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Gli algoritmi di codifica video hanno sempre problemi con le nuvole di punti. Assicurati di scegliere le impostazioni del materiale appropriate, in particolare il parametro delle dimensioni, ed evita percorsi frenetici della fotocamera.
Per ridurre il tempo di rendering del video, scegli un formato di sequenza di immagini anziché WebM.
Il rendering di una sequenza di immagini è tre volte più veloce del formato WebM, ma produrrà file di output più grandi e richiederà la codifica in un software di editing video. WebM impiega molto più tempo per il rendering, ma il file di output sarà più piccolo a causa della codifica.
Sii paziente, il rendering del primo fotogramma richiede sempre più tempo.
Il rendering in 4K su WEBM può massimizzare l’utilizzo della CPU e prolungare notevolmente il tempo di rendering, innescando arresti anomali. Se preferisci produrre contenuti in 4K, ti consigliamo di eseguire il rendering di sequenze di immagini.
L’utilizzo della VRAM determina il numero di punti renderizzati in ogni frame. Maggiore è l’utilizzo della VRAM, più punti verranno renderizzati, aumentando in definitiva la qualità, ma anche il tempo di rendering.
Quando si imposta l’utilizzo della VRAM, fare attenzione alla memoria video dedicata. L’impostazione predefinita è 4 GB ma a seconda del sistema è possibile scegliere impostazioni più elevate per ridurre la percezione del caricamento dei punti. Se riscontri strani artefatti nel video renderizzato, riduci l’utilizzo della VRAM.
Tenere presente che quando si utilizza la vista a raggi X, alcuni punti di caricamento sono normali, poiché è necessario eseguire il rendering dell’intera profondità del set di dati per simulare la vista a raggi X.
Se intendi aggiungere il tuo logo a un video o combinare un video con altri filmati, esegui il rendering di una sequenza di immagini. Puoi quindi importare questa sequenza di immagini nel tuo software di editing video preferito.
Lavorare con una sequenza di immagini manterrà la qualità evitando la compressione ripetuta.
Quando si combinano più riprese video (di NUBIGON e di terze parti), assicurarsi che tutte abbiano la stessa impostazione FPS. Diverse impostazioni FPS possono portare a video discontinui.
Per l’editing video, ti consigliamo di utilizzare Adobe Premiere Pro.
Il caso di studio in questione è stato realizzato da DL Droni SRL, una società italiana che fornisce servizi di fotografia aerea e fotogrammetria.
In questo caso, hanno utilizzato una specifica fotocamera per scattare foto multispettrali di un’area di campagna per monitorare la vegetazione ed hanno processato queste ultime con 3DF Zephyr Aerial 4.302.
L’equipaggiamento per il rilievo consiste di :
• Drone DJI Mavic Pro (dimensioni sensore: 1/2.3″)
• Fotocamera multispettrale
Dati acquisiti :
• 80 x 4 immagini multibanda (GRE – NIR – RED
L’equipaggiamento per il rilievo consiste di :
Dopo la fase di rilievo, hanno proceduto con il calibrare le immagini nell’ambiente di lavoro di 3DF Zephyr con lo strumento apposito “Calibrazione Radiometrica”.
Questo strumento gli ha permesso di convertire le immagini originali acquisite in quelle calibrate utilizzando il pannello di calibrazione.
Hanno continuato fino alla generazione dell’ortofoto, personalizzando le bande di output con il calcolo dell’indice GNDVI.
Questo flusso di lavoro gli ha permesso di creare una vista multispettrale dell’area fotografata, analizzandola con gli indici di cui avevano bisogno.
Con queste immagini risultanti, sono stati in grado di soddisfare i bisogni del cliente analizzando l’area presa in considerazione ed evidenziando, attraverso l’indice NDVI, le zone con la più alta densità di vegetazione in vita.
Il mondo delle strumentazioni per il rilievo 3D negli ultimi anni si è popolato di sistemi altamente tecnologici che rispondono alle richieste sempre più esigenti del mercato, come la qualità e la produttività.
Sempre più professionisti in ambito topografico, ingegneristico e impiantiscono hanno già investito o sono in procinto di farlo in strumentazioni che gli consentano di ottenere un dato 3D accurato e di elevato valore.
Microgeo con il bagaglio di esperienza maturato in quasi vent’anni sul mercato della strumentazione di rilievo 3D contact-less ha deciso di mettere a confronto due strumentazioni di altissimo livello tecnologico direttamente sul campo: Laser Scanner Terrestre statico e Sistema Mobile Mapping con tecnologia SLAM.
Verranno presentati i risultati di entrambi su un medesimo scenario per mettere in risalto le caratteristiche che contraddistinguono entrambe le tecnologie. Da un lato vedremo la produttività, dall’altra la qualità.
Lo scopo, quindi, non è quello di decretare un “vincitore” tra i due sistemi, ma di mostrare come questi strumenti, estremamente validi, affrontano il medesimo scenario.
Entrambi gli strumenti sono dotati di tecnologia laser che è in grado di misurare ad altissima velocità la posizione di centinaia di migliaia di punti, i quali definiscono la superficie degli oggetti circostanti. Quello che si ottiene è un insieme di punti molto denso che è definito “nuvola di punti”.
Si tratta quindi di una misurazione diretta poiché permette di ottenere delle misurazioni correlate ad una precisione strumentale testimoniata da un certificato di calibrazione, che documenta ufficialmente i risultati della misura.
Ciò che distingue i sistemi presi in esame sono le modalità di acquisizione, uno acquisisce il mondo circostante in maniera statica e l’altra in movimento e non solo…
Vediamo brevemente come funzionano
I Laser Scanner Terrestri sono montati su un treppiede e possono acquisire un’intera area a 360° sia in pochi secondi sia in decine di minuti a seconda del tipo di modello e di impostazioni selezionate.
Una volta terminata la prima scansione l’operatore sposterà lo scanner su un altro punto (stazione di scansione) per proseguire con l’acquisizione dell’area di interesse.
Durante l’acquisizione lo strumento archivia, per ciascun punto rilevato, la distanza calcolata e gli angoli orizzontale e verticale in base alla posizione del corpo e dello specchio. Oltre a queste informazioni, viene acquisito anche il valore di riflettanza della superficie colpita dal laser che, ad esempio, sarà tanto più alto quanto la superficie tenderà al colore bianco.
GeoSLAM, leader di mercato dei prodotti laser scanner con tecnologia SLAM 3D, ha messo in produzione degli strumenti estremamente versatili e produttivi. L’acronimo SLAM sta per Simultaneous Localization and Mapping, ossia Mappatura e Localizzazione Simultanee, ed è una tecnologia nata tra gli anni ’80 e ’90 nell’ambito dell’industria robotica. Gli ingegneri svilupparono un algoritmo che consentiva ai robot di mappare e navigare contemporaneamente all’interno di un ambiente chiuso senza l’ausilio del GPS.
I dispositivi come lo ZEB Horizon (utilizzato in questo test) prendono i dati dai sensori, in questo caso un Laser Scanner, per costruire un’immagine dell’ambiente che li circonda e riuscendo a posizionare gli elementi all’interno di quell’ambiente. I dati forniti dal Laser Scanner e contemporaneamente da una piattaforma inerziale (IMU) all’interno dello strumento consentono di calcolare e di posizionarsi nell’ambiente circostante.
Spostando la sua posizione all’interno dell’area, tutte le geometrie dell’ambiente, cioè muri, pavimenti, pilastri si sposteranno in relazione al dispositivo e l’algoritmo SLAM potrà migliorarne la stima con le nuove informazioni di posizione. Si tratta, quindi, di un processo iterativo: più iterazioni richiede il dispositivo, più accuratamente può posizionarsi all’interno di quello spazio.
Il modo migliore per mettere a confronto entrambi i Sistemi è stato quello di utilizzare lo stesso scenario di acquisizione.
Il rilievo consiste nell’acquisire un immobile composto da parte interna destinato agli uffici, lato esterno adibito a parcheggio e un piano interrato, per un’area totale di 600 mq. ca
I sistemi in movimenti come lo GeoSLAM nascono per essere estremamente produttivi e versatili ed è per questo che riescono a ricoprire aree molto grandi in brevissimo tempo.
I tempi di scansione dei Sistemi Laser Scanner Terrestri variano a seconda del tipo di qualità e risoluzione vogliamo ottenere dal nostro rilievo.
Per velocità si intende il numero di punti acquisiti al secondo. La risoluzione, d’altra parte, riguarda la capacità di rilevare e rappresentare gli oggetti di dimensioni minime, ossia la capacità massima della nuvola di punti. Il grande vantaggio di utilizzare il Laser Scanner FARO è quella di avere fino a 9 profili di risoluzione che consentono agli utenti la massima flessibilità e di affrontare qualsiasi scenario.
La portata è la massima distanza che lo scanner è in grado di misurare.
Entrambi i sistemi sono dotati di una camera che permette di colorare la nuvola di punti.
Il ZEB Horizon è equipaggiato dalla ZEB Cam, ossia una videocamera che raccoglie immagini che possono essere visualizzate insieme alla nuvola di punti 3D e utilizzate per estrarre informazioni dell’ambiente.
La camera integrata della Serie S dei Laser Scanner FARO è tra le più performanti del mondo Laser Scanner. Si tratta di una fotocamera coassiale con il raggio laser, con una risoluzione che raggiunge fino a 180 MP con possibilità di effettuare il bilanciamento del bianco in 3 modalità: misurazione bilanciata, ponderata orizzontale, ponderata allo zenit.
La modalità HDR (High Dynamic Range) consiste nell’unire le immagini acquisite con diverse esposizioni della luce fornendo una gamma dinamica di luminosità maggiore.
Inoltre, la FARO ha introdotto un’interessante modalità di fusione dati: HDR con illuminazione laser (LI-HDR). Con LI-HDR, una fotografia dell’area sottoposta
a scansione viene unita alle informazioni sulla quantità di luce laser riflessa
dalle superfici durante la scansione.
Altamente consigliata questa modalità quando il soggetto da acquisire presenta una superfice con diverse tonalità cromatiche come un monumento dal valore storico-archeologico o quando si passa da una zona molto illuminata ad un’altra scarsamente illuminata.
Aspetto cruciale da considerare è il tempo di elaborazione dei dati acquisiti. I tempi dipendono principalmente dai seguenti elementi:
Altro fattore da valutare per una corretta ricostruzione 3D del soggetto acquisito è la qualità della nuvola di punti prodotta dai sistemi di scansione utilizzati.
Dalla nuvola di punti, infatti, dobbiamo estrarre elementi fondamentali quali sezioni, prospetti e planimetrie.
La qualità della nuvola di punti è determinata in parte da quanto rumore produce.
Il rumore non è altro che un insieme di punti di una nuvola che sono stati elaborati, ma che non rappresentano nessun elemento fisico del soggetto acquisito. Meno rumore è presente all’interno della nuvola, maggiore è la sua qualità.
Se l’acquisizione laser è accompagnata da quella a colori, la qualità di quest’ultima è determinata dalla risoluzione delle immagini scattate.
In ultima analisi, sono state esportati dalle nuvole di punti le medesime sezioni e planimetrie all’interno del software PointCAB. I formati delle sezioni e planimetrie generati comunicano senza problemi con altri software esterni come quelli CAD e con le piattaforme più note adibite al BIM
Nelle righe precedenti sono stati presentati gli aspetti fondamentali di questi due sistemi evidenziandone le principali differenze.
Scegliere di lavorare con un sistema in movimento e uno statico significa progettare il rilievo in maniera differente.
Lo ZEB Horizon, ad esempio, si presenta in una veste estremamente ergonomica. Puoi scansionare un’intera area semplicemente camminando… Lo strumento, inoltre, può essere equipaggiato da diversi accessori, pensati per far fronte a qualsiasi scenario. È trasportabile sia a mano sia in spalla con un comodo zaino. Può essere montato sia su auto sia su drone. Scegliere gli strumenti GeoSLAM significa ottenere la massima versatilità, flessibilità e produttività.
D’altro canto, con il Laser Scanner FARO si riesce ad ottenere un’accuratezza e una qualità del dato superiore rispetto al mobile. Sebbene la scansione terrestre richieda più tempo, è possibile ottenere una maggiore precisione nelle misure e anche immagini in HDR. Inoltre, in qualsiasi momento l’utente decide se generare una nuvola di punti più o meno densa e se creare finestre di scansione per un maggiore dettaglio.
Infine, il Laser Scanner FARO presenta anch’esso una buona dose di versatilità: oltre ad avere 9 programmi di funzionamento selezionabili e personalizzabili dall’utente ha la possibilità di essere integrato in un sistema Mobile.
Entrambi i sistemi sono valide soluzioni per i professionisti nel settore AEC e quello edilizio.
In particolare, con il recente Superbonus 110%, è diventato ancora più importante dotarsi di strumentazioni versatili e veloci come quelli appena descritti per affrontare impegnative e numerose sessioni di rilievo.
Il GeoSLAM ZEB Horizon può offrire maggiore flessibilità negli ambienti interni e al chiuso dove non sempre è possibile posizionare il treppiede degli scanner terrestri. Se non hai bisogno di ottenere la massima precisione e di colorare le tue scansioni questo potrebbe essere lo strumento che fa al caso tuo.
Se la precisione è la tua priorità e hai bisogno anche di immagini di elevata risoluzione e di una nuvola di punti poco rumorosa la scelta ricade sul Laser Scanner FARO.
E voi quale dei due strumenti di scansione 3D utilizzate? O quale vi piacerebbe provare?
Microgeo è a disposizione per una consulenza gratuita per consigliarvi le strumentazioni più efficaci e produttive.
Rilievo topografico con drone professionale
Ogni rilievo effettuato con drone professionale e fotocamera permette di restituire un modello 3D che rappresenta fedelmente l’oggetto rilevato nelle proporzioni tra le parti.
Per rendere metriche le distanze, e quindi scalare il nostro modello 3D, è necessario effettuare misurazioni in campo o aggiungere punti derivanti da stazione totale.
Tutte queste informazioni sono facilmente importabili nel nostro software di fotogrammetria 3DF Zephyr. Per una maggiore precisione, inoltre, è possibile selezionare i punti di controllo (a cui verranno poi associati i punti derivanti dalla stazione totale) direttamente dalle immagini, i quali verranno riproiettati automaticamente sulla nuvola di punti 3D e serviranno per scalare metricamente l’oggetto. Un altro modo è quello di aggiungere una o più distanze note tra due punti di controllo.
Infine, cosa presente unicamente in 3DF Zephyr, è possibile importare scansioni provenienti da laser scanner e scalare il progetto fotogrammetrico allineandolo al rilievo laser.
Una volta scalato il modello acquisito con il drone professionale, è possibile effettuare misurazioni di ogni genere, generare sezioni e curve di livello, creare ortofoto ed esportare ogni elemento in ambiente CAD.
Perché scegliere un drone professionale?
Un drone professionale offre numerosi vantaggi rispetto ai cosiddetti “droni giocattolo”, che molto spesso utilizzati anche per uso professionale, senza avere gli stessi risultati che un apparecchio professionale può garantire.
I droni professionali, infatti, permettono di montare a bordo macchine fotografiche performanti con ottiche di alta qualità e sensori di dimensioni notevoli che permettono di scattare foto ad alta definizione e di diminuire il campo di vista per ogni scatto. Questo permette di scattare meno foto in totale e, quindi, di diminuire il tempo di acquisizione e di elaborazione.
Un altro componente importante è senz’altro il sistema di stabilizzazione della camera (Gimbal) che permette di compensare le oscillazioni del drone durante il volo e, quindi, di scattare foto nitide e di qualità.
Anche la durata delle batterie non è un fatto da sottovalutare: con i nostri droni professionali è possibile, infatti, arrivare fino a 55 minuti di volo continuo.
Infine, con i nostri droni professionali, abbiamo la possibilità di programmare una missione tramite il software UGCS PRO che guiderà il multirotore durante l’acquisizione in maniera completamente automatica.
Droni professionali UAS: come funzionano?
21 Settembre, 2021
Negli ultimi anni, la rapida evoluzione nel campo dei microprocessori e dei sensori unita alle elevate prestazioni per batterie e motori, ha permesso lo sviluppo di una nuova classe di velivoli, dimostratasi insostituibile in una vasta serie di applicazioni.
Questa famiglia di piccoli velivoli, più comunemente identificata con il termine drone, è denominata UAS (Unmanned Aerial Vehicle), APR (Aeromobile a Pilotaggio Remoto), VTOL (Vertical Take-Off and Landing) oppure multirotori, dato che la propulsione è garantita da più gruppi di motore-elica.
I droni professionali della serie Aeromax, proposti sono Esacotteri ed Ottocotteri per impieghi professionali in cui è richiesto un payload ( peso dei sensori da alzare ) che può variare a seconda dell’applicazione. Il sistema Aeromax è progettato con criteri di semplicitá, compattezza e maneggevolezza, per rispondere meglio alle esigenze di professionisti che devono apprendere le tecniche del volo.
Il sistema è compatto e maneggevole. All’interno di uno chassis sono alloggiati tutti i componenti del drone UAS: motori, batteria, cablaggi ed elettronica di controllo.
Il software, che acquisisce i dati dai sensori di bordo e li processa in tempo reale, stabilisce e trasmette ai motori il corretto valore di potenza e quindi velocità di rotazione/spinta, permettendo così al velivolo di mantenersi livellato e di effettuare tutte le manovre necessarie per lo svolgimento delle operazioni richieste. Una delle peculiarità di questi droni professionali multirotori è la riduzione drastica dei componenti meccanici, basando il proprio funzionamento quasi completamente sull’elettronica e sul software di gestione. Questo permette flessibilità, facilità di gestione e manutenzione, e abbattimento generale dei costi.
L’elettronica di bordo dialoga con la stazione a terra per mezzo di un radio-modem bidirezionale. Questo permette di visualizzare la posizione del drone sulla mappa della zona interessata dalle operazioni e l’orientamento della prua. Permette inoltre l’invio del piano di volo al velivolo, dei waypoint, dei dati di direzione della prua, altitudine, eventuali POI (point of interest), ecc.
Le immagini riprese e registrate dai sensori (ottici, IR, lidar) a bordo di un drone UAV possono anche essere registrate e visualizzate dalla stazione a terra, grazie ad una trasmittente video analogica o digitale, che in caso di applicazioni critiche può anche essere criptata.
Il raggio di azione di questi velivoli multirotori può essere considerato pari ad un chilometro, mentre l’altitudine massima di esercizio si può considerare intorno ai 300m dal suolo. L’autonomia del di questo drone professionale varia dai 15 ai 30 minuti. Il payload varia tra i 300 grammi ed i 6 chilogrammi
Agricoltura di precisione con il drone professionale
17 Settembre, 2021
L’agricoltura di precisione (precision farming) può essere definita come un sistema integrato di informazione e produzione che ha come obiettivi di lungo termine l’aumento della produttività sito-specifica, dell’efficienza produttiva ed della redditività aziendale, riducendo al minimo l’impatto ambientale.
Il concetto di Precision farming indica in dettaglio una serie di tecnologie, quali il telerilevamento (a mezzo satellitare o aereo), il posizionamento satellitare (GPS) e i sistemi informativi geografici (GIS), che vengono utilizzate, anche integrate tra loro, per l’acquisizione ed elaborazione di dati riguardanti un determinato territorio oggetto di indagine.
Il telerilevamento, o remote sensing, si fonda sul nesso che esiste tra una serie di parametri relativi alla cortina fogliare in grado di esprimere le risposte vegeto-produttive delle piante e valutare la variabilità nel vigneto. Si tratta di un’acquisizione a distanza di immagini ad alta risoluzione in grado di descrivere la variabilità del vigneto in funzione del diverso comportamento delle superfici e dei corpi ai fenomeni di assorbimento o riflessione della luce nel visibile e nell’infrarosso.
L’agricoltura di precisione (precision farming) può essere definita come un sistema integrato di informazione e produzione che ha come obiettivi di lungo termine l’aumento della produttività sito-specifica, dell’efficienza produttiva ed della redditività aziendale, riducendo al minimo l’impatto ambientale.
Il concetto di Precision farming indica in dettaglio una serie di tecnologie, quali il telerilevamento (a mezzo satellitare o aereo), il posizionamento satellitare (GPS) e i sistemi informativi geografici (GIS), che vengono utilizzate, anche integrate tra loro, per l’acquisizione ed elaborazione di dati riguardanti un determinato territorio oggetto di indagine.
Il telerilevamento, o remote sensing, si fonda sul nesso che esiste tra una serie di parametri relativi alla cortina fogliare in grado di esprimere le risposte vegeto-produttive delle piante e valutare la variabilità nel vigneto. Si tratta di un’acquisizione a distanza di immagini ad alta risoluzione in grado di descrivere la variabilità del vigneto in funzione del diverso comportamento delle superfici e dei corpi ai fenomeni di assorbimento o riflessione della luce nel visibile e nell’infrarosso.
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