Droni

Lavorare con i droni: SAPR professionali, come sceglierli, come configurarli e perché affidarsi a professionisti autorizzati.

Il FTD300X si aggiunge alla flotta ArcheoFly

Il FTD300X si aggiunge alla flotta ArcheoFly

Un nuovo drone si aggiunge alla nostra flotta ArcheoFly: si tratta del FTD300X, derivato dal Parrot Bebop, dal peso di 298 grammi, di tipologia inoffensiva. Si tratta di un APR che per le sue caratteristiche di peso rientra nella categoria dei SAPR < 0,3 Kg. e che consentirà alla nostra azienda di operare in scenari critici con maggiore semplicità, coadiuvando il DJI Phantom 2 e i DJI Phantom 3 Pro già in nostro possesso e sostituendoli nelle situazioni in cui sicurezza e scenario operativo lo richiedano.

Grazie alla sua inoffensività, FTD300X può operare in scenari urbani critici anche in presenza di persone (purché non assembrate), a differenza dei fratelli maggiori della premiata azienda cinese, consentendo al nostro personale di eseguire voli in totale sicurezza anche negli ambienti più difficili. Inoltre, grazie al suo interasse di appena 25 cm, può facilmente volare anche in ambienti interni di grandi dimensioni (es. fabbriche, chiese, grandi palazzi), per monitorare lo status di finestroni, sottotetti ed elementi murari posti a grande altezza che implicherebbero la necessità di impalcature costose e ingombranti.

Flotta ArcheoFly FTD300X

Sul territorio di Roma la nostra azienda è la terza in ordine di tempo a dotarsi di un importante strumento come il FTD300X inoffensivo, consentendoci di operare con sensibile risparmio di tempo e denaro per autorizzazioni non necessarie.

In particolare, il drone si presta in particolare alle seguenti operazioni, grazie alla sua camera FullHD e al sensore da 14MP, con autonomia di volo dichiarata in condizioni ottimali di 10 minuti per batteria:

  • Videoispezioni di tetti, casali, fabbricati, etc.
  • Rilievi fotogrammetrici
  • Riprese documentaristiche per scopi scientifici e divulgativi
  • Realizzazione di fotografie immersive a 360°

Tutto grazie alle numerose app appositamente progettate che semplificano le operazioni di volo e alla compatibilità del sensore con i principali programmi di analisi ed elaborazione d'immagini.

FTD300X Roma community
FTD300X caratteristiche

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I droni: scelta e applicazioni per fotogrammetria

Nel precedente appuntamento sul mondo dei droni abbiamo introdotto l'attuale scenario previsto da ENAC con la famosa circolare LIC-15, nella quale l'Ente specifica classi e tipologie di drone. Oggi entreremo nel dettaglio delle tecniche aerofotogrammetriche attraverso l'utilizzo di un APR e quali caratteristiche deve possedere per operare in sicurezza e con risultati certi.

I droni: scelta e applicazioni

La fotogrammetria

Il termine fotogrammetria deriva dalle parole greche φάος, γράφω e μέτρον, ovvero uno strumento per misurare attraverso la scrittura tramite luce (fotografia). Si tratta di una tecnica che sfrutta l'analisi di una coppia di fotografie stereometriche, ottenute tramite scatti con la camera posta in due posizioni tali da consentire di rilevare forma, posizione e dimensioni dell'oggetto fotografato facendo ricorso alla stereoscopia artificiale.

Questa tecnica di rilievo affonda le sue radici nella geometria descrittiva, il cui studio risale ai tempi dell'antico Egitto, mentre le prime applicazioni pratiche dei principi geometrici risalgono al 1849, e al 1858 i primi esempi di fotogrammetria aerea.

In quasi 160 anni, per quanto le regole geometriche alla base di questa tecnica non siano mutate, molti passi avanti sono stati fatti nella pratica: da tempo è stata abbandonata la necessità di fare ricorso a camere metriche, grazie all'introduzione del digitale e ad algoritmi informatici in grado di analizzare le fotografie scattate da una macchina digitale. Il più famoso algoritmo di questo tipo è noto con il nome di Scale-Invariant Feature Transform (SIFT), particolarmente utilizzato in Computer Vision (CV) per rilevare e descrivere caratteristiche di un'immagine. Messo a punto da Lowe nel 1999 è stato poi brevettato negli Stati Uniti dalla University of British Columbia (Brevetto US 6,711,293).

Sulla base di questo sono stati poi sviluppati derivati e algoritmi simili che costituiscono il cuore di famosi programmi di fotogrammetria automatica come Agisoft Photoscan e Pix4Dmapper.

Trattandosi di fotogrammetria basata su analisi d'immagine, con tecniche derivate dalla CV, decadono molti stretti principi che sono alla base della fotogrammetria "tradizionale", in primis la necessità di avere una camera metrica: di fatto qualsiasi set di almeno 3 immagini, 5 consigliate, è in grado di restituire un modello 3D scalabile e texturizzabile. La fotogrammetria si differenzia infatti dalla CV perché intende restituire un modello metricamente esatto, e non approssimato, dello spazio ripreso.

La scelta della camera

Stabilito che alla base della fotogrammetria automatica da drone vi è la camera che cattura le immagini digitali, bisogna spiegare perché la sua scelta è importante ai fini del risultato: essendo la fotografia il risultato di una proiezione spaziale su piano bidimensionale, algoritmi come SIFT correggono la distorsione ottica della lente della camera, ma non quella geometrica introducendo quindi un fattore d'errore tanto più ampio quanto maggiore è la distorsione presente.

Da qui nasce l'esigenza per la fotogrammetria tradizionale di lavorare con camere metriche, camere con ottica fissa il cui livello di distorsione è calcolato a livello industriale e riportato in un certificato che appartiene unicamente a quella camera.

Inoltre, più grande è l'immagine maggiori sono le possibilità di calcolare features; più piccoli sono i pixel del sensore maggiore sarà il dettaglio presente in fotografia.

Fortunatamente il digitale ci viene in aiuto: utilizzando profili standard o calcolando la distorsione di camere prodotte in serie, si possono eliminare gran parte dei problemi di distorsione che rendevano poco affidabile un rilevamento fotogrammetrico. Ecco dunque che anche l'obiettivo fisheye di una GoPro Hero 4 con FOV di 178° può essere utilizzato per set fotogrammetrici se si istruisce il programma che dovrà analizzare immagini catturate con obiettivo fisheye. In alternativa è possibile "calibrare" la camera attraverso le utility che le stesse software house citate in precedenza mettono a disposizione.

Naturalmente se alla fonte si eliminassero le distorsioni (tipo pinhole camera) il risultato finale sarebbe indubbiamente più preciso. In ogni caso un programma come Pix4Dmapper viene fornito con i profili delle camere dei droni commerciali più famosi precaricati all'interno del proprio database.

Importante infine è la possibilità che la camera registri il file immagine in formato RAW: essendo un formato grezzo non vi è perdita di dati a priori e l'utente ha ampie possibilità di margini nell'elaborazione radiometrica del file in termini di contrasto, luminosità, nitidezza etc., sviluppando in batch le fotografie tramite appositi programmi come Adobe Lightroom. In ambito fotogrammetrico, risulta di maggiore precisione processare immagini in modo tale da aumentare la riconoscibilità delle feature, spesso aumentando leggermente contrasto e luminosità (facendo attenzione a non chiudere troppi i neri o aprire troppo le luci), ma elaborando successivamente la texture del modello 3D che sia "bella", in un processo invertito rispetto all'immagine seguente che mostra le potenzialità d'elaborazione di un file RAW.

Landscape Photography Editing in Lightroom 5/6

La fotogrammetria da drone in pratica

Abbiamo detto in precedenza che le immagini per essere accoppiate stereometricamente devono essere scattate da posizioni precise. Inoltre affinché gli algoritmi automatici siano in grado di individuare le feature omologhe è necessario che uno stesso oggetto sia inquadrato in più immagini da posizioni diverse. In questo modo l'algoritmo non fa altro che ricostruire la tridimensionalità della scena in base allo spostamento della camera, secondo una tecnica che da questo assunto prende il nome di Structure from Motion, o SfM.

Tipicamente le foto verticali devono garantire almeno una sovrapposizione del 60% circa tra immagini successive e tra strisciate una sovrapposizione laterale del 70%, con identica scala e possibilmente con identico tono (ovvero simile radiometria dell'immagine, approntata per l'analisi da algoritmi di tipo SIFT).

Poiché manualmente è complesso ottenere in maniera corretta un tale livello di precisione per centinaia di metri di volo, ecco che ci vengono in aiuto molte applicazioni compatibili con i mobile devices utilizzati per pilotare i nostri droni: da DJI Go alla nuova DJI GS Pro (solo su iPad), alla citata Pix4D Capture, passando per molte altre app in grado di impostare il volo automatico su percorso e waypoint del nostro drone (Inflight, etc.). Si disegna a schermo la porzione di territorio da sorvolare per la ripresa e l'app calcolerà automaticamente le linee di volo e la frequenza di scatto per garantire il corretto livello di sovrapposizione delle immagini.

VAI AL TUTORIAL SULL'AEROFOTOGRAMMETRIA: DALLA PIANIFICAZIONE DEL VOLO AL MODELLO 3D

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ENAC pubblica l’em. 2 al Regolamento SAPR

ENAC pubblica l’em. 2 al Regolamento SAPR

L’Ente Nazionale per l’Aviazione Civile (ENAC) ha da poche ore rilasciato l’Emendamento 2 al Regolamento APR 2ª edizione (Deliberazione 21/2016). Il testo scaturisce dal CdA del 22 dicembre 2016 e recepisce in particolare lo slittamento della validità degli attestati di pilota al 30 giugno 2017 con conseguente possibilità di procedere alla conversione anche dopo il 31 dicembre 2016. Infatti al comma 1b dell’art. 37 si legge che «Le qualificazioni dei piloti già rilasciate mantengono la loro validità fino al 30 giugno 2017». Non è ancora chiaro se coloro che, in base alla circolare ENAC di novembre, sono stati costretti a fare la conversione base perdendo il diritto ad operare critico, potranno continuare ad operare in tali scenari mantenendo valido il loro precedente attestato.

Altra modifica importante è il ruolo che ENAC si attribuisce in merito agli incidenti con i SAPR: l’art. 29 inerente “Comunicazione di eventi e indagini” prevede che

Fatti salvi gli obblighi di riservatezza previsti dagli atti giuridici del diritto nazionale, l’ENAC, al fine di svolgere le indagini necessarie per definire le cause dell’incidente o inconveniente grave e poter emettere le corrispondenti informative di sicurezza, può accedere immediatamente senza restrizioni e senza ostacoli al luogo dell’incidente o dell’inconveniente grave, nonché al SAPR o al suo relitto, ai dati del registratore di volo, se installato, e a qualsiasi documentazione utile emessa o utilizzata dai soggetti sopra individuati.

Contrariamente alle speculazioni circolate ad inizio dicembre, permane la possibilità di operare con droni entro 0,3 Kg come da decisione presa nel precedente Emendamento di Natale 2015: al comma 5 dell’Art. 12 si conferma che

Le operazioni specializzate condotte con APR di massa al decollo minore o uguale a 0,3 kg con parti rotanti protette da impatto accidentale e con velocità massima minore o uguale a 60 km/h, fermo restando quanto previsto al comma 2 del presente articolo, sono considerate non critiche in tutti gli scenari operativi.
Già nei giorni precedente il CdA ENAC aveva confermato l’intenzione di non toccare questo ambito operativo, giacché la filiera italiana dei droni entro 300 grammi è molto numerosa. Quando nel 2019 entrerà in vigore il regolamento europeo che si sa già prevedere droni inoffensivi soltanto entro 250 grammi (come deciso anche dal FAA negli USA) se ne riparlerà.
Per ogni dettaglio e per scaricare il PDF aggiornato che ogni operatore SAPR deve avere con sé per ogni evenienza, ci si può collegare al sito internet ufficiale di ENAC alla pagina
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I droni: scelta e applicazioni

I droni: scelta e applicazioni

DJI Mavic 2 Zoom & Pro
Nuovo DJI Mavic 2 Pro: perché acquistarlo e dove comprarlo

I droni, anche noti con l’acronimo inglese UAV (Unmanned Aerial Vehicle) tradotto nell’italiano APR (Aeromobile a Pilotaggio Remoto), sono una tecnologia che ha oramai preso piede da diversi anni, dopo l’introduzione a livello commerciale delle tecnologie installate sui velivoli d’impiego militare (il più famoso dei quali è il Predator). Esistono diverse fasce di prodotti, dai droni giocattolo (€ 30) fino a droni altamente professionali (€ 30.000) e sono in grado di coprire tantissimi campi di molte applicazioni civili: in diversi casi l’utilizzo del drone è divenuto perfino indispensabile, in particolar modo per l’economicità degli interventi rispetto all’utilizzo di classiche piattaforme aeree (elicottero o a motore). Continue reading →

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