Dense Image Matching

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Dense Image Matching Tecnologia innovativa per modelli 3d a nuvola di punti a scala territoriale

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La tecnologia Nello scorso decennio il laser scanner aereo (LiDAR) era considerato il mezzo più vantaggioso, efficiente e rapido per fornire nuvole dense di punti 3D e modellare superfici e terreno in modo accurato. La tecnica fotogrammetrica appariva interattiva e laboriosa e non in grado di fornire gli stessi risultati.

Recentemente, grazie ai miglioramenti dei sensori ottici e di nuovi algoritmi di calcolo, la fotogrammetria è riemersa come tecnologia competitiva in grado di fornire, in maniera automatica, nuvole di punti 3D e modelli digitali della superficie geometricamente paragonabili a quelli ottenuti con strumentazione attiva.

Rilievo aerofotogrammetrico

Rilievo LiDAR

La fase preliminare alla produzione di un modello 3D con “Dense Image Matching” è l’esecuzione di un rilievo fotogrammetrico con un’elevata sovrapposizione tra le immagini sia trasversalmente che longitudinalmente.

Successivamente, grazie all’utilizzo di software di ultima generazione, è possibile estrarre una nuvola di punti 3D attraverso l’individuazione di corrispondenze tra

primitive estratte in due o più immagini e la stima delle corrispondenti coordinate 3D con modelli di collinearità o proiettivi.

Il risultato finale è un dato nel formato a nuvola di punti, analogo a quello prodotto con laserscanner, con accuratezze lievemente inferiori ma costi drasticamente più bassi.

Strumentazione necessaria Piattaforma: satellite, aereo, elicottero o UAV Sensoristica a bordo: digital photogrammetric camera Inertial Measurement Unit (IMU) ricevitore satellitare GPS Outout prodotti Il matching - impostati opportunamente i parametri sulla base delle caratteristiche del volo, delle immagini e della copertura del suolo - genera:

Piattaforme: Cessna T303 e drone Neutech NT-4 Contras Sensoristica: UltraCam Xp, IMU e ricevitori GPS

1. una nuvola di punti 3D con tessitura RGB (più eventuali bande multispettrali); 2

I punti 3D vengono classificati automaticamente in ground e above-ground, producendo: 2. il Digital Surface Model (DSM), una superficie che esprime l’altimetria complessiva di un dato territorio, compresi i manufatti, gli edifici e le opere presenti;

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1- Nuvola di punti 3D con tessitura RGB 2- DSM 3- DTM 4- TrueOrtho

3. il Digital Terrain Model (DTM), una superficie che mostra invece la morfologia del terreno nudo, depurato da opere, infrastrutture e vegetazione; La disponibilità di immagini ad elevato ricoprimento e di un DSM accurato permette infine la generazione di: 4. ortoimmagini di precisione - o TrueOrtho - che, a differenza di quelle standard (proiettate sul DTM), sono geometricamente corrette non solo sul terreno, ma anche sui volumi in rilevato (tetti, facciate degli edifici, etc.).

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Esempi di nuvole di punti 3D

Nuvola di punti 3D con tessitura RGB (Aeroporto Marco Polo)

Nuvola di punti 3D con tessitura False Color IR (Aeroporto Marco Polo)

Nuvola di punti 3D colored by elevation (Aeroporto Marco Polo)

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Esempi di DSM tematizzato

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