Antonella di Luggo » 17.La fotografia nel rilievo. Il fotoraddrizzamento

Il fotoraddrizzamento (segue)

Il presupposto fondamentale per l’impiego del metodo del raddrizzamento è che l’oggetto da rilevare sia piano. Nella realtà operativa questa condizione geometrica non è mai riscontrata in modo completo: basti pensare alla morfologia del terreno o alle sporgenze su una facciata di un edificio. Quando si raddrizza una fotografia è necessario perciò valutare gli errori causati dallo scostamento dal piano di riferimento sul quale giacciono i punti o le linee di controllo. Il raddrizzamento viene considerato corretto se lo spostamento in ogni punto dell’immagine è contenuto entro l’errore di graficismo.

L’obiettivo è quello di raddrizzare il piano a cui appartengono gli elementi che caratterizzano la facciata.

La mosaicatura

L’immagine ottenuta dopo il fotoraddrizzamento è detta fotopiano e si può definire come immagine composta da fotografie che hanno subito un trattamento dal punto di vista geometrico per poter diventare delle proiezioni ortogonali ad una determinata scala ed essere perciò direttamente misurabili (dalla guida di RDF).

Una volta ottenuti, i fotogrammi raddrizzati si possono unire in modo da ottenere un mosaico che costituisce la carta fotografica. L’obiettivo delle tecniche di mosaicatura digitale è di mantenere la precisione geometrica delle singole immagini generando un’unica immagine somma delle altre ed eliminando le differenze esistenti tra le immagini di partenza, dovute alla differente illuminazione in fase di presa o ad errori della scansione. Dal punto di vista geometrico, generalmente si chiede che le due immagini di partenza abbiano lo stesso sistema di riferimento assoluto mentre è ovvio che più le immagini sono simili come tonalità, migliore sarà il risultato del procedimento.

Metodi del fotoraddrizzamento

È possibile raddrizzare il fotogramma e successivamente mosaicarlo mediante metodo analitico o geometrico.

Il metodo analitico configura un approccio maggiormente controllabile. Il lavoro di campagna è più lungo e consiste nel costruire una rete di punti sul fotopiano da raddrizzare.

Il metodo geometrico consiste nella individuazione di due rette orizzontali e due rette verticali appartenenti al fotopiano. Sul posto è necessario rilevare due misure ortogonali tra loro per poter stabilire, una volta raddrizzato il fotogramma, il rapporto tra la x e la y. Naturalmente molti fattori influiscono sulla bontà della restituzione, ad esempio la risoluzione dell’immagine di partenza e la precisione nell’individuazione delle direzioni orizzontali e verticali.

Metodo analitico

Le operazioni da compiere sul posto sono:

• individuare almeno 4 punti appartenenti al piano da raddrizzare;
• misurare la distanza tra essi  in modo da poterli restituire mediante una rete di triangoli;
• calcolare le coordinate (x, y) di ciascun punto rispetto ad un sistema di riferimento.

Individuati un minimo di 4 punti, questi vanno referenziati rispetto ad un sistema facilmente individuabile. Ci si può aiutare con uno schizzo del prospetto, sul quale si annotano i punti individuati che si avrà cura di far coincidere con parti riconoscibili. Questa operazione va riferita ad una stessa foto da raddrizzare e il numero di punti può evidentemente aumentare a vantaggio di un minor scarto e quindi di una maggiore precisione.

Nella fase di restituzione si mette in relazione la coordinata di ciascun punto con il suo omologo in fotografia (questa operazione è agevolata dalla compilazione di tabelle che nella maggior parte dei software è chiamata Tabella delle coordinate oggetto).

Metodo analitico (segue)

L’edificio rappresentato in figura 1 è il Palazzo degli Uffici di Marcello Canino posto all’ingresso della Mostra d’Oltremare a Napoli.

Da questa foto, scattata volutamente in prospettiva, non sarebbe possibile procedere al prelievo delle misure, in quanto sarebbe stato necessario disporsi con il piano della pellicola o il sensore della macchina fotografica in maniera parallela alla facciata.

La prima operazione da compiere è quella di stabilire un sistema di riferimento. Nell’esempio riportato in figura è stato individuato come asse delle y lo spigolo sinistro e come asse delle x la base dell’edificio. Con l’aiuto di una rollina si è proceduto alla determinazione delle coordinate di quattro punti (rispetto al riferimento individuato) distribuiti sull’intero prospetto evitando di sceglierli allineati.

Metodo analitico (segue)

Nella fase a tavolino, una volta avviato il software di fotoraddrizzamento si procede al caricamento della fotografia da raddrizzare che potrà essere stata scattata con qualsiasi apparecchio fotografico, sia metrico che non metrico (immagine iniziale → apri). Il software utilizzato (RDF Raddrizzamento Digitale Fotogrammetrico, disponibile sul sito dello IUAV) carica foto con estensione bmp o jpg, mentre con altri software sarà possibile lavorare con altri formati. RDF offre una serie di aiuti per l’individuazione dei punti mediante il comando zoom, pan e navigatore.

Metodo analitico (segue)

Si procede alla compilazione di tre tabelle, la prima, delle coordinate immagine, è completamente automatica e si richiama selezionando dal menu tabelle → immagine → visualizza. Si compila, cliccando con l’aiuto del cursore, inserendo le coordinate dei punti rilevati.

Metodo analitico (segue)

Poi bisogna compilare la tabella delle coordinate oggetto, richiamabile da menu con la sequenza tabelle → oggetto → visualizza. Nella compilazione della tabella si deve rispettare la sequenza delle coordinate immagine.

Metodo analitico (segue)

L’ultimo passaggio è quello della creazione della tabella unione per relazionare le misure reali all’immagine, una tabella di corrispondenza tra le coordinate immagine e le coordinate oggetto.
Bisogna sottolineare che in virtù del fatto che i dati delle tabelle sono memorizzati in file di testo richiamabili è possibile utilizzare file generati da strumenti di misura quali distanziometri o stazioni totali.

Metodo analitico (segue)

Una volta compilate le tabelle, si procede a selezionare l’area da ricampionare. L’operazione successiva è infatti quella di stabilire quale parte della nostra immagine andrà raddrizzata.

Metodo analitico (segue)

Per il ricampionamento dell’immagine finale si possono scegliere due metodi di interpolazione, quello lineare e quello bilineare. Successivamente si può procedere selezionando dal menu la voce RDF, dalla quale richiamare un’anteprima del lavoro.

Metodo analitico (segue)

L’immagine raddrizzata conterrà due tipi di informazione: una prima che riguarda il fotopiano raddrizzato (nel caso riportato in figura 2 le linee delle lastre di travertino, i vani delle finestre, gli spigoli dell’edificio). La seconda informazione è rappresentata dalla parte raddrizzata ma che non appartiene al fotopiano e che non è da prendere assolutamente in considerazione. L’immagine viene salvata ed importata in AutoCAD o in altro programma di grafica vettoriale come base per un prospetto da ridisegnare.

Metodo geometrico

Per una restituzione più spedita si può utilizzare il metodo geometrico o grafico.

L’unica misura che va presa in fase di campagna è quella relativa a due dimensioni ortogonali tra loro. Nel caso dell’edificio di Canino si è scelta una lastra, facilmente misurabile, e facilmente individuabile sul fotogramma all’interno di RDF.

Si carica l’immagine da raddrizzare e si procede con l’individuazione degli enti (rette) che permetteranno di raddrizzare il fotopiano.

Metodo geometrico (segue)

Dal menu si sceglie: individua rette.

La scheda consente di individuare sulla fotografia, tracciando delle rette, almeno due direzioni orizzontali (meglio tre) e due direzioni verticali (meglio tre). Compiuta questa operazione, dal menu della stessa scheda si calcolano i punti di fuga ed i parametri.

Metodo geometrico (segue)

Si individua l’area da ricampionare con lo stesso procedimento utilizzato nel metodo analitico e si sceglie il tipo di interpolazione.

Metodo geometrico (segue)

A questo punto si individuano dalla scheda definizione rapporto X/Y le due misure prese in campagna stabilendone il rapporto semplicemente immettendo nei campi immagine le relative misurazioni. Il software dà la possibilità di specificare una scala di uscita che però conviene ignorare in quanto è possibile specificarla più agevolmente in AutoCAD ed immettere invece il valore di risoluzione per l’immagine finale, cioè raddrizzata. Normalmente il valore da specificare non dovrebbe superare quello dell’immagine utilizzata.