Rilievo close-range multi-images: analisi degli algoritmi e applicazioni in Fotogrammetria digitale e Computer Vision

L’integrazione della tecniche di automazione dell’orientamento di coppie, terne e sequenze di immagini della Computer Vision  con i metodi  tradizionali di orientamento usati in Fotogrammetria, è oggi un settore di ricerca di grande interesse in vista dei notevoli vantaggi che si possono ottenere. Si vogliono infatti sfruttare da un lato l’elevato livello di automazione della Computer Vision (a scapito però di una minore accuratezza e affidabilità dei risultati) e dall’altro i modelli deterministici e stocastici rigorosi della Fotogrammetria.
La CV ricerca, come risultato, la possibilità di poter orientare una serie di immagini, riprese da un utente non specializzato tramite macchine non calibrate e senza nessuna ipotesi o informazione a priori sulla geometria di presa e sulla scena, non interessandosi della precisione metrica:  questo è possibile basandosi essenzialmente sulla condizione di complanarità tra punti omologhi.
La fotogrammetria è invece interessata alla misurazione degli oggetti, ovvero alle applicazioni in cui è possibile derivare informazioni di tipo metrico dai dati acquisiti e a stimarne la qualità espressa attraverso parametri statistici.
Negli ultimi anni la Fotogrammetria ha cercato di utilizzare i modelli (alcuni lineari) tipici della CV per la ricerca delle corrispondenze tra punti e il calcolo dell’orientamento relativo.
La maturità di queste tecniche è ormai testimoniata dal fatto che, sempre più spesso, software commerciali offrono, al loro interno, moduli di orientamento automatico di blocchi senza l’ausilio di target per l’individuazione dei punti omologhi.
Queste procedure possono portare alla definizione di coordinate di punti oggetto sparsi, fino alla creazione di vere e proprie nuvole di punti di significativa consistenza. Le nuvole così ottenute sono competitive (e devono perciò essere confrontate) con quelle rilevate da strumenti laser scanner.
I laser-scanner, sebbene logisticamente impegnativi e assai costosi assicurano una notevole accuratezza.
Diventa quindi di importanza strategica paragonare le precisioni ottenibili con le tecniche fotogrammetriche di ultima generazione con quelle ottenibili tramite rilievo con strumenti laser scanner a tempo di volo, per oggetti architettonici, o a triangolazione per oggetti di piccole dimensioni.
Questa nuova evoluzione delle tecniche di rilievo, sta portando ad un riequilibrio tra fotogrammetria e laser scanning. Infatti, sembra in fase di definizione, in ambito fotogrammetrico, un nuovo metodo di rilievo 3d, a basso costo e di facile conduzione (con uso esclusivo di camere fotografiche e di opportuno software), che si contrappone ai sofisticati, costosi e spesso ingombranti, ma precisi, strumenti laser-scanner.
Il problema da affrontare è la verifica delle precisioni ottenibili nei sistemi fotogrammetrici che utilizzano algoritmi della computer vision per un concreto confronto con quelle degli strumenti laser-scanner.