La precisione e la risoluzione delle nuvole di punti SfM: fattibilità di un approccio sperimentale

Abstract

Non c'è abstract - Il presente Rapporto Tecnico presenta i risultati di un esperimento finalizzato a comprendere il livello di precisione e di risoluzione della nuvola di punti ottenuta da fotogrammetria SfM in funzione della distanza media di acquisizione. In particolare, l’esperimento mira a dare risposta a due domande, ossia 1) se un metodo semplice concepito e attuato nel modo descritto possa davvero permettere di studiare precisione e risoluzione della nuvola di punti ottenuta; 2) se i risultati possono essere messi in relazione diretta con le caratteristiche del rilievo in termini di ottica utilizzata, distanza di acquisizione e orientazione spaziale delle fotocamere, onde ottenere una tabella operativa utile nella programmazione delle campagne di misura analoga a quella ottenuta, nel caso della tecnica TLS, in [Pesci et al., 2011]. L’esperimento descritto è dunque, in realtà, uno studio di fattibilità per programmare e, in prospettiva, attuare un esperimento più rigoroso e basato su un protocollo esecutivo maggiormente dettagliato. I risultati consentono di dare risposta affermativa alle due domande, anche se alcuni problemi riscontrati nel corso dell’esperimento rendono necessarie alcune modifiche alla procedura operativa. Ad esempio, un problema emerso è legato alla non buona regolarità della parete rilevata. In sostanza, nella fase di creazione di un piano di riferimento per lo studio morfologico compaiono valori che non consentono di vedere in modo netto le fughe tra i mattoni. Per questo motivo sarà necessario costruire un target artificiale composto da elementi spaziati in modo preciso e regolare onde avere un riferimento noto e sicuro da ispezionare. Un dato molto interessante è quello fornito dalle mappe delle differenze tra nuvole di punti. Si nota che, oltre i 30 m, i valori sono nettamente più elevati, passando da qualche millimetro al centimetro. Ciò è probabilmente dovuto alla dimensione del pixel a terra che aumenta pressoché linearmente con la distanza per cui è intuibile un aumento del rumore nella modellazione fotogrammetrica. I pattern rimangono simili, ma si ottengono valori più elevati e colori più accentuati nella scala tra ±12 mm. Oltre i 30 m, le fughe tra i mattoni (mediamente 10 mm) non sono più identificabili nettamente nella nuvola di punti, ad indicare che la risoluzione spaziale ottenibile con la modellazione fotogrammetrica è, almeno nel caso considerato, circa il doppio del lato del pixel a terra (circa 5 mm alla distanza di acquisizione di 40 m).