默认的10。

7.空中三角测量

①主要影响运算速度，正常情况下，对于小范围区域，精度在“中”及以上皆可。

②是对于关键点和连接点的限制，对于小范围区域，采用默认参数即可。

点击OK即可进行空三。

8.优化对齐方式

由于我们相机的详细信息都包含在导入的图片内，且相机相关参数信息丰富。优化对齐方式采用默认即可。

9.相机检校

①处为初始相机默认的检校信息。

②处为我们通过空三---优化对齐方式后的检校信息（该信息一般是更为准确的）。

将调整后的相机信息导出

导出结果如下：

而后在“初始”界面内，将刚刚导出的相机信息导入。

然后固定相机参数：

选择Check all

此时我们便发现，“调整”变成了灰色。此时相机检校完成。

10.生成密集点云

我们在完成空中三角测量后，实际上生成的是稀疏点云，如下图所示区域的点

生成密集点云是在稀疏点云基础上实现的。

点击“创建点云”（在不同版本的photoscan中对于该功能的翻译及按钮所在位置略有不同）

等待进程结束，在这个过程中，CPU线程基本上可以拉满。

点击该按钮即可切换到密集点云

11.生成模型

在不同版本的photoscan中对于该功能的翻译及按钮所在位置略有不同

生成模型可以基于深度图或者是点云，本文采用深度图生成。

12.生成DEM

13.生成DSM（正射影像）

到此，PhotoScan的基础操作便已经完成。

四、基于Python的MetaShape源代码（包含可视化窗体）

详情请见本人博客链接

https://download.csdn.net/download/w2492602718/89518810