Набор данных ориентированных изображений создается в базе геоданных для управления коллекцией ориентированных изображений. Набор данных определяет как свойства всей коллекции, такие как источник высот, так и метаданные, относящиеся к конкретному изображению, такие как положение и ориентация камеры.
При добавлении в карту этот набор данных отображается как слой ориентированных изображений.
Создание и публикация набора данных ориентированных изображений
Для создания набора данных ориентированных изображений используйте следующие инструменты геообработки в наборе инструментов Ориентированные изображения:
- Создать набор данных ориентированных изображений создает в базе геоданных пустой набор данных ориентированных изображений.
- Добавить изображения в набор данных ориентированных изображений позволяет пополнить набор данных ориентированных изображений изображениями и соответствующими метаданными. Источниками входных данных могут быть файл, папка, таблица, список путей к изображению или слой точечных объектов. Если источником входных данных является файл, папка или список путей к изображениям, инструмент считывает метаданные изображений непосредственно из метаданных EXIF и XMP в файлах .jpeg. Если входные данные представлены не в стандартном формате метаданных, можно задать пользовательский тип данных ориентированных изображений в ArcPy и использовать его для добавления изображений в набор данных ориентированных изображений с помощью инструмента геообработки Добавить изображения из пользовательского типа входных данных.
- Инструмент Построить контур ориентированного изображения создает векторный слой, который показывает на карте области, где используются изображения из набора данных ориентированных изображений.
- Создать сервис из набора данных ориентированных изображений создает сервис объектов со слоем ориентированных изображений и слоем контуров в качестве подслоев. Этот инструмент можно использовать для публикации локальных файлов изображений, которые используются набором данных ориентированных снимков, в качестве вложений к слою ориентированных снимков.
Вы можете опубликовать слой ориентированных изображений (и, по желанию, контур ориентированных изображений) на ArcGIS Online или портале ArcGIS Enterprise, используя стандартный рабочий процесс публикации. Чтобы включить слой ориентированных изображений при публикации, выберите слой контура ориентированного изображения и слой ориентированного изображения, прежде чем выбрать Опубликовать как веб-слой.
Примечание:
При использовании порталов ArcGIS Enterprise слои ориентированных изображений можно создавать только в версиях 11.2 и более поздних.
Форматы и хранение изображений
Набор данных ориентированных изображений хранит путь к местоположению изображения в своей таблице атрибутов. Изображения могут находиться в локальном или сетевом хранилище, а также в общедоступном облачном хранилище. Изображения также можно добавлять в качестве вложенных объектов к слою ориентированных изображений. Набор данных ориентированных изображений поддерживает форматы изображений PG, JPEG, TIFF и MRF.
Примечание:
Чтобы опубликовать набор данных ориентированных изображений в ArcGIS Online или ArcGIS Enterprise, изображения должны находиться в общедоступном облачном хранилище.
Положение и ориентация камеры
Поле Shape в таблице атрибутов определяет положение камеры в системе координат набора данных. Ориентация камеры описывается в терминах Camera Heading, Camera Pitch и значениях поля Camera Roll. Эти углы описывают ориентацию камеры относительно локальной системы координат проекции и относятся к точке между положением камеры и точкой, проходящей через центр изображения.
Другие параметры ориентации камеры:
- Исходная ориентация камеры такова, что объектив направлен в надир (отрицательная ось z), верхняя часть камеры (столбцы пикселей) направлена на север, а ряды пикселей в сенсоре выровнены по оси x системы координат.
- Первый поворот (Camera Heading) происходит вокруг оси z (оптической оси объектива), положительные повороты — по часовой стрелке (правило левой руки) с севера.
- Второй поворот (Camera Pitch) выполняется вокруг оси x камеры (ряды пикселей), положительный — против часовой стрелки (правило правой руки), начиная с надира.
- Последний поворот (Camera Roll) — это второй поворот вокруг оси Z камеры в положительном направлении по часовой стрелке (правило левой руки).
Предполагая, что вы стоите в месте расположения камеры и смотрите на север, поверните камеру (курс) по часовой стрелке, наклоните ее вверх (тангаж) и поверните вдоль оси камеры (крен), чтобы направить ее в указанном направлении.
Ниже приводятся примеры ориентаций:
- Камера, направленная вниз, с рядами пикселов, идущими с запада на восток, имеет ориентацию 0,0,0.
- Поворот камеры на 90 градусов, чтобы пиксели были ориентированы с севера на юг, - даёт орипнтаацию 90,0,0.
- Повернутая к горизонту камера имеет ориентацию 90,90,0.
- Повернув камеру против часовой стрелки на 20 градусов, вы получите ориентацию 90,90,20.
В большинстве случаев угол крена равен нулю. Угол крена используется для указания того, что корпус камеры повернут вокруг оси объектива, и необходим для определения правильного соотношения пиксель-изображение.
В некоторых случаях изображение поворачивается относительно камеры. Например, при съемке с помощью большинства цифровых камер или мобильных телефонов полученное изображение ориентировано верхней частью вверх, даже если вы повернете камеру. За это отвечает поле Image Rotation, которое определяет дополнительный поворот камеры. Горизонтальное поле зрения (HFOV) и вертикальное поле зрения (VFOV) должны определяться камерой и не должны меняться в зависимости от угла крена.
Категории ориентированных изображений
Категория изображений используется для указания типа изображений, добавляемых в набор данных, и определения свойств по умолчанию набора данных ориентированных изображений. Эти свойства можно изменить с помощью инструмента Обновить свойства набора данных ориентированных изображений. Ниже перечислены категории и относящиеся к ним свойства:
- Горизонтальные - изображения, на которых экспозиция параллельна земле и направлена к горизонту.
- Наклонные — изображения, на которых экспозиция находится под углом к земле, около 45 градусов, так что видны боковые стороны объектов.
- Надир - изображения, на которых экспозиция перпендикулярна земле и смотрит вертикально вниз. Видна только верхняя часть объектов.
- 360 - снимки, сделанные с помощью специализированных камер, которые обеспечивают объемный сферический обзор на 360 градусов.
- Проверка - снимки объектов крупным планом (менее 5 метров от места местоположения камеры).
| Категория изображения | Наклон камеры (градусы) | Крен камеры (градусы) | HFOV — горизонтальное поле зрения (градусы) | VFOV — вертикальное поле зрения (градусы) | Высота камеры (м) | Ближнее расстояние (м) | Дальнее расстояние (м) | Максимальное расстояние (м) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Горизонтальный | 90 | 0 | 60 | 40 | 1.8 | 1 | 30 | 200 |
Наклонный | 45 | 0 | 60 | 40 | 200 | 1 | 500 | 2000 |
Надир | 0 | 0 | 60 | 40 | 200 | 1 | 500 | 1000 |
360 | 90 | 0 | 360 | 180 | 1.8 | 1 | 30 | 100 |
Проверка | 90 | 0 | 60 | 40 | 1.8 | 0 | 5 | 30 |
Примечание:
Визуализация 360-градусных изображений с помощью вьюера Oriented imagery поддерживается в ArcGIS Pro версии 3.4 или более поздних.
Таблица атрибутов ориентированных изображений
При создании набора данных ориентированных изображений создается таблица атрибутов, в которой по умолчанию появляются некоторые поля. Поля заполняются при добавлении изображений, и могут быть добавлены дополнительные поля, содержащие специальную информацию о метаданных. Метаданные обеспечивают возможность поиска, что позволяет находить и отображать изображения, охватывающие интересующие вас места, и содержат некоторые уточняющие параметры.
Таблица атрибутов поддерживает следующие поля:
- ObjectID— Уникальный идентификатор для каждой строки в таблице. Это поле поддерживается ArcGIS.
- Shape- заданное местоположение камеры.
- Name (дополнительно) - псевдоним для идентификации изображения.
- ImagePath— путь к файлу изображения. Путь к изображению может быть локальным или доступным через Интернет URL-адресом. Кроме того, путь к изображению может быть "FA", если изображение сохранено как вложение к объекту. Поддерживаются форматы изображений JPEG, JPG, TIFF и MRF.
- AcquisitionDate (дополнительно) — дата, когда было получено изображение. Также может быть указано время получения изображения.
- CameraHeading (дополнительно) — ориентация камеры при первом повороте вокруг оси z камеры. Единицы измерения – градусы. Значения курса отсчитываются в направлении по ходу часовой стрелки, где север соответствует 0 градусов. Если ориентация неизвестна, используется значение -999.
- CameraPitch (дополнительно) - ориентация камеры при втором повороте вокруг оси x камеры в направлении против часовой стрелки. Единицы измерения – градусы. Угол наклона (тангаж) равен 0 градусам, когда камера направлена вертикально вниз на землю. Допустимые значения угла наклона (тангажа) находятся в диапазоне от 0 до 180 градусов, при этом 180 градусов - для камеры, направленной вертикально вверх, и 90 градусов - для камеры, направленной горизонтально.
- CameraRoll (дополнительно) - ориентация камеры при последнем повороте камеры вокруг оси z в направлении по ходу часовой стрелки. Единицы измерения – градусы. Допустимы значения от -90 до 90.
- CameraHeight (дополнительно) — высота камеры над поверхностью Земли. Единицы измерения – метры. Для определения видимого экстента изображения используется высота камеры, при этом с увеличением значений (высоты) видимый экстент увеличивается. Значения должны быть больше 0.
- HorizontalFieldOfView (дополнительно) — обзор (прицел) камеры в направлении по горизонтали. Единицы измерения указаны в градусах, а допустимые значения находятся в диапазоне от 0 до 360.
- VerticalFieldOfView (дополнительно) — прицел (обзор) камеры в вертикальном направлении. Единицы измерения указаны в градусах, а допустимые значения находятся в диапазоне от 0 до 180.
- NearDistance (дополнительно) — ближайшее допустимое расстояние для снимков от положения камеры. Единицы измерения – метры.
- FarDistance (дополнительно) — самое дальнее допустимое расстояние для снимков от положения камеры. Это значение используется для определения экстента контура изображения, применяется для определения того, возвращается ли изображение при щелчке по карте, а также для создания дополнительных объектов контура. Единицы измерения – метры. Значение должно быть больше 0.
- OrientedImageryType (дополнительно) - указывает тип изображения, в том числе следующие:
- Горизонтальный
- Наклонный
- Надир
- 360
- Проверка
- ImageRotation (дополнительно) — ориентация камеры в градусах относительно сцены в момент захвата изображения. Значение добавляется к CameraRoll. Допустимые значения находятся в диапазоне от -360 до 360.
- OrientationAccuracy (дополнительно) — Точность задается как строка из восьми значений, разделенных точкой с запятой, которые определяют среднеквадратическое отклонение каждого значения в следующем порядке:
- Положение камеры в направлении XY — Определяет, насколько точно известно местоположение камеры. Значение обычно составляет около 5 метров для бытового GPS и 0.01 метров для точно обработанных данных GPS.
- Z камеры — Определяет, насколько точно известна высота камеры. Обычно это значение в 2 раза превышает значения x,y для аэроснимков или снимков с беспилотника. Если вы используете смещение сенсора от поверхности Земли, значение обычно составляет около 0.1 метра.
- Направление камеры — Определяет, насколько точно известно направление. Типичное значение, основанное на курсе движения транспортного средства или бытового IMU, составляет 5 градусов. Если ориентация определяется аэротриангуляцией, используйте точность значения Kappa из отчета аэротриангуляции. Обычное значение 0.001 градусов.
- Наклон камеры — Определяет, насколько точно известен наклон. Обычно это значение можно оценить примерно в 5 градусов. Если ориентация определяется аэротриангуляцией, используйте среднее значений точности Omega или Phi. Обычное значение 0.001 градусов.
- Крен камеры — Определяет, насколько точно известен крен. Обычно это значение оценивается примерно в 5 градусов. Если ориентация определяется аэротриангуляцией, используйте среднее значений точности Omega или Phi. Обычное значение 0.001 градусов.
- Ближнее расстояние — При использовании карты глубин это определяет точность, с которой глубина известна в значении Near distance. Оно зависит от того, как вычисляется глубина. Если она измеряется по Lidar, она может быть очень точной, примерно 0.01 метра. В других методах значение может быть в диапазоне 1 метра.
- Дальнее расстояние — При использовании карты глубин это определяет точность, с которой глубина известна в значении Far distance. Оно зависит от того, как вычисляется глубина. Если она измеряется по Lidar, она может быть очень точной, примерно 0.01 метра, и точность может не сильно отличаться от ближних и дальних объектов В других методах значение может составлять десятки метров. Точность на заданном расстоянии интерполируется между точностью ближнего и дальнего расстояний.
- Высота — Определяет точность используемых моделей поверхности высот. Обычно значение составляет около 1 метра. При использовании высот над поверхностью Земли это относительная точность заданной высоты камеры.
Примечание:
Все расстояния задаются в метрах, за исключением случаев, когда единицами измерения системы координат являются футы. В этом случае единицами измерения расстояния должны быть футы. Все углы задаются в градусах. - CameraOrientation (дополнительно) — Подробные параметры ориентации камеры хранятся в виде строки, разделенной вертикальной чертой. Это поле обеспечивает поддержку более точных преобразований изображение-земля и земля-изображение.
- Matrix (дополнительно) — Отсортированная по строкам матрица поворота, которая определяет преобразование пространства изображения в пространство карты, задается в виде девяти значений с плавающей точкой, разделенных точками с запятой. Десятичным разделителем для всех значений должна быть точка.
- FocalLength (дополнительно) — фокусное расстояние объектива фотокамеры. Единицы измерения могут быть в микронах, пикселах или миллиметрах.
- PrincipalX (дополнительно) — координата x главной точки автоколлимации. Единицы измерения должны быть такими же, что используются для FocalLength. Значение по умолчанию равно нулю (0).
- PrincipalY (дополнительно)—Y-координата главной точки автоколлимации. Единицы измерения должны быть такими же, что используются для FocalLength. Значение по умолчанию равно нулю (0).
- Radial (дополнительно) — Радиальное искажение задается как набор из трех коэффициентов, разделенных точкой с запятой, таких как 0;0;0 для K1;K2;K3. Единица связи та же, что и единица, указанная для FocalLength.
- Tangential (дополнительно) — Тангенциальное искажение задается как набор из двух коэффициентов, разделенных точкой с запятой, таких как 0;0 для P1;P2. Единица связи та же, что и единица, используемая для FocalLength.
- A0,A1,A2 B0,B1,B2 (дополнительно) — Коэффициент аффинного преобразования, который определяет отношение между площадью сенсора и площадью изображения. Направление – от земли к изображению.