无人机航测数据处理软件Pix4Dmapper与APS比较

柴玉坤+谭荣杰

摘 要：随着无人机技术的成熟，利用无人机进行航空摄影测量已经成为摄影测量的一个最新发展方向。航测数据处理软件是无人机航测的关键之一，本文就Pix4Dmapper和APS两款比较成熟的无人机航测数据处理软件，通过某测区数据处理分析，进行比较，了解其各自特性。

关键词：无人机；航测数据处理；Pix4Dmapper APS

中图分类号：P23 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）17-0031-02

1 软件概述

Pix4Dmapper全自动快速无人机数据处理软件，是世界领先的无人机数据处理软件提供商Pix4D公司的核心产品。Pix4Dmapper采用创新科技，仅利用影像内容，自动处理从地面获取的、或轻型无人机和大飞机获取的航空影像，生成3D点云、DSM、DOM等高精度，可定制的成果。

APS是意大利Menci公司的一套专业无人机航测后处理软件全自动处理软件，可以处理任何的带有GPS的无人机影像，生成包括3D点云、DSM 、DTM、DOM等高精度成果。 简易及直观的用户界面，让用户可实时的交互使用APS所提供的各个功能。

两款软件都具有自动化、简单易用的特点，都能够自动生成3D点云、DSM、DOM等成果，是目前比较成熟的无人机航测数据处理软件。

2 数据处理概述

选用某测区无人机航测数据，分别采用Pix4Dmapper与APS软件进行数据处理。该测区面积为4平方千米，采用无人机航摄飞行一架次，飞行航线4条，航线为南北方向。采用Canon EOS 5D Mark III相机拍摄像片101张，像片尺寸为5760×3840像素。具体飞行情况见图1。本测区共测量像片控制点21个，利用两款软件进行两空三加密时，只选用了其中的9个。其余像控点作为检查点使用，已检查DOM成果平面精度及DSM成果的高程精度情况。像控点及检查点布设情况见图2。

数据处理时，分别按两款软件的流程要求，进行了影像数据调入、影像自动匹配、像控点加入、空三计算、3D点云生成、DSM生成、DSM过滤生成DTM、三角网（mesh）生成、等高线生成、DOM生成等處理工作。影像数据调入时，加载了影像的GPS定位数据及IMU姿态数据，由于航摄相机飞行前未进行标定，所以相机模型参数未加载，均设置为软件自动优化。

两款软件数据处理在同一台计算机上分别进行。两款软件的版本为，Pix4Dmapper2.0.104，APS8.1.0。计算机配置为，CPU：Intel至强E5-2600v2；内存（RAM）：16GB；显卡：NVIDIA Quadro K2000；操作系统：Windows7 64位专业版。

3 Pix4Dmapper与APS软件比较

3.1 处理效率

两款软件在完成影像数据调入、影像自动匹配、像控点加入、空三计算、3D点云生成、DSM生成、DSM过滤生成DTM、三角网（mesh）生成、等高线生成、DOM生成等几乎相同处理工作过程中。Pix4Dmapper总计用时为20小时，APS总计用时为5小时。APS处理效率高于Pix4Dmapper。

3.2 处理精度

本测区空三计算共使用了9个像控点，两款软件空三计算的像控点位置残差分别见表1、表2。

Pix4Dmapper与APS空三计算的平面残差基本相同， Pix4Dmapper空三计算高程残差小于APS。

测区其余12个像控点作为检查点，分别对两款软件生成的DOM及DSM检查平面误差及高程误差。检查结果见表3、表4。

Pix4Dmapper与APS生成的DOM平面中误差基本相同，Pix4Dmapper生成的DSM的高程中误差小于APS生成的DSM中误差。（APS生成DSM有一点高程误差为-0.922米，视为粗差，未参与高程中误差计算）

综上可见，Pix4Dmapper与APS平面处理精度基本相同，高程处理精度Pix4Dmapper优于APS。

3.3 其他特点

在DTM的处理过程中，APS具有更灵活的过滤参数设置，生成的DTM成果更加可控。如图3是APS及Pix4 Dmapper软件生成的DTM效果比较。

在DOM的处理过程中，APS具有裁切线生成及编辑功能，生成的DOM成果更加可控，而Pix4Dmapper则是全自动完成，有些在建筑物及周边的裁切线，两侧影像差异较大。

4 结语

通过以上比较可以发现，APS的处理效率明显高于Pix4Dmapper，Pix4Dmapper的高程处理精度优于APS，APS在DTM、DOM生成过程中，可参与程度更高，可控性更好。在无人机航测数据处理时，我们可以根据两款软件的不同特点，灵活选择使用。endprint