Droni

MAPIR camera per agricoltura di precisione

Quanto potrebbe risparmiare un agricoltore se innaffiasse e concimasse il suo campo solo dove serve e solo nella quantità giusta? Molti studi negli USA e recentemente anche in Francia dimostrano come si possa risparmiare anche oltre €100 ad ettaro con le giuste informazioni. Poterle ottenere è molto semplice: con un piccolo investimento è possibile equipaggiare il proprio drone di un sensore professionale nel corpo macchina di una GoPro.

Stiamo parlando delle Survey2 MAPIR Camera, prodotte dalla statunitense Peau Production, nota anche per il suo eccezionale servizio di modifica proprio delle GoPro. Le Survey2 Camera sono pensate per catturare immagini aeree: equipaggiate con sensore Sony Exmor IMX206 da 16MP (4,608 x 3,456 px) e una lente di tipo non-fisheye, il chipset Novatek NTK96660 in grado di registrare in formato RAW ed essere calibrate attraverso un target per generare una index image per applicare il lut giusto, anche direttamente in programmi come QGIS, perfetto per gestire la geolocalizzazione diretta dei campi coltivati. Completa l'equipaggiamento un display LCD da 1,5" con OSD. Il tutto in un peso di appena 64 grammi batteria inclusa.

La gamma comprende 6 diverse camere per coprire lo spettro di luce necessario a questo tipo di analisi:

  • RGB, perfetta per ottenere ortofoto colorate del campo e modelli 3D tramite algoritmi di computer vision
  • NDVI+RED, che riprende, camera privilegiata per agricoltura di precisione in grado di registrare sia nel NIR a 850nm che sul rosso a 660nm
  • NIR (Near InfraRed) per catturare immagini con luce a 850nm, perfetta anche per riprese notturne
  • BLU che registra solo sulla banda del blu
  • RED che registra solo sulla banda del rosso, permette di ottenere risultati più precisi se abbinata alla camera NIR
  • GREEN che registra solo sulla banda del verde

Viene calcolato un GSD di 4.05 cm/px at 120 m AGL, con un overlap raccomandato del 70% sia frontale che laterale e, per scatto in RAW, una velocità massima di 8 kmh con immagine presa ogni 20 metri.

MAPIR Survey2 Camera
Vineyard Grapes (400ft) - May 1, 2016
b-mobile DJI Phantom

Supporto b-Mobile

Per alzare la camera in volo ed effettuare le riprese necessarie, i nuovi droni di casa DJI inclusi nell'offerta non hanno più il gimbal compatibile, è quindi necessario dotare l'APR di un supporto che ancori la camera al drone. Considerando il peso di queste camere, anche alzandone in volo 2 si rientra comunque nel MTOM previsto e approvato da ENAC, sebbene il tempo di volo totale diminuirà leggermente per via del maggior peso.

Poiché b-Mobile è un supporto esterno che si fissa in modo del tutto rimovibile, attraverso fascette, al carrello di atterraggio dei DJI Phantom, non viene in alcun modo intaccata la garanzia del velivolo, potendo usufruire di tutti i vantaggi delle camere MAPIR.

Pesa meno di 40 grammi, supporta fino a 2 camere e non ostacola la ripresa con la camera presente sul drone. È compatibile con tutti i modelli di Phantom, essendo stata appositamente progettata, sia passati che attualmente in commercio: Phantom 4, Phantom 4 PRO e PRO+; Phantom 3 Professional, Advanced, 4K, Standard; Phantom 2 (con o senza H4-3D), 2 Vision, 2 Vision+.

Indice NDVI

Vediamo ora come ottenere l'NDVI, l'indice di vegetazione più utilizzato e conosciuto, correlato all'attività fotosintetica. Con esso è possibile calcolare lo stato di salute della pianta, legato spesso quando cattivo a siccità o presenza di parassiti. Se si vuole calcolare l'indice con una sola camera, la scelta migliore ricade sulla Survey2 NDVI+Red, oppure bisogna equipaggiare il proprio drone con una coppia di camere come da immagini sottostanti.

 

Camera NIR + Camera RED

Camera NIR + Camera RED

Camera NIR + Camera BLUE

Camera NIR + Camera BLUE

Camera NIR + Camera RGB

Camera NIR + Camera RGB

Indice GNDVI

Un altro indice importante è il GNDVI, molto utile per determinale la presenza di acqua, umidità e l'assorbimento di azoto. Come ricorda il nome si basa sullo spettro del verde, pertanto le soluzioni ideali sono configurare una doppia camera come segue:

Camera NIR + Camera GREEN

Camera NIR + Camera GREEN

Camera NIR + Camera RGB

Camera NIR + Camera RGB

Indice ENDVI

Infine l'indice ENDVI (Enhanced Normalized Difference Vegetation), che come afferma lo stesso nome è stato introdotto per ottenere informazioni più dettagliate e precise rispetto all'indice NDVI. Questo si ottiene utilizzando 3 spettri invece di 2 (NIR, blu e verde) ed è per questo che l'unica configurazione possibile è a 3 camere come segue:

Camera NIR + Camera BLUE + Camera GREEN

Camera NIR + Camera BLUE + Camera GREEN

CONTATTACI PER SCOPRIRE DI PIÙ E RICHIEDERE L'OFFERTA A TE RISERVATA

RICHIEDI L'OFFERTA CON SOFTWARE DI ANALISI INCLUSO

Posted by Archeo Staff in Droni

Scanfly: la soluzione 3D LiDAR per droni

Scanfly è l'innovativa soluzione made in Italy per la scansione 3D da laser scanner per UAV ma non solo. Potente e al tempo stesso leggero, Scanfly può essere facilmente adattato ad uno zaino a spalle e ad un veicolo, ideale per tutte le applicazioni e le società impegnate in una mappatura precisa e costante dell'ambiente urbano, topografico, infrastrutturale.

La forma compatta ed il peso contenuto rendono Scanfly facilmente installabile sulla maggior parte degli APR in commercio. Grazie all'angolo di inclinazione regolabile, Scanfly può essere utilizzato per il rilievo di terreno pianeggiante, di pareti rocciose quasi verticali e ogni altra configurazione intermedia.

Con la configurazione indossabile di Scanfly non ci sono limiti agli ambienti che è possibile rilevare. All'interno di edifici o di infrastrutture sotterranee, il plugin SLAM compensa la mancanza di visibilità dei satelliti GNSS per ottenere una mappatura completa ed accurata.

Scanfly può essere installato anche su qualsiasi mezzo di superficie: a bordo di un autoveicolo, per applicazioni di catasto strade o di ricostruzione 3D di ambienti urbani; a bordo di un'imbarcazione, per il rilievo della linea di costa o di alvei fluviali; a bordo di un quad per il rilievo di piste difficilmente percorribili. È inoltre possibile integrare opzionalmente una camera da 98 MP per aumentare la risoluzione dell'ambiente circostante, ottenendo una più precisa colorazione della nuvola di punti e favorendo l'estrazione automatica di elementi con il software 3DT Smart Processing.

scanfly solutions 3d lidar per droni
scanfly velodyne

Specifiche

Il sistema si compone dei seguenti strumenti:

  • LiDAR Velodyne Puck VLP-16, in grado di registrare 100.000 punti al secondo (300 punti / m2), con una portata di 100 metri e 16 profili
  • GNSS a doppio ricevitore e doppia antenna di tipo RTK con 226 canali compatibile GPS e GLONASS con un'accuratezza < 2 cm
  • IMU con frequenza 100 . 250 Hz
  • In grado di produrre una nuvola < 10 cm a 25 metri di quota
  • Peso: 1,5 Kg
  • Dimensioni: 224 x 128 x 110 mm
  • Software in dotazione: Smart Processing Lidar per l'elaborazione della traiettoria GNSS/IMU e l'esportazione della nuvola di punti
  • Comoda valigia per un facile e sicuro trasporto
  • Fotocamera Global shutter da 5 MP e 3 fotocamere panoramiche 360°

Il lidar Velodyne Puck VLP-16 è il più piccolo e avanzato sistema 3D ed è disponibile in più varianti a seconda delle specifiche esigenze. La versione Lite è soltanto più leggera di quella descritta, mentre la versione Hi-Res pur mantenendo le specifiche tecniche della versione Puck ha una maggiore risoluzione verticale +/- 20°, che si traduce in un maggior dettaglio al suolo.

DJI S1000+

Per trasportare in sicurezza il sistema Scanfly, una delle migliori soluzioni con il più vantaggioso rapporto qualità/prezzo è l'octacottero DJI S1000+.

Progettato per il trasporto sicuro di attrezzatura cinematografica, è equipaggiato con il flight controller A2 e sorretto in volo da 6 motori modello 4114pro con le eliche ripieghevoli modello 1552, in grado di ottenere un trust massimo per braccio di ben 2,5 Kg, quindi un takeoff sicuro con payload fino a 4 Kg.

Nel video seguente possiamo vedere una dimostrazione in volo di un DJI S1000 equipaggiato con il lidar Velodyne:

RICHIEDI UN'OFFERTA SENZA IMPEGNO SCANFLY CON S1000+

Posted by Archeo Staff in Droni
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 3 Pro e i DJI Phantom 4 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

Ad oggi il FTD300X permane nella nostra flotta come APR di backup, pronto al volo in caso di estrema necessità: l'evoluzione tecnologica negli ultimi anni ha prodotto velivoli più avanzati che sono diventati main nel nostro uso quotidiano, a cominciare dal DJI Spark modificato < 300 grammi come APR inoffensivo per operare in scenari urbani.

SCOPRI LA NUOVA E PIÙ AVANZATA SOLUZIONE DJI SPARK 300gr.

Posted by Archeo Staff in Droni

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

Contattaci per un’offerta personalizzata

Legend
  1. Tuo nome (required)
  2. Tua email (richiesto)
  3. Oggetto
  4. Tuo messaggio
  5. Autorizzo al trattamento dei dati contenuti nel presente modulo, inclusi quelli personali D.Lgs. 196/2003 e art. 13 GDPR 679/16, per le finalità descritte, in accordo alla Privacy Policy che dichiaro di aver letto* (richiesto)

* Required

Nessuno dei dati inseriti nel form e inviati verrà conservato sul server o all'interno di questa piattaforma.

[wpgdprc "By using this form you agree with the handling of your data by this website."]

Posted by Archeo Staff in Droni
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
Posted by Archeo Staff in Droni