OpenDroneMap:处理空中无人机图像的工具包

远洋航空

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OpenDroneMap（ODM）是一个处理空中无人机图像的开源项目，由OSGEO（开源地理空间基金会）的成员开发。虽然OpenDroneMap这个名字听起来像是与OpenStreetMap的世界地图相关，但它完全不同，尽管它仍然与开源有关。

ODM是OSGEO开发的一个用于处理空中无人机图像的开源工具包的名称，这个工具包是在五年前开始的，去年取得了一些进展。它现在为无人机和其他低空图像收集（如气球和风筝）提供了现代摄影测量技术，并进行全自动匹配，数字表面建模和拼接。使用立体视觉或创建正射影像和地图，这是从场景的多个2D视图中提取3D信息的过程。

ODM的摄影测量流程

ODM遵循五步摄影测量工作流程，这开始于配备有GPS装置和摄像头的无人机自动飞行拍摄航拍图像之后。这些无人机图像必须被卸载到安装了ODM软件的PC中。 ODM可以以各种方式进行安装，最简单的方式是一个名为WebODM的Windows Web安装程序，你可以在其中创建用户帐户，上传图像，构建任务并执行以下工作流程。

这个过程从使用无人机运动批量处理的航拍图像开始，创建一个将所有图像和摄像机连接在一起的连接点的稀疏云点。接下来，这个云点被密集化为密集的3D云点。这使得拍摄目标可以进行表面重建，可以纹理化。最后，纹理表面可以用来构建（拼接）正射影像。

对于这个过程的第一步，ODM使用来自瑞典公司Mapillary的运动软件的开源结构，该公司提供了同名的街景图像平台。该软件将多幅相同空间但不同角度的图片进行匹配，从二维图像创建三维信息，从而生成一个稀疏的云点，使你可以区分一些目标和表面类型。

流程中的下一步是云密集化，意味着从稀疏云点创建更人性化可理解的3D空间。密集算法产生视觉上更有吸引力的一组云点，以区分3D中的不同目标和表面。接下来，使用名为“泊松”的三角测量方法将云点转换为可以纹理化的表面。这种方法可以通过云点库（一个用于2D和3D图像和云点处理的大型开源项目）来获得。

最后的3D网格通过叠加图像进行纹理化，使用算法来确定哪个图像最适合哪个区域。最后，生成正射拼接。借助WebODM，用户可以在线查看，检查和下载正射影像或3D模型。



ODM的未来

通过利用各方资金，ODM的开发人员能够使ODM更易于使用，产品更精确，算法更完善。在去年10月举行的SOTM（OpenStreetMap的年度国际会议State of the Map US）的最新版本中，宣布了该项目的未来计划。其改进包括扩大规模，以便可以处理20万张图像。这可以通过对数据分批并由不同的机器单独处理。在云点中自动进行DTM的提取和分类，这将被添加应用于数据分析，以及改善3D网格以生成平坦的表面。

WebODM应用程序的计划功能是DEM显示，地面站和用于自主飞行的移动应用程序。由于ODM尚未覆盖数据捕获过程，所以用户依赖于无人机供应商/提供商的地面站软件。此外，作品中还集成了开源GIS软件QGIS和OpenAerialMap，这是一套用于搜索、共享开放式卫星和无人机图像的工具，并集成了Entwine（一个用于海量云点的数据组织库）和Greyhound（一种用于动态Web服务和本地应用程序的云点流式传输框架）。

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