HOW TO: fotogrammetria e Agisoft Photoscan. Forzare l’allineamento delle immagini

Aerofotogrammetria con drone e Agisoft Photoscan: il modello 3D

Nelle precedenti puntate abbiamo visto come pianificare, acquisire e ottenere un modello 3D tramite aerofotogrammetria con il software Agisoft Photoscan. In questa puntata verrà analizzato un primo approfondimento tecnico volto a forzare l'allineamento delle immagini all'interno del software.

Può capitare a volte che l'acquisizione delle immagini sia stata frettolosa o non pianificata correttamente. Magari non era stata inizialmente prevista, ma al cliente volevamo comunque offrire un prodotto migliore e, smartphone in mano, ci siamo messi a scattare fotografie. In genere i sensori dello smartphone sono in grado di scattare ottime fotografie per i social, meno per usi professionali di questo tipo per via della dimensione veramente infinitesima del pixel del sensore. Ma costituiscono comunque una via di scampo in mancanza d'altro: il risvolto della medaglia è che la precisione finale sarà inferiore e a volte il software potrebbe faticare ad allineare le immagini, tanto più quando le foto sono affette da leggero mosso.

In questo caso il risultato sarà scadente, ma potremo ancora salvare il salvabile per riuscire a ottenere qualcosa che possa al limite esserci utile per lavorare la tavola del rilievo da stazione totale in ambiente CAD, sovrapponendo le centinaia di punti acquisiti a una immagine RGB. Non ci dovremo preoccupare che la precisione della stazione totale è almeno 10 volte superiore a quella della presa fotogrammetrica, perché grazie all'utility Raster Design potremmo applicare le necessarie deformazioni Rubbersheet basate sullo strumento.

HOW TO: aerofotogrammetria da drone e Agisoft Photoscan. Introduzione (parte prima)

Sfruttare i marker

Affinché quest'àncora di salvezza funzioni è necessario che comunque una parte delle immagini, almeno 5, vengano allineate dal software attraverso la funzione "Processi --> allinea foto".

Da questo punto in poi si agisce manualmente: il sistema migliore per aggiungere i marker è farlo sulla mesh 3D. Per questo prima di iniziare daremo il comando "Processi --> Genera nuvola densa", poi "Processi --> Genera Maglia 3D", infine "Processi --> Genera texture", anche con impostazioni non troppo elevate.

In questa fase l'aggiunta di marker non è finalizzata alla correzione metrica del modello: sarà importante analizzare le immagini che non vengono allineate per individuare 4 punti che appaiono in almeno 2 immagini allineate. È anche importante che tali punti non siano tutti troppo vicini e se possibile che non giacciano tutti sullo stesso piano (ovvero quando possibile sfruttare gli elementi aggettanti).

Sulle facciate, la classica scelta ricade sugli spigoli dei balconi, sugli spigoli degli infissi e così via. Aggiungiamo i 4 marker sul modello, poi aggiungiamo i 4 marker sulla/e foto da allineare.

Fatto questo, nel pannello di sinistra alla tab progetto clicchiamo con il tasto destro sull'immagine classificata NA (Non Allineata) e attiviamo il comando "Allinea immagini selezionate". Se abbiamo posizionato correttamente i marker, all'interno del riquadro modello apparirà la nuova camera orientata ovvero allineata nel modo corretto. Ripetiamo questo passaggio per tutte le immagini classificate NA, aggiungendo ogni volta i marker necessari affinché ci siano 4 marker visibili nelle foto automaticamente allineate e le foto non allineate. Notiamo però che la nuvola di punti nel nostro riquadro non è cambiata: presenta soltanto i punti individuati sulle foto allineate automaticamente dovuti al primo comando eseguito.

Per andare avanti è il momento di generare la nuova dei punti di vincolo aggiornata. Per fare questo, diamo il comando da menù "Strumenti --> Punti di vincolo --> Genera nuvola di punti".

Ora torniamo all'inizio, ripetiamo la generazione della mesh 3D texturizzata e proseguiamo nell'aggiunta dei marker e delle successive immagini non allineate, ripetendo i comandi in sequenza più volte quando necessario finché non sarà terminato il lavoro.

Fotogrammetria e Agisoft Photoscan: forzare allineamento immagini

L'allineamento manuale delle immagini naturalmente non è la funzione principale di Photoscan, che nasce proprio per automatizzare quella serie di operazioni tipiche della fotogrammetria classica. Tuttavia come vedete dall'immagine soprastante, dalle prime 5 fotografie (ma solo loro) che il software era stato in grado di allineare automaticamente, con un po' di lavoro siamo riusciti ad allineare tutte le 38 foto scattate utilizzando 25 marcatori opportunamente posizionati. È stato poi possibile generare il modello 3D di ca. il 90% della facciata dello stabile, dal quale sarà possibile ottenere un'ortofoto che importata in CAD può costituire un'ottima base del rilievo a stazione totale, per il disegno dei particolari architettonici e una più precisa mappatura delle zone di degrado, ad es. per le finalità tipiche di un computo metrico.

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Posted by Archeo Staff

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