如何使用OpenDroneMap對航拍圖像快速建模

當你得心應手地用無人機拍攝了某個地區的航拍圖像後，除了分享到微信朋友圈裏，還能夠作些什麼呢？或許 OpenDroneMap 能助你開啓思路。

OpenDroneMap 是一個開源的航拍圖像處理工具，能夠把航拍圖像進行點雲、正射影像和高程模型等轉換處理。

通常的無人機用的都是「傻瓜式」的相機，其實這跟你用手機或普通數碼相機拍的沒差，只是拍攝的角度不同而已。它們拍出來的照片都是非量測影像（non-metric imagery），而 OpenDroneMap 則能夠將這些非量測影像轉換成三維地理建模數據，並應用在地理信息系統中。

具體而言，OpenDroneMap 能夠將航拍圖像處理爲下面幾種格式的數據：

• 點雲（Point Clouds）

• 紋理數字表面建模（Textured Digital Surface Models）

• 正射校訂影像（Orthorectified Imagery）

• 數字高程模型（Digital Elevation Models）

• ……

使用方法

OpenDroneMap 支持 Docker，這意味着你能夠在不一樣的操做系統上運行 OpenDroneMap。下面以 Mac OS 爲例，介紹 OpenDroneMap 的使用方法。

一、安裝 Docker CE

到 Docker 官網 https://docs.docker.com/engine/installation/ 找到並下載適用於你所使用的操做系統的 Docker CE 版本（Docker EE 是企業版，暫時用不上）。通過「傻瓜式」的安裝後，能夠在 Terminal 上輸入 docker --version 檢驗 Docker 是否安裝成功。

二、下載 OpenDroneMap 的鏡像

確認 Docker 成功安裝後，在 Terminal 上輸入如下指令：

docker pull opendronemap/opendronemap

Docker 就會從 Docker Hub 中下載 OpenDroneMap 的鏡像到本地中。爲提升下載速度，建議提早使用 Proxifier 之類的工具（建議自行 Google）讓 Terminal 走上代理道路。鏡像下載完成後，在 Terminal 輸入 docker images 指令，就能查看到剛纔下載的 OpenDroneMap 的鏡像了。

三、建立文件目錄

在 Finder 上任意一目錄新建一個名爲 images 的文件夾，做爲待處理圖片的存放位置。個人習慣是以「項目名 / images」的方式來對目錄進行命名，這樣能更直觀地管理文件。好比：

//odm_test_1/images
//odm_test_2/images

接下來，就須要把你須要進行處理的航拍影像拷貝到 images 文件夾中了，若是你暫時沒有這些航拍圖像的話，能夠在 https://github.com/OpenDroneMap/odm_data 上下載範例素材。

我在網站上下載了「aukerman」素材的圖像文件，這個範例素材彷佛是對某個綠化公園連續拍攝的航拍圖像，查看每一個圖像文件的 info（Command + I），都能找到它的經緯度信息。咱們能夠用 OpenDroneMap 對這些文件進行「正射影像（拼接）」和「紋理網面建模」的處理。

四、運行 OpenDroneMap

在航拍圖像文件拷貝到 images 目錄之後，打開 Terminal 並定位到項目文件夾（好比 odm_test_1）中，執行如下指令：

docker run -it --rm \
    -v $(pwd)/images:/code/images \
    -v $(pwd)/odm_orthophoto:/code/odm_orthophoto \
    -v $(pwd)/odm_texturing:/code/odm_texturing \
    opendronemap/opendronemap

指令的做用是：經過 OpenDronMap 對 odm_test_1/images 目錄下的圖像文件同時進行「正射影像（odm_orthophoto）」和「紋理網面建模（odm_texturing）」的圖像處理（做爲測試，爲了節省時間，你能夠只選取 odm_orthophoto 或 odm_texturing 其中一種處理方式）：

指令解釋：

docker run -it --rm

Docker 的運行指令。-it 指讓 Docker 分配一個僞輸入終端並以交互模式運行容器；--rm 是指在容器運行完以後自動清除以節省電腦存儲空間。

-v $(pwd)/images:/code/images

-v 是用來將本地目錄綁定到容器中的，在本例子中，是讓 OpenDroneMap 知道待處理的照片在哪裏；冒號前面，表明的是本地 images 路徑，其中 (pwd) 表明當前 Teminal 定位目錄的絕對路徑，你能夠更改成其餘目錄的絕對路徑；冒號後面，是指容器的路徑，這個是不能更改的。

-v $(pwd)/odm_orthophoto:/code/odm_orthophoto

這行指令，是指但願使用 OpenDroneMap 對圖像文件進行怎麼樣的處理，你能夠根據項目的須要，輸入不一樣的處理指令，OpenDroneMap 提供瞭如下幾種處理方式：

• odm_meshing # 3D 網面建模

• odm_texturing # 紋理網面建模

• odm_georeferencing # 地理配準後的點雲圖

• odm_orthophoto # 正射影像圖

opendronemap/opendronemap

這是指明須要調用的鏡像，這裏是調用 Repository 爲 opendronemap/opendronemap 的鏡像，能夠用該鏡像的 tag（若是有設置的話）和鏡像 ID 替代。

五、查看結果

指令執行後，就交給程序去處理了。運行時間可能會稍長，請耐心等候，一切順利的話，Terminal 就會下面的提示：

而後在項目的文件夾中（好比 odm_test_1），就能在 odm_orthophoto 和 odm_texturing 目錄中看到對應的輸出結果了。

正射影像的輸出結果的 png 預覽圖：

或許有朋友會說，最後還不是一張常見的無人機俯視航拍圖，但其實 odm_orthophoto 的輸出結果還有一個後綴爲 tif 的 GeoTIFF 文件，這能夠應用在 QGIS 上做爲光柵圖層，供地理信息分析之用（好比實現地圖的修測更新）。

小結

上述教程中的 GIS 術語可能翻譯得不夠到位，若有不妥的地方望請指出。

總體來講，有 docker 這樣的工具能很大程度上減小配置開發環境的時間，也簡化了很多的操做步驟，不過須要注意的是 OpenDroneMap 的項目仍是挺佔用電腦空間的，因此在操做以前，最好能確保電腦有足夠的剩餘空間。

上面的例子採用的是範例素材的航拍圖像，若是要實際應用到本身的項目中，則須要本身使用無人機，結合相關軟件的航線規劃和定時拍攝功能，對某一個地區進行連續拍攝，將拍攝的圖像文件導入到「images」文件夾中，再按教程步驟執行就能實現數據處理了。

此外，Docker 也有 Windows 版本，把教程中 Terminal 的操做換成 Windows 系統的 Cmd，或許也能實現（沒有嘗試過，因此不敢打包票）。