PIX4Dcloud ベストプラクティスと可能性

地上解像度（GSD）とは、隣り合う2つのピクセルの中心間の地表面上で測定された距離を示します。画像GSDの値が大きくなるほど画像の空間分解能が低くなり、詳細が見えにくくなります。GSDは飛行高度に相関します。そのため、飛行高度が高くなるほどGSD値は大きくなります。

GSDは、次の要因に基づいて計算されます。

• 飛行高度／地表や物体までの距離（H）
• カメラの仕様：
  • 画像の幅（ImW）
  • センサーの幅（SW）
  • 焦点距離（F）

画像取得を開始する前にGSDの値を決定し、プロジェクトの要件に合わせて飛行高度とカメラの仕様を調整することが重要です。たとえば、領域の詳細な再構築が必要な場合は、興味の対象物に近づいて（低いGSDで）飛行することをお勧めします。一方、非常に詳細な結果が必要ではない広範囲をカバーする場合は、高いGSDで飛行することで、取得時間や必要なバッテリーや処理時間を大幅に削減できます。

カメラ設定

シャッタースピード、絞り、およびISOは自動設定にしておくべきです。画像がぼやけていたりノイズがある場合は、これらのパラメータを手動で設定することをお勧めします。

シャッタースピード、絞り、およびISO感度の間にはトレードオフがあります。処理においては、画像は鮮明でノイズが最小限であるべきです。このような画像は、シーンが十分に照らされており（散乱した雲は避けるべきです）、カメラのパラメータが適切に調整されている場合に得られます。シーンが十分に照らされていない場合、画像はノイズが多く、鮮明さが低下し、結果の精度が低下します。

• 経験則として、シャッタースピードは固定され、ISOはノイズの少ない画像を生成しない低い値に設定され、絞りはシーンの明るさの変化に対応するために自動で設定されるべきです。トレードオフが適切でない場合、過度に露出されたまたは過度に露出されない画像が得られる可能性があります。
  
  シャッタースピードは固定、かつ中速（目安としては、1/300秒から1/800秒の間）設定が推奨されますが、画像がぼやけることなく十分速くなければなりません。画像の5%以上が方向性のぼかしを受けている場合、シャッタースピードをわずかに高速化する必要がある良い指標となります。
  
  ISOはできるだけ低い値（最小100）に設定する必要があります。高いISO設定は一般的に画像にノイズを導入し、結果の品質を劇的に低下させます。
  
  絞りの最小値と最大値はレンズに依存します。高い絞りは、例えば f2.7（多くの光をキャプチャできる）低い数値に翻訳されます。シャッタースピードとISOの両方が調整されている場合は、絞り（f）を自動にしておく方が良いでしょう。
  
  
• Pix4Dmapperのアルゴリズムに干渉する可能性があるため、電子および機械的な手ぶれ補正は無効にする必要があります。

• 推奨されるフォーカスモードは「無限遠」です。このフォーカスモードを使用すると、空中プロジェクトに対しては常にピントの合った画像が得られます。地上のプロジェクトでは、フォーカス距離が長い場合、このモードはピントが合わない結果になる可能性があります。

処理に影響を与える、間違ったカメラパラメータや不適切な機器による画像の問題:

GCP自動検出のアルゴリズムを正しく機能させるには、画像とGCPに関する以下の要件を満たす必要があります。

画像の要件

• 画像の撮影状態が良好であること（画像がぼやけていたり、コントラストが低かったりするとアルゴリズムが機能しません）。
• 画像はWGS84（EPSG：4326）でジオロケーションされている必要があります（5〜10 mの精度で十分です）。
• 直下視画像である。斜め画像はサポートされていません。

GCPの要件

• 十字型ターゲットと対角線ターゲットのみがサポートされています。
• ターゲットは、プロジェクトの平均GSDの5倍以上である必要があります。
• 白黒のターゲットがサポートされています。状況によっては他の色も処理に成功することがあります。
• GCPは、互いに少なくとも10mの距離に配置する必要があります。
• GCPには、 https://epsg.io に定義が含まれている投影座標系が必要です。

1. 手順に従って新規データセットを作成します。
2. 「4. GCPの自動化」ステップに進んだら、「ファイルをアップロード」を選択します。
3. GCPの詳細を含むCSVファイルを参照し、「開く」をクリックします。
4. GCPがインポートされます。

001_,GCP,4392829.089,5386534.037,424.524
002_,GCP,4392772.823,5386545.0894,424.582
003_,GCP,4392732.981,5386516.197,424.723
004_,CHECKPOINT,4392761.505,5386468.789,422.646
005_,GCP,4392755.707,5386431.546,426.298
006_,GCP,4392832.252,5386456.906,427.001

CSVファイルをアップロードしたら、GCPの追加プロパティを指定します。

• 座標系：座標系の定義が含まれている.prjファイルをドラッグ＆ドロップまたは参照するか（推奨）、「PRJファイルがありません」をクリックして検索機能を使用します。座標系ファイルの詳細については、Pix4Dcloudで作業する場合のGCP座標系の選択方法を参照してください。

• 対角線ターゲットのサイズ ：ターゲットの対角線の長さをセンチメートルまたはインチで指定します。

座標系を定義したら、コントロールポイントを表示して編集 をクリックして、 コントロールポイントの「表」 にアクセスします。

コントロール ポイントの表

ユーザーは座標を確認し、コントロールポイントのタイプを変更し、 表ヘッダーの2つの単語の1つクリックすることにより、 Easting を Northing の座標と入れ替えることが出来ます。

コントロール ポイントのマップ

「マップ」をクリックすると、OpenLayersマップがGCPとチェックポイントとともに表示されます。座標系が適切に定義されているかどうかを確認するのに便利です。座標系が定義されていないと、コントロールポイント「マップ」にGCPとチェックポイントが表示されません。

ポイントをクリックして、GCPからCPまたはその逆に切り替えます。

「保存」をクリックして変更内容を保存します。

（オプション） ファイルを置換をクリックして、新しいCSVジオロケーションファイルをアップロードします。

(オプショナル)  をクリックしてCSVがいるを削除します。

「処理」をクリックしてデータセットの作成を終了し、処理用のインプットファイルのアップロードを開始します。

• データセットの処理が開始されます。
• AutoGCPs検出アルゴリズムが実行されます。GCPが見つからない場合は、GCPが見つからないこと、およびGCPを使用せずに処理が行われることを説明した電子メールがユーザーのメールアドレスに送信されます。
• 処理が完了すると、プロジェクトの「品質レポート」が添付されたメールが送信されます。
• プロジェクトのファイル> GCPsセクション内にアルゴリズムによってGCPsが検出された場合、GCPsの詳細が表示されます。

また、「AutoGCPsレポート」（PDF）も生成され、ダウンロードすることができます。このレポートには、各ポイントで検出されたマークが表示されます。これはGCPが自動的に正しくマークされていることを確認するためのレポートです。このレポートのダウンロード方法の詳細については、Pix4Dcloudから結果をダウンロードする方法を参照してください。

AutoGCPsレポートのマーキングの例を次に示します。

このステップでは、プロジェクトの処理テンプレートを選択できます。異なる処理テンプレートが利用可能です。

• 3D マップ：点群、3Dテクスチャメッシュ、オルソモザイク、DSMを生成します。地表を主に対象とした高オーバーラップのグリッドフライトプランで取得した空中画像に最適です。典型的なアプリケーションは採石場、地籍図などです。
  このテンプレートは異なる種類のパイプラインで処理できることに注意してください。
• PIX4Dmapper 互換性： このオプションは、プロジェクトをPIX4Dmapper エンジンで処理し、処理能力や結果の品質に制限がある場合があります。プロジェクトの処理が完了すると、「PIX4Dmapperへエクスポート」オプションが利用可能になります。
• 新パイプライン：現在、このテンプレートでは、このパイプラインがデフォルトの処理エンジンとして提供されています。このパイプラインは、ナディア飛行にのみ有効です。古いエンジンと比較して、垂直座標系とジオイドがサポートされ、処理が高速で高品質な結果が得られます。

• 2D オルソモザイク： オルソモザイクを生成します。例えば農地など、高オーバーラップのグリッド飛行計画を使用して取得された空中画像に最適です。
  アウトプットに必要な品質は、次から指定できます：
• 品質優先: 高い精度で良好な出力品質。速度優先オプションよりも処理時間が長くなる場合があります。
• 速度優先: 出力品質は低め。取得したデータセットの品質を評価を目的とした迅速な処理が可能です。

• 3D モデル: 3Dテクスチャードメッシュとポイントクラウドを生成します。地上から撮影された画像や斜めに撮影された空中画像（フリーフライト）など、多くのオーバーラップがある画像に最適です。応用例には建物やオブジェクト、地上の画像、屋内画像、検査などがあります。
  アウトプットに必要な品質は、次から指定できます:
  • 品質優先: 高い精度の良質な出力を生成します。速度優先オプションよりも処理時間が長くなります
    • 再構築モデルの生成: 均一な外壁を持つ建築物プロジェクトの出力の品質を向上させます
  • 速度優先: 出力品質は低め。取得したデータセットの品質を評価を目的とした迅速な処理が可能です。

• AG マルチスペクトル: 精密農業向けのNDVIマップを生成します。マルチスペクトルカメラからの空中画像を対象とし、バンド専用センサーを使用して高オーバーラップ率でグリッドフライトプランを使用して取得します。

処理テンプレートを選択したら:

1. PIX4Dcloud ユーザーは： 作成を選択して、データセットの作成を確定します。入力のアップロードが開始されます。 
   PIX4Dcloud Advanced ユーザーは： 次へをクリックしてステップ 4. GCPs automation へ進んでください。

PIX4Dcloudは、プロジェクトの特性や処理オプション、要求された出力に応じて、一定数の画像を正常に処理できます。

Pix4Dcloudは、プロジェクトの特性、処理オプション、および必要な出力に基づいて特定の数の画像を正常に処理することができます。

これらのパラメータの組み合わせはたくさんあります。この記事は、異なる解像度のカメラ、一般的なプロジェクトの特性、およびデフォルトの処理オプションで実行されたいくつかのテストの結果を示していくつかのベンチマークをご提供することを目的としています。

¹ 3Dマップ、品質テンプレートには、点群（.las）、3Dテクスチャメッシュ（.obj）、オルソモザイク（GeoTIFF）、およびDSM（GeoTIFF）の生成が含まれます。 詳細については、新規データセット - 処理テンプレート 。

データセットは、アップロードされた結果のみで構成することができます。この場合、画像は処理されませんが、アップロードされたファイルは、Webの表示と最適化のために処理されます。

アップロードして表示が出来るフォトグラメトリ―処理結果のファイルは以下です:

• オルソモザイク (.GeoTIFF),
• DSM (.GeoTIFF),
• NDVI (.GeoTIFF),
• 点群 (.las, .laz),
• 3D テクスチャメッシュ (.obj).

ファイルアップロードにはいくつかのファイルサイズと形式のリミットがあります:

• オルソモザイク: 1つの単一のGeoTIFFファイルがサポートされています, 最大50GB  
• DSM: 1つの単一のGeoTIFFファイルがサポートされています, 最大50GB 
• NDVI: 1つの単一のGeoTIFFファイルがサポートされています, 最大50GB 
• 点群: 1つの単一のlasファイルがサポートされています。
• 3D テクスチャメッシュ: 1つの単一の obj+mtl+jpgのファイルセットがサポートされています。
  • OBJ: 最大1 GB.
  • JPG: 最大 16k x 16k.

結果をアップロードする方法について詳細情報： 結果とアウトプットをPix4Dcloudにアップロードする方法 。

※Pix4Dはユーザーのプライバシーを重視し、データの所有権を一切主張しません。詳細については、利用規約をご参照ください。