MOSCARDO - Metodi per il riconoscimento di immagini e ricostruzione 3D

Moroni D., Germanese D., Leone G. R. Pascali M. A., Tampucci M.

Image processing  Image analysis  Photogrammetry  3D reconstruction  Cultural heritage monitoring 

L'attività 3.3 prevede lo studio e l'applicazione di metodi di image processing e computer vision per: -l'analisi di crepe, ammaloramenti e spostamenti relativi che possano danneggiare l'integrità strutturale degli edifici presi in esame; -la ricostruzione 3D degli scenari di interesse; Per quanto riguarda l'analisi e il monitoraggio degli artefatti strutturali, sono stati studiati i diversi metodi, invasivi e non invasivi (o contact-less), presenti in letteratura, al fine di sostituire quello più classico ma anche più laborioso e soggetto ad errori: l'ispezione visiva. In seguito sono descritti nel dettaglio gli approcci studiati, da quelli più invasivi, che sfruttano ad esempio sensori e/o sonde applicati alla superficie di interesse, a quelli meno invasivi, basati su target riflettenti, fino a quelli contact-less, basati sul solo processamento di immagini acquisite mediante termocamere o camere che lavorano nello spettro del visibile. Per quanto riguarda gli aspetti di ricostruzione 3D, sono state studiate tecniche di fotogrammetria per la ricostruzione tridimensionale delle strutture da monitorare. In particolare, sono stati analizzati vari software e algoritmi di fotogrammetria disponibili sia open source sia commerciali. Fra i vari prodotti analizzati è stato scelto, vista la qualità del risultato prodotto di orientarci verso l'adozione del software Photoscan di Agisoft. Il software, prese in ingresso una serie di immagini, determina l'angolo di acquisizione di ogni immagine. Esso calcola dapprima una nuvola sparsa e, successivamente, una nuvola densa. È possibile intervenire manualmente sui punti delle nuvole per apportare qualche correzione. In seguito, viene creata la mesh tridimensionale a partire dalla nuvola densa e, a partire dalle immagini originali, viene e generata una opportuna texture che va a coprire la mesh 3D. Il deliverable è così strutturato: nella Sezione 3 sono illustrati gli scenari di interesse (il Voltone e la Fortezza Vecchia a Livorno) e i punti critici da monitorare; nella Sezione 4 è descritto il set-up di acquisizione delle immagini; la Sezione 5 è quella dedicata allo studio dei metodi di analisi e monitoraggio di fessure e crepe; nella Sezione 6 saranno invece esplorati i metodi di ricostruzione 3D.

Source: Project report, MOSCARDO, Deliverable D3.3, 2018