INTRODUZIONE. SfM COMPUTER VISION BASED FOTOGRAMMETRIA

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1 Impiego di droni per il rilevamento e la misura del territorio: pianificazione, acquisizione e orientamento delle immagini, i prodotti ottenibili, i software disponibili. I Software, Politecnico di Torino DIATI

2 INTRODUZIONE SfM COMPUTER VISION BASED vs FOTOGRAMMETRIA Automatismo come obiettivo principale Background informatico Legato al processo tecnologico, i risultati devono essere sempre controllati a volte si ottengono immagini orientate che non rispettano la geometria di presa Precisione e geometria come obiettivo principale Automatismi non necessari Necessario background di geomatica

3 CARATTERISTICHE Approccio basato prevalentemente su aspetti di computer vision Photoscan 3D Zephyr Visual SFM Bundler Approccio misto (computer vision e fotogrammetria) MICMAC Pix4D Sure Correlator 3D Approccio prevalentemente fotogrammetrico APS Menci LPS (Leica Photogrammetric Suite)

4 Acquisizione Orientamento Estrazione punti 3D Realizzazione modelli Estrazione di punti di legame TIE POINT Algoritmi di matching (SIFT, SURF etc). La corrispondenza automatica tra punti omologhi avviene mediante il confronto dei toni radiometrici dei pixel nell intorno dei punti. Solitamente vengono considerate aree quadrate, chiamate finestre di correlazione (correlation windows). Eseguito il caloclo di correlazione si filtrano i possibili outleirs con estimatori robusti (RANSAC, LMedS, etc.) per la loro rimozione.

5 Orientamento Relativo (autocalibrazione) Una volta avvenuta l estrazione dei punti di legame e l eliminazione degli outliers si procede all orientamento che in tutti in quasi tutti i programmi di SFM (Structure from Motion) avviene in relativo senza controlli sui punti, attraverso diversi algoritmi. Il risultato è una nuvola di punti sparsi (punti di legame TP) con la ricostruzione della geometria di presa della camera.

6 INSERIMENTO GCPs E BBA Eseguito l orientamento relativo è fondamentale per la realizzazione di prodotti metricamente coretti e controllati inserire un numero sufficiente di punti per la realizzazione del BBA. Questi punti prendono il nome di GCPs (Ground Control Points). Possono essere o punti presegnalizzati sul terreno prima dell esecuzione del volo o punti naturali chiaramente identificabili nelle immagini.

7 DENSE IMAGE MATCHING Correlazione automatica di 2 o più immagini e calcolo della nuvola di punti 3D densa.diversi sono gli algoritmi utilizzati tra I quali : SGM, graph-cut, patch-based, optimal flow, least squares, etc.

8 I Software MODELLI-ORTOFOTO-ETC L ultimo step del processo seguito con I software in commercio prevede la realizzazione di ortofoto, DTM, DSM, la realizzazione di modelli 3D triangolati, la realizzazione di modelli texturizzati o la semplice esportazione di nuvole di punti 3D.

9 OUTLOOK Ottimizzazione fase estrazione punti omologhi e gestione grandi moli di dati (sopratutto nei software open) Miglioramenti nelle fasi di eding del modello digitale e delle relative ortofoto (inserimento breaklines etc) Miglioramento piattaforme per acquisizione dati immagini oblique georeferenziazione diretta Integrazione differenti sensori

10 Impiego di droni per il rilevamento e la misura del territorio: pianificazione, acquisizione e orientamento delle immagini, i prodotti ottenibili, i software disponibili. I Software GRAZIE I lavori presentati sono stati eseguiti dal gruppo di Geomatica del Politecnico di Torino, tesisti e componenti del Team Direct ( A. Lingua, A.Spanò, I.Aicardi, E.Donadio,G.Sammartano,F.Noardo, V.Di Pietra, E.Balla, A. Calderaro, M.Odello, G.Merella, V. Garraffo), Politecnico di Torino DIATI