质量报告手册

内容

质量报告

该报告显示了空中三角测量计算主要属性和统计。

项目摘要

投影 项目的名称。
影像数量 作为输入提供的总影像数量。
地面覆盖范围 项目涵盖的地面区域。
平均地面分辨率 1 个像素对应“现实世界”单位的平均大小。此值增加时,图像空间分辨率将会降低,在重建时可见的细节将会减少。
缩放 影像中测量的距离与地面上对应距离的比率。在考虑图像分辨率的情况下,这是用于三维打印的最佳比例。
相机型号 用于拍摄图像的相机型号名称。
处理日期 处理的日期。
处理时间 处理空中三角测量计算所用时间。

质量概述

数据集 在校准后成功定位并将用于重建模型的影像的数量。
关键点数 ContextCapture 在影像中自动检测到的相关点数。
连接点数 ContextCapture 在影像数据集中检测到的连接点数。连接点是通过对应的二维关键点在两个或两个以上的图像中识别的三维点。
重投影误差 (RMS) 重投影误差(以像素为单位)。RMS 值表示针对每个生成的连接点计算的平方重投影误差平均值的平方根。
定位/缩放 指示图像是否具有地理参考,以及项目是否使用控制点或比例约束。

相机校准

在相机校准过程中,ContextCapture 会估算用于获取影像的所有相机的镜头和图像传感器的参数。此部分针对各个相机详细介绍了估算的校准结果和畸变网格。

校准结果

对于单个相机,列出了初始校准值和优化结果,以及它们之间的差异。

透视镜头的相机参数
焦距 [毫米] 35 毫米等效焦距 [毫米] 主点 X [像素] 主点 Y [像素] K1 K2 K3 P1 P2
原值 24.00 24.00
优化值 24.53 24.53 2878.57 1570.15 -0.0964 0.0918 -0.0244 0 0
原值与优化值之间的差异 0.53 0.53
原值 用作相机校准初始值的值。它们可以来自相机型号,也可以来自以前的校准。
优化值 根据相机校准计算得出以及用于处理的优化值。
原值与优化值之间的差异 存在原值时,优化值与原值(输入值)之间的差异。
焦距 相机的焦距。
35 毫米等效焦距 在 35 毫米相机中,要获得与真实镜头-传感器组合相同的视角所需的焦距。
主点 X 主点的 X 图像坐标(以像素为单位)。主点位于图像中心附近。点 (0,0) 位于图像左上角。
主点 Y 主点的 Y 图像坐标(以像素为单位)。主点位于图像中心附近。点 (0,0) 位于图像左上角。
K1 第 1 径向畸变系数。
K2 第 2 径向畸变系数。
K3 第 3 径向畸变系数。
P1 第 1 切向畸变系数。
P2 第 2 切向畸变系数。

超广角镜头的相机参数
焦距 [毫米] 35 毫米等效焦距 [毫米] 主点 X [像素] 主点 Y [像素] P0 P1 P2 P3 P4
原值 15.00 15.00
优化值 15.00 15.00 2703.26 1811.04 0 1 -0.0112 -0.0683 0
原值与优化值之间的差异 0.00 0.00
原值 用作相机校准初始值的值。它们可以来自相机型号,也可以来自以前的校准。
优化值 根据相机校准计算得出以及用于处理的优化值。
原值与优化值之间的差异 存在原值时,优化值与原值(输入值)之间的差异。
焦距 相机的焦距。
35 毫米等效焦距 在 35 毫米相机中,要获得与真实镜头-传感器组合相同的视角所需的焦距。
主点 X 主点的 X 图像坐标(以像素为单位)。主点位于图像中心附近。点 (0,0) 位于图像左上角。
主点 Y 主点的 Y 图像坐标(以像素为单位)。主点位于图像中心附近。点 (0,0) 位于图像左上角。
P0 第 1 畸变系数。
P1 第 2 畸变系数。
P2 第 3 畸变系数。
P3 第 4 畸变系数。

畸变网格

估算的镜头畸变的可视化效果(组合了径向和切向畸变)。

相机镜头畸变:灰线表示零畸变网格,蓝线表示真实的相机值。

此图显示了镜头畸变,即,镜头产生的曲线偏离实际直线的程度。镜头畸变是大多数类型的相机中常见的效果,ContextCapture 在处理过程中考虑了此情况。

影像位置

此部分使用了一系列指标来定义计算出的影像位置,并帮助用户发现在定位时可能出现的误差。

“影像位置不确定性”部分展示了 ContextCapture 优化对估算的影像位置的确定程度。影像位置周围的椭圆越大,不确定性越高。

位置不确定性:计算出的影像位置(黑点)的顶视图(XY 平面)、侧视图(ZY 平面)和前视图(XZ 平面)。蓝色椭圆表示位置不确定性,为了便于理解进行了缩放。位置不确定性表中列出了最小值、最大值以及平均值。

相机位置的方向和不确定性幅值。不确定性以投影在 3 个平面视图上的三维椭球表示。

位置不确定性
X [米] Y [米] Z [米]
最小值 0.0013 0.0012 0.0014
平均值 0.002 0.0018 0.0022
最大值 0.003 0.0031 0.0034
最小 X/Y/Z 在计算出的相机位置的 X/Y/Z 方向上的最小不确定性。
平均 X/Y/Z 在计算出的相机位置的 X/Y/Z 方向上的平均不确定性。
最大 X/Y/Z 在计算出的相机位置的 X/Y/Z 方向上的最大不确定性。

与输入位置的距离通过箭头和颜色显示了用户提供的输入位置与优化值之间的距离。仅在提供了输入位置时才会有此部分。

与元数据的位置距离:顶视图(XY 平面)、侧视图(ZY 平面)和前视图(XZ 平面),箭头表示元数据位置与计算出的影像位置之间的偏移;所有箭头都起始于元数据位置并指向计算出的位置。灰色点 表示具有元数据的未校准影像。粉色点 表示没有元数据的已校准影像。

三维箭头将每个输入相机位置(起始点)链接到对应的优化位置(终点,通过箭头顶部表示)。二维视图是这些三维箭头在 XY、ZY 和 XZ 平面上的投影。箭头的颜色取决于其三维长度,很长的箭头为红色。

场景覆盖范围部分通过颜色显示可能呈现每个区域的影像的数量。

呈现场景的影像数:场景的顶视图(XY 平面)显示图,颜色表示可能呈现每个区域的影像的数量。

此图通过根据可以呈现每个场景区域的影像的数量为相应区域上色,显示项目具有的场景信息量。

影像匹配

影像匹配查看自动生成的连接点(一起匹配所有影像),并使用各种质量度量方式来验证匹配的正确性,或尝试找出潜在问题。

有关连接点的质量度量

“连接点位置不确定性”部分以可视方式表示单个连接点位置的不确定性。

位置不确定性:所有连接点的顶视图(XY 平面)、侧视图(ZY 平面)和前视图(XZ 平面)显示图,颜色表示单个点位置的不确定性。值以米为单位,最小不确定性为 0.0041 米,最大不确定性为 2.079 米。中位位置不确定性等于 0.0916 米

观测连接点的影像数显示了用于定义每个点的影像的数量。

每个连接点的观测数:所有连接点的顶视图(XY 平面)、侧视图(ZY 平面)和前视图(XZ 平面)显示图,颜色表示用于定义每个点的影像的数量。每个连接点的最小影像数为 3,最大影像数为 48。观测连接点的平均影像数为 5

重投影误差考虑了每个连接点的像素重投影误差,并以图形方式在场景的顶视图、侧视图和前视图中表示这些值。

每个连接点的重投影误差:所有连接点的顶视图(XY 平面)、侧视图(ZY 平面)和前视图(XZ 平面)显示图,颜色表示重投影误差(以像素为单位)。最小重投影误差为 0.01 像素,最大重投影误差为 1.71 像素。平均重投影误差为 0.43 像素

连接点分辨率显示所有连接点的多视图投影,颜色表示单个点位置的分辨率。

分辨率:所有连接点的顶视图(XY 平面)、侧视图(ZY 平面)和前视图(XZ 平面)显示图,颜色表示单个点位置的分辨率。值以米/像素为单位,最小分辨率为 0.012 米/像素,最大分辨率为 0.0967 米/像素。中位分辨率等于 0.0202 米/像素

与点阵云的距离

仅组合了影像和扫描图的项目才会有此部分。在通过算法执行调整以尝试将影像与扫描图对齐时,会在报告中显示详细列出测量距离的表格。

从影像和扫描图提取的连接点之间的距离
初始值 优化值
重叠(小于 0.5 个单位时的点数) 小于 0.01 个单位时的点数 重叠(小于 0.5 个单位时的点数) 小于 0.01 个单位时的点数
扫描图 1 89554
(占连接点总数的 45.29%)
11113
(占连接点总数的 5.62%)
(占重叠的 12.41%)
89744
(占连接点总数的 45.38%)
20665
(占连接点总数的 10.45%)
(占重叠的 23.03%)
扫描图 2 66784
(占连接点总数的 33.77%)
5227
(占连接点总数的 2.64%)
(占重叠的 7.83%)
66910
(占连接点总数的 33.84%)
11402
(占连接点总数的 5.77%)
(占重叠的 17.04%)
整体距离 136298
(占连接点总数的 68.93%)
14108
(占连接点总数的 7.13%)
(占重叠的 10.35%)
136588
(占连接点总数的 69.07%)
27693
(占连接点总数的 14%)
(占重叠的 20.27%)
初始值 从影像和点阵图提取的连接点之间的初始距离。
优化值 从影像和点阵图提取的连接点之间的优化距离。
搭界 视为与扫描图重叠的连接点数。这些是 ContextCapture 尝试尽可能紧密地符合扫描图的点。

其他图形详细显示测量的距离,首先显示点阵云捕获的场景整体情况,然后显示每个扫描图单独的情况。

有关连接点与点阵云的距离的详细信息:在连接点的初始位置与考虑了点阵云后获得的优化值之间进行的比较。

测量

此部分详细记录了有关用户定义的测量点的信息。

如果使用了控制点,则会显示控制点部分。此部分包含一个列出每个控制点的详细数据以及各点的估算位置误差的表格。此外,橙色或红色标志是要提醒注意存在过大的重投影误差。

这些标志的颜色取决于重投影误差值(或此值的 RMS),规则如下:

彩色标志 重投影误差的 RMS [像素] 精度级别
< 1 像素
[1 像素,3 像素]
> 3 像素

控制点误差
名称 类别 精度 [米] 影像数量 重投影误差的 RMS [像素] 与光线的距离的 RMS [米] 三维误差 [米] 水平误差 [米] 垂直误差 [米]
gps9 三维 水平:0
垂直:0
4 0 0.0001 0 0 0
gps5 三维 水平:0
垂直:0
3 0 0.0003 0.0005 0.0003 0.0004
GPS0003 三维 水平:0
垂直:0
3 0.01 0.0002 0.0003 0.0002 -0.0002
整体 RMS 0 0.0002 0.0003 0.0002 0.0002
中值 0 0.0002 0 0 0
名称 控制点的名称。
类别 指示控制点具有完整的三维位置,还是仅具有水平 (X,Y)/垂直 (Z) 坐标。
精度 用户提供的点的精度。水平精度表示输入的 X 和 Y 坐标的估算精度。垂直精度表示输入的 Z 坐标的估算精度。精度越高的控制点在空中三角测量计算中的权重越大。
影像数量 呈现控制点的影像的数量。
重投影误差的 RMS 重投影误差(以像素为单位)。RMS 是点在呈现它的所有影像中的重投影误差的均方根。
与光线的距离的 RMS 与光线的平方距离的平均值的平方根。光线是起始于影像位置并穿过在相应影像中观测到的控制点位置的三维直线。从实际点三维位置到该光线的正交距离是与光线的距离。
三维误差 给定三维位置与估算的三维位置之间的距离(以米或单位数为单位)。
水平误差 给定三维位置与估算的三维位置之间的水平距离(以米或单位数为单位)。
垂直误差 给定三维位置与估算的三维位置之间的垂直距离(以米或单位数为单位)。
整体 RMS 对应列值的均方根。
中值 对应列值的中值。

如果使用了手动定义的连接点,则会显示用户连接点部分。对于控制点,包含一个详细列出有关每个点的信息的表格,橙色或红色标志用于提醒注意存在较大的重投影误差:

彩色标志 重投影误差的 RMS [像素] 精度级别
< 1 像素
[1 像素,3 像素]
> 3 像素

用户连接点误差
名称 影像数量 重投影误差的 RMS [像素] 与光线的距离的 RMS [米]
用户连接点 1 3 0.53 0.0094
用户连接点 2 3 0.43 0.0068
整体 RMS 0.48 0.0082
中值 0.53 0.0094
名称 用户连接点的名称。
影像数量 呈现用户连接点的影像的数量。
重投影误差的 RMS 重投影误差(以像素为单位)。RMS 是点在呈现它的所有影像中的重投影误差的均方根。
与光线的距离的 RMS 与光线的平方距离的平均值的平方根。光线是起始于影像位置并穿过在相应影像中观测到的用户连接点位置的三维直线。从实际点三维位置到该光线的正交距离是与光线的距离。
整体 RMS 对应列值的均方根。
中值 对应列值的中值。

如果在用户连接点上定义了约束,则会显示定位约束部分。对于比例约束,包含一个详细列出有关每个约束的信息的列表以及一些其他信息:

4 个定位约束:

  • 原点约束:O=“右上角”。
  • 坐标轴约束:A=“右下角”;B=“右上角”;直线 AB=z 轴。
  • 比例约束 (2)

    定义 给定距离 [单位] 估算距离 [单位] 误差 [单位]
    A=“右上角”;B=“左上角” 10 9.6298 0.3702
    A=“右上角”;B=“右下角” 20 20.1767 0.1767

影像报告

此报告显示有关每个影像的详细信息。各部分按信息类型组织(例如,位置的不确定性或连接数);在每个部分中,第一个表格显示根据特定度量方式性能最差的影像。第二个表格列出所有影像及其对应值。

定位不确定性

此部分列出每个影像的位置不确定性;换句话说,显示 ContextCapture 优化对估算的影像位置的确定程度。

第一个表格枚举位置不确定性较高的影像。请注意,虽然这些影像在数据集中的位置确定性分数最差,但并不意味着它们放置不佳。很有可能 ContextCapture 会定位不确定性非常小的所有影像,甚至最差值的定位效果也非常好。

第二个表格(此表格很长)列出数据集中的所有影像及其对应的不确定性值。

影像 相机型号 X [米] Y [米] Z [米]
0Z5A9686.JPG Canon EOS 5D Mark III EF24mm f/2.8 IS USM 24mm 5760x3240 0.00204531 0.00168599 0.00149838
0Z5A9687.JPG Canon EOS 5D Mark III EF24mm f/2.8 IS USM 24mm 5760x3240 0.00199468 0.0015959 0.00143171
0Z5A9688.JPG Canon EOS 5D Mark III EF24mm f/2.8 IS USM 24mm 5760x3240 0.00202417 0.00159718 0.00140845
影像 影像的名称。
相机型号 用于拍摄影像的相机型号的名称。
X/Y/Z X/Y/Z 方向上的位置不确定性。

影像与输入位置的距离

此部分列出用户提供的输入影像位置与 ContextCapture 计算出的优化位置之间的距离。仅当提供了输入位置时,报告中才会有此部分。

第一个表格枚举影像与输入位置的距离较大的影像(数据集中包含最大位置差异的部分,占 5%)。请注意,提供此表是为了便于发现潜在问题,并不意味着列出的值实际上是不可接受的。由用户根据具体情况确定计算距离是否足够精确,可以满足其要求。

第二个表格列出数据集中的所有影像,它们对应的输入位置和计算位置,以及这两种位置之间的距离。

影像 计算位置 输入位置
影像 相机型号 X Y Z X Y Z 距离
0Z5A9686.JPG Canon EOS 5D Mark III EF24mm f/2.8 IS USM 24mm 5760x3240 -23.2351 -42.3024 507.846 -23.3265 -42.2932 507.915 0.114434
0Z5A9687.JPG Canon EOS 5D Mark III EF24mm f/2.8 IS USM 24mm 5760x3240 -23.0311 -42.2521 507.563 -23.119 -42.2414 507.633 0.112321
0Z5A9688.JPG Canon EOS 5D Mark III EF24mm f/2.8 IS USM 24mm 5760x3240 -20.3249 -42.7505 507.832 -20.4048 -42.7428 507.903 0.107306
影像 影像的名称。
相机型号 用于拍摄影像的相机型号的名称。
计算位置 X/Y/Z 优化影像位置的 X/Y/Z 值。
输入位置 X/Y/Z 输入影像位置的 X/Y/Z 值。
距离 输入影像位置与优化位置之间的距离。

生成的连接点

此部分详细列出自动为每个图像提取的关键点和连接点数。此外,每个影像都附加了误差指标,这些指标用于衡量准确匹配相应影像的程度。

此部分有两个表格:

  1. 第一个表格列出连接点的重投影误差较大的影像(数据集中包含最大误差的部分,占 5%);
  2. 第二个表格枚举数据集中的所有影像,并提供其对应的连接点数和重投影误差。

为了轻松地检测出有问题的影像,为每个影像附加了一个标志,标志的颜色取决于重投影误差值(或此值的 RMS)。应用以下规则:

彩色标志 重投影误差的 RMS [像素] 精度级别
< 1 像素
[1 像素,3 像素]
> 3 像素

影像 处理后的值
影像 相机型号 关键点数 连接点数 重投影误差的 RMS [像素] 与光线的距离的 RMS [米]
0Z5A9686.JPG Canon EOS 5D Mark III EF24mm f/2.8 IS USM 24mm 5760x3240 45416 1666 0.504194 0.00827829
0Z5A9687.JPG Canon EOS 5D Mark III EF24mm f/2.8 IS USM 24mm 5760x3240 45891 1730 0.472052 0.00805313
0Z5A9688.JPG Canon EOS 5D Mark III EF24mm f/2.8 IS USM 24mm 5760x3240 45689 1773 0.476695 0.00824229
影像 影像的名称。
相机型号 用于拍摄影像的相机型号的名称。
关键点数 图像中存在的关键点数。关键点是至少在两个图像中观测到的点。
连接点数 图像中存在的点数。连接点是已判断为精确并在校准后作为三维点保留的关键点。
重投影误差的 RMS 重投影误差(以像素为单位)。RMS 是影像中呈现的所有连接点的重投影误差的均方根。
与光线的距离的 RMS 与光线的平方距离的平均值的平方根。光线是起始于影像位置并穿过在相应影像中观测到的连接点位置的三维直线。从实际点三维位置到该光线的正交距离是与光线的距离。

连接

此部分详细列出每个影像包含的连接数。第一个表格中列出视为包含较弱连接的影像(数据集中包含最少连接的部分,占 5%)。第二个表格提供完整的影像列表以及对应的连接数。

影像 原值 处理后的值
影像 相机型号 测试的对数 连接的影像数 连接的影像数
0Z5A9686.JPG Canon EOS 5D Mark III EF24mm f/2.8 IS USM 24mm 5760x3240 8 2 65
0Z5A9687.JPG Canon EOS 5D Mark III EF24mm f/2.8 IS USM 24mm 5760x3240 10 65
0Z5A9688.JPG Canon EOS 5D Mark III EF24mm f/2.8 IS USM 24mm 5760x3240 9 65
影像 影像的名称。
相机型号 用于拍摄影像的相机型号的名称。
测试的对数 针对此影像测试的可能连接数。
连接的影像数 给定影像与其具有共同连接点的影像的数量。

测量点

此部分枚举每个影像的测量点数据。

如果项目具有控制点,则会包含一个列出控制点最不确定的影像(数据集中最差的部分)的表格。另一个表格详细列出每个影像的控制点数及其平均重投影误差。

影像 原值 处理后的值
影像 相机型号 点数 重投影误差的 RMS [像素] 与光线的距离的 RMS [米] 点数 重投影误差的 RMS [像素] 与光线的距离的 RMS [米]
0Z5A9686.JPG Canon EOS 5D Mark III EF24mm f/2.8 IS USM 24mm 5760x3240 0 1 0.0101665 0.000178274
0Z5A9690.JPG Canon EOS 5D Mark III EF24mm f/2.8 IS USM 24mm 5760x3240 0 1 0.0156892 0.000212372
影像 影像的名称。
相机型号 用于拍摄影像的相机型号的名称。
点数 影像中存在的控制点数。
重投影误差的 RMS 重投影误差(以像素为单位)。RMS 是影像中呈现的所有控制点的重投影误差的均方根。
与光线的距离的 RMS 与光线的平方距离的平均值的平方根。光线是起始于影像位置并穿过在相应影像中观测到的控制点位置的三维直线。从实际点三维位置到该光线的正交距离是与光线的距离。

同样,如果项目具有用户连接点,则会包含一个列出用户连接点最不确定的影像(数据集中最差的部分)的表格。另一个表格详细列出每个影像的用户连接点数及其平均重投影误差。