2024年4月11日发(作者：域名解析错误)

一. 软件介绍

1.1 总述

Context Capture

TM

是一套集合了全球最先进数字影像处理、计算机虚拟现实以及

计算机几何图形算法的全自动高清三维建模软件解决方案。它在易用性、数据兼容

性、运算性能、有好的人机交互及自由的硬件配置兼容性等方面代表了目前全球相关

技术的最高水准。

Context Capture

TM

可在无任何人工干预的情况下，基于简单的影像或基于点云生

成高分辨率三维模型，输出的三维格网模型能够准确、精细地复原出建模主体的真实

色泽、几何形态及细节构成。

1.2 基本概念

Context Capture的高级实用要求了解一些摄影测量和大地测量概念。

1.2.1 影像组

我们将影像组称之为内部定向完全相同的一组影像。相机的内部定向（或内部参数）

是指相机的一些内部属性：相机的传感器尺寸、镜头焦距、影像平面中的主点位置以及镜

头畸变。相机的外部定向（或姿态）是指在世界坐标系中，相机光心的三维位置和传感器

坐标系的三维角元素。

1.2.2 区块

区块（Block）组输入影像及其属性，根据区块项目，可以创建一个或多个重建项目。

如果影像信息完整，则影像可用于三维重建。影像信息完整的要求有：① 影像文件采

用支持的文件格式且未损坏。② 影像组属性和姿态已知正确且与其他影像一致。要满足上

述两个条件，影像组属性和影像姿态必须通过联合优化区块的不同影像生成。一组一致优

化的影像构成了区块的主要影像组件（Component）。

1.2.3空中三角测量

要基于影像执行三维重建，Context Capture必须准确地掌握每个输入影像组的影像组

属性及每个输入影像组的姿态。如果您无法足够准确地了解这些属性，Context Capture可

以通过空中三角测量计算（简称AT）自动进行估算。

空中三角测量计算的一个重要步骤是确定两幅或多幅不同影像中的、与同一物理点在

场景中的投影对应的像素：

如果预先不知道该物理点的三维位置，影像对应会形成一个连接点。Context Capture

可以自动生成大量连接点。

如果指定了该物理点的三维位置，影像对应和三维位置会形成一个控制点。如果存在

控制点，可以准确的将空中三角测量计算的结果标上地理参照。控制点需要一些人工干预

来输入器三维坐标以及在影像的准确射影，而连接点是在Context Capture中全自动生成

的。

二. 数据预处理

2.1 准备影像数据集

在进行数据处理之前，我们需要准备好的数据有：影像、相机参数、POS数据、控制

点坐标及相应点位分布资料。

为保证数据处理速度，通常将数据输入和输出路径定义为不同硬盘。

2.1.1 影像

为了获得最佳性能，必须将影像分为一个或多个影像组。影像组是同类影像的集合，

所有这些影像来自内部定向完全相同的同一物理相机。

Context Capture本身支持JPEG和TIFF格式的影像。此外，它还可以读取一些更常见

的RAW格式。同时，如果存在Exif元数据，Context Capture可自动提取。

2.1.2 相机参数

Context Capture需要知道影像的宽度、高度，相机的传感器尺寸及焦距。影像的宽

度、高度即影像大小，以像素为单位。相机的传感器尺寸是传感器的最大尺寸。

对于新创建的影像组，Context Capture通常可以根据Exif元数据大致推测得出焦距

（以毫米为单位）。否则，系统会要求您输入此初始推测值。稍后，Context Capture可以自

动通过空中三角测量计算更准确地估算焦距。我们建议您为每个影像组制定传感器尺寸和

焦距。如果这些属性缺失，Context Capture将假定35mm等效焦距相当于50mm。如果正

确的焦距值存在显著差异，则空中三角测量计算可能会失败。

2.1.3 POS数据

POS数据包括影像位置和角元素。导入数据必须至少包括影像参考和影像位置的3个

坐标，角元素是选的。

2.1.4 控制点

控制点是在对区块进行空中三角测量计算期间使用的可选定位信息。向区块添加控制

点后，可以准确地区块标上地理参照并避免长距离度量失真。

2.2 数据工作表编辑

Context Capture可以通过预先存在的MS Excel文档导入区块，在MS Excel文件中，

区块定义可以是部分或完整的，且可以其他形式提供。

2.2.1 POS数据制作

软件安装根目录，找到 ContextCapture doc 里面两个 pos 标准格式表格样例

BlockImportSample、BlockImportTemplate，拷贝出来，避免因此次修改而导致示例文件出

现错误。

打开BlockImportSample表格，将第一个sheet（Photogroups）按图2.1进行填写。

图2.1 Photogroups

Name 列根据实际需求，有多少个相机就建多少个相机组，因为后面需要调用该值；

Width、Height 和 FocalLength（焦距）可以用 ACDSee 相片查看器查看照片属性得

到；PixelSize 是 CCD 的像元大小，视相机型号而定。

将表格切换至第二个sheet（Photos），插入一行Directory，用于记录影像存储路径，

将Omega、Phi、Kappa删除，Easting、Northing、Height三列修改为Longitude、

Latitude、Height，结果如图2.2.

将表格切换至第三个sheet（ControlPoints），清空首行以外的内容。

将表格切换至第四个sheet（Options），保留首行及SRS，SRS为WGS84。

三. 快速建模

ContextCapture 软件是计算机自动建模软件，所需人工操作简单，但是所需时间长短

由影像数据量大小而定。根据影像数据的大小，我们一般采取不同的步骤。本手册主要针

对小数据量影像的快速建模处理，具体步骤如下：

3.1 新建工程

打开Master，新建一个工程，再新建工程内建一个区块，如图3.1、图3.2

图3.1 软件初始界面

图3.2 新建工程

图3.3 新工程建立后的界面

图3.4 新建block后的界面

3.2 照片导入

3.2.1 无POS数据

如果没有POS数据，则直接在Photo菜单加载影像文件或文件夹即可导入全部照片，

然后设置传感器尺寸及焦距等相机参数。

图3.5 加载图片并修改相机参数

3.2.2 有POS数据

如果有POS数据，并已按照要求做好excel表格，则可通过Import Block直接加载表

格文件导入数据，然后使用3D View查看效果。由于POS数据只使用坐标值，没有使用姿

态角，顾显示为黄色点，可以通过该示意图基本判断飞机飞行质量。

图3.6 加载POS数据

3.3 像控点输入（如无控制点，则可跳过此步骤）

Control points 菜单编辑控制点，在控制点的编辑过程中，先选择成果所需的空间参

考，输入控制点信息，并在每个控制点下添加对应的影像（每个相机的影像至少一张）并

标 注控制点所在具体位置，保存控制点信息。

图3.7 编辑控制点

图3.8 设置控制点空间参考

如果所需地理参考系在空间参考库中无法找到，则可通过自定义*.prj文件来获得所需

地理参考系。

图3.9 自定义空间参考系统

图3.10 自定义空间参考系统

图3.11 定义高程系统

图3.12 选择高程系统

图3.13 编辑控制点和坐标值

图3.14 检查控制点坐标

图3.15 像控点刺片

图3.16 像控点刺片

3.4 空间关系检查

在3D View中查看控制点分布及空间参考，以确定控制点位置与实际布设情况一致。

图3.17 查看控制点分布

3.5 提交空三

General 菜单下提交“空三”（Submit Aero Triangulation）,提交后弹出“空三”定义窗口，设置

块输出名称及位置参考等信息便可提交运行。提交完成后，会自动计算 AT,计算 过程中不

能进行任何操作。具体步骤设置如下：

图3.18 提交空三

图3.19 空三命名

图3.20 选择“空三”定位定向方式

没有控制点和初始 pos 数据时，系统随机选择方式进行定位定向；

自动定向，任意定位：没有控制点数据时，系统自动用原本设定的方式进行定向，系统

原本 设定的定向方法是从空中向下拍摄，随机选择方式进行定位；

根据 POS 数据定位定向：有 POS 数据时一般选这个选项（这个是针对无人机数据

的）；根据控制点定位定向：选该选项时控制点数据是精确的，是外业人员从测区现场采集

的点坐标数据；

根据控制点刚性配准：选该选项时控制点数据是不精确的，一般是在Google Earth 上选

的点。

图3.21 其他设置

图3.22 查看空三计算进度

运行结束后，可通过3D View菜单查看空三结果，主要观察相机曝光点的位置信息等。

图3.23 空三结果

图3.24 空三报告

中误差在0.6以下、重投影残差在1以下，空三结果相对较好。

图3.25 查看丢失影像

图3.26 在3D View中查看“空三”结果

3.6 提交三维建模

空三结果查看无明显错误后，可提交三维建模，参数设置如下：

图3.27 提交三维模型

图3.28 区域选定和分块设置

空间框架参数设置（Spatial framework）

选择空间参考系统（Spatial reference system）与控制点的空间参考一致 设置 x,y,z 选定

所需区域（Region of interest）

分瓦（Tiling）,模式（mode）一般选择规则平面方格（Regular planar grid）分瓦, 分瓦大

小要保证最大瓦片的纹理不超过 100Mpixls

过程设置（Processing setting）中，立体像对要根据“空三”结构选择

图3.29 过程设置

Submit new production ，设置参数，提交产品，可得到 3mx、.s3c、.osgb 等 格式的三

维模型，为后期的三维模型分析和应用提供基础数据，具体参数设置如下：

图3.30 提交新的产品

图3.31 命名

图3.32 选择所需数据产品

根据自己需求选择，每种数据是单独一个过程生成的。

图3.33 三维模型格式选择

.s3c 格式只能够在 Smart3DCapture Viewer 里面查看；

.osgb 格式是通用格式，可以在 Smart3DCapture Viewer 打开，但是要编辑头文件，具

体操作在 3.7 部分，也可以在其他平台打开，比如 SuperMap。

图3.34 纹理提取影像质量

图3.35 选择生成三维模型的瓦片范围

图3.36 选择存储路径

图3.37 查看建模进度

图3.38 在CC Viewer中查看建模成果

）