Divisione Sistemi Topografici - D.S.T.
 

 

Tecniche di rilievo architetonico fotogrammetrico

 

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RILIEVO ARCHITETTONICO FOTOGRAMMETRICO

INTRODUZIONE 

È noto che il rilievo di un’opera architettonica richiede una complessa procedura e che sovente, per carenza di tempo o tecnologia di rilievo, viene approssimato con informazioni metriche acquisite in parte attraverso misure dirette ed in parte integrato da letture soggettive di fotografie.

In tal modo tutte le informazioni spaziali dell’opera e dei suoi componenti non sono messe in risalto né possono essere lontanamente valutate.

Il rilievo di un edificio, effettuato con il metodo fotogrammetrico, permette di avere una banca dati dell’opera antecedente l’intervento, conservando della stessa una memoria metrica e tematica di indubbio valore.

In fase di restituzione fotogrammetrica è possibile avere, dell'edificio, oltre ai prospetti, anche le sezioni per un’eventuale analisi della verticalità, ed inoltre informazioni obiettive sui diversi elementi strutturali.

 

SETTORI DI APPLICAZIONE

  • Rilievi topografici civili ed industriali

  • Rilievi plano-altimetrici

  • Fotogrammetria urbana ed architettonica

  • Rilievo e documentazione di siti archeologici

  • Rilievi dello stato di conservazione di beni architettonici e monumentali

  • Elaborazioni CAD

  • Elaborazione di raster territoriali

PROGETTI DI RESTITUZIONE ARCHITETTONICA FOTOGRAMMETRICA

Il metodo fotogrammetrico consente di ottenere da una foto o un fotogramma, tutte le informazioni metriche e descrittive dell’oggetto preso in considerazione.

Lo scopo di questo procedimento è di rappresentare su un supporto cartaceo o numerico-informatico, l’oggetto del rilievo. Il metodo fotogrammetrico è utilizzato nel rilevamento del territorio per la produzione cartografica, ma anche per ambiti Architettonici, Archeologici, Industriali ecc.…

Le fasi principali di un lavoro fotogrammetrico sono:

 

1 - ATTIVITA' PRELIMINARI

Le attività preliminari alla restituzione fotogrammetrica devono essere divise in due singole fasi:

  • riprese fotografiche preliminari;

  • rilievo delle coordinate dei punti significativi.

riprese fotografiche preliminari

 

rilievo delle coordinate dei punti significativi 

 

Le riprese fotografiche preliminari, hanno mirato ad inquadrare l’intero edificio.

 

Il rilievo diretto delle coordinate necessarie al raddrizzamento delle immagini è stato eseguito con stazione totale elettronica laser.

I punti da rilevare sono stati selezionati in base a due criteri;

  • posizione significativa nel quadro di ogni singolo prospetto;

  • rilievo di almeno 30 punti per ogni fotogramma di ripresa.

A tal fine sono stati scelti quali elementi significativi:

  • spigoli del manufatto;

  • vani porta;

  • vani finestra;

  • cornici marcapiano.

2 - RIPRESE FOTOGRAFICHE

Le riprese fotografiche sono state effettuate con una fotocamera digitale nikon coolpix 5000 da tre diverse angolazioni.

 

     

 

 

3 - RESTITUZIONE FOTOGRAMMETRICA

Il software di restituzione ci permette di georeferenziare file raster e raddrizzare foto in modo semplice e veloce poiché riduce al minimo l'intervento da parte dell'Utente.

 

               

Foto originale                               Foto raddrizzata

 

Per georeferenziare o raddrizzare un’immagine è necessario:

  • Associare dei punti di coordinate note, agli omologhi sulla foto.

  • Controllare che la trasformazione (omografica) comporti degli scarti accettabili.

  • Raddrizzare l’immagine generandone una nuova alla risoluzione voluta.

FOTOGRAMMETRIA DIGITALE

 

         

 

fotogrammi radrizzati 

 

Il raddrizzamento delle immagini fotografiche è stato eseguito attraverso un software che permette di effettuare su immagini digitali due tipi di trasformazioni che possono essere: Omografica oppure Affine.

Nel caso particolare delle restituzioni fotografiche la tecnica idonea per le trasformazioni risulta essere quella Omografica.

 

La trasformazione Omografica:

È un tipo di trasformazione piana definita attraverso 8 parametri. Consiste essenzialmente in una rototraslazione con variazione anisotropa di scala, scorrimento angolare e convergenza angolare (long. e trasv.), ed in genere viene utilizzata per il raddrizzamento di oggetti che possono essere assimilati a piani (per es. facciate di edifici). Per utilizzare questa trasformazione sono indispensabili un certo numero di punti non allineati aventi coordinate note e individuabili sul raster. La seguente tabella permette di ricavare il minimo numero di punti (non allineati) indispensabile per calibrare un raster mediante trasformazione Omografica.

 

(X,Y) X,Y note  (X,…) Y incognita  (…,Y) X incognita

4

0

0

3

1

1

2

2

2

1

3

3

0

4

4

 

Praticamente sono necessari almeno 4 valori per le X più 4 valori per le Y. Per esempio, è possibile utilizzare non meno di 4 punti di coordinate (X,Y) note, oppure 1 punto di coordinate (X,Y) note e 6 punti, di cui 3 aventi la sola coordinata (X,…) nota e 3 aventi la sola coordinata (…,Y) nota.

 

FOTOMOSAICO

fotogramma finale

 

Per il fronte dell’edificio acquisito attraverso più immagini si è resa necessaria una mosaicatura dei singoli fotogrammi.

L’operazione è stata eseguita all’interno dello stesso programma di raddrizzamento fotografico.

Al fine di migliorare la resa grafica e la lettura nella successiva fase di restituzione grafica, le immagini ottenute dal raddrizzamento sono state riprese attraverso programmi di fotoritocco.

Le operazioni effettuate in questa fase sono state principalmente due:

  • pulitura e ritaglio delle immagini;

  • azioni sul contrasto dei singoli toni.

4 - EDITING GRAFICO

unione fra il fotogramma finale e i punti del rilievo topografico

 

Dopo aver ottenuto l'immagine raddrizzata si procede all'utilizzo di Autocad, programma che consente di ottenere l'oggetto del rilievo sotto forma di immagine vector (disegno formato solamente da vettori), che inseriti in appositi layer consentono di ottenere il risultato che si può osservare qui di seguito:

 

La "lucidatura" è quel processo che ci consente di trasformare l’immagine reale, cioè la foto, in un’immagine formata solamente da linee. Questo processo può essere paragonato al metodo che si utilizza quando si vuole ricalcare un’immagine avendo a disposizione una matita e un righello.

 

vettorializzazione dell’immagine

 

Terminata la "lucidatura" del disegno si possono effettuare diverse operazioni: la riscalatura dell’immagine, la stampa o il plottaggio e qualsiasi tipo di misura utile come iperdeterminazione dei rilevamenti effettuati in campagna.

 

disegno vettoriale