Кратко и по делу — что изменить при съёмке и что сделать в постобработке, чтобы уменьшить геометрические искажения у краёв снимков в горной долине.
1) Параметры съёмки (план полёта и настройки)
- Увеличьте перекрытие: продольный (forward) $80\text{\%}–90\text{\%}$, поперечный (side) $70\text{\%}–80\text{\%}$. Большая перекрытия улучшает стыковку и уменьшает ошибки у краёв кадра.
- Делайте дополнительные перпендикулярные трассы (cross‑hatch / double grid) вдоль и поперёк долины — уменьшает влияние уклонов.
- Снизьте угол наклона камеры: предпочтительны наводящие (нави́д) снимки с углом наклона $<5^{\circ }$; при необходимости добавьте контролируемые уклоны/наклоны для вертикальных стен отдельно.
- Подберите высоту полёта в балансе: более высокая высота уменьшает рельефные смещения, но ухудшает GSD. Формула GSD: $\text{GSD}=\frac{H\cdot p}{f}$, где $H$ — высота над поверхностью, $p$ — размер пикселя матрицы, $f$ — фокусное расстояние. Для уменьшения искажений можно подняться, сохранив приемлемый $\text{GSD}$.
- Используйте RTK/PPK для геотегирования и синхронизации позиций; если есть — используйте позиционирование сантиметровой точности.
- Распределите наземные опорные точки (GCP) по плану: минимум $\ge 5$ хорошо распределённых по площади и по высоте (включая долину и гребни). Точность GCP — сантиметры.
- Фиксируйте экспозицию и баланс белого вручную; избегайте сильных теней (лучше ближе к полудню) — это облегчает сопоставление изображений.
2) Калибровка камеры и коррекция объектива
- Выполните предварительную калибровку камеры (набор параметров: фокус $f$, центр $c_x,c_y$, радиальные $k_1,k_2,k_3$ и касательные $p_1,p_2$). В обработке используйте модель Брауна–Кондради или аналог.
- Примените коррекцию виньетирования и радиальных/касательных искажений до/в процессе склейки.
3) Постобработка (порядок и ключевые действия)
- Импорт и синхронизация POS: примените PPK/RTK поправки к метаданным; если нет PPK — используйте GCPs жестко.
- SfM / bundle adjustment с самокалибровкой камеры, при необходимости жёстко зафиксируйте скорректированные внутренние параметры (если калиброваны заранее). Контролируйте остаточные ошибки (RMS ошибок GCP).
- Построение плотного облака -> классификация (ground / non-ground) -> создание DSM и DTM. Очень важно иметь точную модель рельефа: истинная орто‑проекция требует DTM/DSM для коррекции рельефных смещений.
- Орторектификация с использованием DSM/DTM (true orthophoto): используйте геометрическую модель камеры (RPCs) и DEM для каждого пикселя при проекции; это устраняет relief displacement у высоких объектов и краёв.
- Оптимизация границ и швов (seamline placement) и мульти‑резонансное смешивание: размещайте швы по линиям минимального рельефа/текстуры; используйте оптимизацию по видимости и по высоте.
- Фильтрация и удаление плохих кадров: исключайте кадры с большим креном/тангажом/рывками или сильными бликами, они создают локальные артефакты по краям.
- При необходимости используйте локальные корректировки (rubber‑sheeting) только как последний шаг для уменьшения малых локальных смещений, но это искажает абсолютную геометрию — использовать осторожно.
4) Настройки ПО (рекомендации)
- В SfM/Мозаике: включите использование DSM/DTM для орто, включите коррекцию линз по калибровке, используйте высокую плотность совпадений (keypoints/tie points увеличить) и точный bundle adjustment.
- Контролируйте RMS ошибок GCP: целевое значение «до допустимого» — в залежности от задачи; для картографии — сантиметры/десятки сантиметров.
- Примеры ПО: Pix4D, Agisoft Metashape, OpenDroneMap — все поддерживают вышеописанные шаги; проверьте и включите «use DEM for orthomosaic», «camera calibration», «seamline optimization».
5) Дополнительные практические советы
- Планируйте линии вдоль долины и перпендикулярно ей, чтобы лучше покрыть склоны.
- Если целевые вертикальные стены (ущелья) — добавьте специализированные наклонные съёмки, но обрабатывайте их отдельно и объединяйте с аккуратной орторектификацией.
- Контролируйте количество кадров на сцене: больше перекрытия = больше шансов корректной стыковки у краёв.
- Проверяйте итог по контрольным точкам и визуально (наложение растров, градиенты ошибок у краёв).
Коротко: уменьшите наклон камеры, увеличьте перекрытие и добавьте перпендикулярные трассы; используйте RTK/PPK и хорошо распределённые GCP (включая вершины и долину); выполните калибровку объектива и орторектификацию с качественным DEM; примените аккуратную оптимизацию швов при создании мозаики. Эти шаги в комплексе значительно снизят геометрические дисторсии у краёв снимков.