OpenDroneMap(ODM)使用

前言

最近公司接到一个项目，要求把无人机航拍到的图片拼成一个地图底图，了解了一下，有个开源软件OpenDroneMap可以实现这个需求，在其基础上略作封装完成了这个项目。这里记录下ODM的使用。

下载安装

ODM官网地址：https://opendronemap.org
有三个版本，ODM CLI是命令行调用，NodeODM在CLI基础上封装了Node的Web界面，还有一个WebODM，这里没有具体了解。我们是要在Windows工作站上运行，正好ODM CLI有Windows编译好的版本，下载地址：https://github.com/OpenDroneMap/ODM/releases，选择ODM_Setup_xxx.exe，直接下载安装即可。

图像拼接

安装好后，打开ODM Console，打开ODM的命令行界面，如下图

默认输出帮助内容，使用很简单，建立一个工程文件夹，里面再建立一个images文件夹，存放要拼接的图片，若图片没有自带GPS信息，还需要准备一个geo.txt文件，里面第一行是使用的坐标系，后面每一行对应一张图片的经纬度和高度信息，如下图

一定要确保图片的GPS信息对应正确，将直接影响最终生成的图片质量

准备好图片和geo.txt后，在ODM Console中运行如下命令启动拼接

run --feature-type=sift --matcher-type=flann --skip-3dmodel D:\odm_test

其中D:\odm_test是我的工程目录，内容包含images文件夹和geo.txt文件，生成成功后的目录结构如下，红框框起来的是启动任务所必须的文件。

拼接的TIFF文件在odm_orthophoto目录下

以下是原图和拼接好的图片

可以看到最终效果还不错，除了边缘区域有些毛刺，其他地方看不到拼接痕迹，叠加到天地图上也能与地图重合的很好。

拼接进度获取

还有个需求是要在拼接时在我们的软件界面显示拼接百分比进度，研究了下ODM源码，其控制流程的代码写得也比较简洁易懂，

如上图，可以不进入ODM Console，也可以由winrun直接启动python的虚拟环境，此时由winrun调用run.py，将命令参数传入，run.py再调用stages下的odm_app.py，odm_app.py初始化各个stage，并连接起来使其顺序执行。

其中每一个stage都继承了一个叫ODM_Stage的基类，ODM_Stage类在opendm目录下的types.py文件中定义。

这一部分使用了模板方法模式，ODM_Stage中实现了诸如日志、进度等功能，主要的处理功能process方法由子类实现，在ODM_Stage类中，更新进度的方法为update_progress，此方法还额外调用了一个叫progressbc.send_update的方法，如下图。

查找此方法，发现其已经实现了一个汇报进度的功能，在opendm目录下的progress.py文件中。

该方法使用udp向127.0.0.1:6367发送进度信息，分析到这就够了，对这块稍作改造，将单例模式改为每个任务实例化一个Broadcaster，再加入标记任务的UUID，进度这块的功能就算是实现了。

总结

因为之前没有做过GIS相关的项目，对这块一点都不懂，ODM这个软件应该还有很多强大的功能，不过应该不会再深入去了解了，之前还担心拼出来的图无法叠加到地图上，没想到这在这个领域只是个基础功能，拼好后的TIFF直接就带有经纬度信息。
最后贴一下使用的ODM参数吧。

--feature-type=sift				特征类型，还有好几种类型，区别没去了解
--feature-quality=ultra			特征质量，ultra是最高等级
--matcher-type=flann			应该是比对类型，有个阶段会对图片的特征两两比对，不同类型之间区别不了解
--mesh-octree-depth=12     不知道啥意思
--skip-3dmodel                    跳过3D模型生成，我们只需要正射投影，这个关掉可以快一点
--orthophoto-resolution=2   正射分辨率，默认5，按甲方要求改成2，单位好像是厘米或像素
--fast-orthophoto                 快速生成正射投影
--pc-quality=ultra                 不知道啥意思
--pc-filter=1.5                      不知道啥意思

按上面的参数，100张左右图片最终合成的TIFF在5个G左右，14700K+4070的机器需要半个小时。还是停耗性能的。