Fotogrammetria, esposizione e marmo bianco

28 Ottobre 2021
foto aerea di cava di marmo bianco

Il marmo bianco di una cava può ingannare l’esposimetro di una macchina fotografica, che scatta foto per una ricostruzione structure from motion.

La maggior parte delle fotocamere che usa la maggior parte delle persone che fanno questo tipo di lavoro hanno un esposimetro “a luce riflessa“.
Significa che l’esposizione di una fotografia viene valutata sulla luce che rimbalza sul soggetto e ritorna indietro al sensore.

Non è una misura molto precisa ed è un po’ ballerina.

Il marmo bianco riflette tanta luce, specialmente se il cielo è sereno.
E questo può ingannare l’esposimetro, portando la macchina fotografica a sottoesporre l’intera immagine.

Se per l’area di escavazione non è un grosso problema, potrebbe esserlo per le parti marginali che rischiano di trovarsi molto più buie.

cava di marmo bianco di Carrara

Questo vale non solo per il marmo ma anche in altri contesti: spiaggia bianca, lamiere di acciaio in ambito urbano (con tanto asfalto), …

Di solito scatto fotografie in modalità (semi)automatica (a priorità di tempi di scatto).

È meglio impostare la misurazione dell’esposizione affinchè la camera faccia una media di tutti i pixel dell’immagine (“Matrix” o “centrale ponderata“), piuttosto che scegliere la modalità “spot/punto centrale”.

In questo modo eviti che tra le foto del dataset ci siano grandi differenze di esposizione in relazione a misure fatte su un punto di una bancata o su una parte di versante.

Puoi scegliere la modalità “Esposizione Manuale” ma ti consiglio di usarla SE E SOLO SE hai un esposimetro (esterno) a luce diretta che ti permette di giudicare a terra l’intensità reale della luce incidente sulla scena.

Tuttavia, anche in questo caso stai attento ad eventuali ombre nella scena (che potresti non aver contemplato durante la misurazione) e da come cambia l’intensità della luce durante l’acquisizione fotografica.

Nell’arco di una giornata può variare non poco.

Fotografare in formato RAW aiuta a correggere errori e differenze (contenuti).

Strade di arroccamento nelle cave di marmo bianco di Carrara
esposimetroesposizionefotografiaFotogrammetria
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FOTOGRAMMETRIA

Paolo Corradeghini

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    Paolo Corradeghini, ligure, classe 1979, ingegnere per formazione, topografo di professione, sportivo per necessità e fotografo per passione. Fai click sulla mia faccia e scopri qualche informazione in più.
  • Paolo Corradeghini

    Topografia, rilievi, droni, gps, cartografia, geomatica e mappe.
    Condivido aggiornamenti, informazioni, contenuti, notizie, novità e dietro le quinte del mio lavoro.

    Paolo Corradeghini
    Video YouTube UCi7FWlZ8-gdWbBqScaODajw_qdpD-cTVyJg La nuvola di punti è un oggetto che occupa lo spazio 3D ed è formato da tantissimi elementi, i punti, di cui Cloud Compare conosce tutte le coordinate in un sistema di riferimento cartesiano XYZ.

Per questo motivo puoi fare misure usando il software Cloud Compare.

Per misure di coordinate e distanze rettilinee 3D c'è lo strumento "Point Picking" mentre per misure di percorsi o di superfici serve fare qualche passaggio in più.
Per un percorso le cose sono ancora semplici e si risolvono usando una polilinea.
Le superfici invece creano qualche problema in più e bisogna affidarsi alle mesh.

Ti dico tutto in questo video che sperao possa esserti utile.


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0:00 Intro
0:26 Misura un punto
4:00 Etichette
5:42 Misura una distanza
8:22 Misura un triangolo
11:00 Annotare con le etichette
12:44 CloudCompare On Demand
13:40 Misura un dislivello
14:34 Misura un percorso
17:38 Misurare una superficie
21:32 Misurare una superficie con concavità
25:27 Misurare una superificie verticale
31:35 CloudCompare crash
32:40 Riprendo la misura del muro
33:28 Misurare superfici complesse
34:59 Misuro un volume???
36:50 Outro
    La nuvola di punti è un oggetto che occupa lo spazio 3D ed è formato da tantissimi elementi, i punti, di cui Cloud Compare conosce tutte le coordinate in un sistema di riferimento cartesiano XYZ.

Per questo motivo puoi fare misure usando il software Cloud Compare.

Per misure di coordinate e distanze rettilinee 3D c'è lo strumento "Point Picking" mentre per misure di percorsi o di superfici serve fare qualche passaggio in più.
Per un percorso le cose sono ancora semplici e si risolvono usando una polilinea.
Le superfici invece creano qualche problema in più e bisogna affidarsi alle mesh.

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11:00 Annotare con le etichette
12:44 CloudCompare On Demand
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17:38 Misurare una superficie
21:32 Misurare una superficie con concavità
25:27 Misurare una superificie verticale
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32:40 Riprendo la misura del muro
33:28 Misurare superfici complesse
34:59 Misuro un volume???
36:50 Outro
    Lo strumento "Georeferenziatore" di QGIS ti permette di elaborare anche dati vettoriali.

Ti condivido la procedura all'interno di questo video dove tratto un dato DXF,  insieme ad una lista di coordinate di punti noti.


Qui trovi un video dove ho usato il Georeferenziatore per sistemare un raster: https://youtu.be/p1pVECtsDPE 


Questo video fa parte del progetto "QGIS in Azione" fatto in strettissima collaborazione con  @GterGeomatica
Io ospito il progetto e provo a dare voce al loro vasto know how su QGIS, messo generosamente a disposizione.
Se ti va di segnalarci un problema o qualche difficoltà che stai avendo nell'uso di QGIS ne prendiamo spunto per altri contenuti come questo o, se basta lo spazio di un commento, ti rispondiamo qui sotto.

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Qui c'è il canale Telegram di GTER per seguire i Geobreak: https://t.me/geobreak
Nel video dico, erroneamente, che i Geobreak sono settimanale ma in realtà hanno cadenza mensile!


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0:00 Intro
0:56 I dati
1:33 Il Georeferenziatore
2:30 Punti e coordinate
3:51 Assegnare le coordinate
5:30 Il processo di georeferenziazione
6:29 QGIS in Azione
7:38 Errori
8:52 I parametri di trasformazione
9:52 I dati georeferenziati
10:27 Considerazioni
11:02 GTER
12:33 Outro
    In questo video ti condivido un po' di informazioni su uno dei comandi principali e più importanti di CloudCompare: la Segmentazione.

Segmentare una nuvola di punti significa tagliarla/ritagliarla in relazione a quello vuoi mantenere, eliminare o separare.

Se dovessi elencare, in ordine di priorità, i tools più significativi di CloudCompare, la Segmentazione sarebbe nella top 3, combattendo seriamente per il primo posto.
E ti consiglio di farci un po' di pratica perchè permette di essere molto efficienti nella gestione delle nuvole di punti.

Spero che questo video possa aiutarti.


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0:00 Intro
0:40 Orientare la nuvola
1:18 Poligono di taglio
2:28 Segment In
3:30 Terminare il ritaglio
4:50 Segment Out
5:34 Eliminare i punti nascosti
6:34 Mettere in pausa
9:05 CloudCompare on Demand
10:00 Annullare un'azione
11:05 Selezione rettangolare
11:31 Ritagliare con una polilinea
13:19 Salvare il poligono di ritaglio
15:35 Come funziona la segmentazione
19:07 Usare le polilinee di segmentazione
21:00 Esportare una selezione
22:30 Rinominare i risultati
23:18 Riunire nuvola segmentate
24:47 Outro
    In questo video ti racconto il rilievo, l'elaborazione e la condivisione dei dati di un sito "mistico": il sito megalitico della Farfalla Dorata, nei Monti di San Lorenzo.

Ho scelto un approccio integrato usando un'antenna GNSS per battere le coordinate di target, necessari per la georeferenziazione (che è importante!), uno SLAM per acquisire una nuvola di punti (da cui estrarre informazioni a posteriori) ed una fotocamera per una presa fotogrammetrica.

Si è trattato di un "rilievo leggero".
La logistica mi ha richiesto di camminare su sentieri escursionistici e, pertanto, tutta la strumentazione è stata in uno zaino.

L'elaborazione ha preso tutti i dati in campo per creare un modello 3D, orientato, scalato, georeferenziato e texturizzato delle rocce di questo sito millenario.

Lo puoi esplorare qui: https://skfb.ly/pBKMO


Questo video è stato possibile grazie alla partnership con Dynatech - https://www.dyna-tech.it/
Tramite il link qui sotto puoi beneficiare di 3 mesi di licenza gratuita del software Lixel Cyber Color: https://bit.ly/44uzrKW


Se pensi che questo video possa essere utile anche a qualcuno che conosci puoi condividerglielo.
Ne sarei felice.


Se hai dubbi, domande, richieste specifiche su procedure, comandi o modi di fare qualcosa scrivimi ed io ne prendo spunto per un altro video come questo.

I modi più veloce per contattarmi sono questi:
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0:00 Intro
0:28 La Farfalla Dorata
2:44 La logistica
3:30 I target e la misura GNSS
7:59 Il rilievo SLAM
11:19 Le fotografie
14:03 Fine del rilievo
14:20 Elaborazione SLAM
18:35 I punti per la fotogrammetria
20:04 La fotogrammetria
27:09 Confronto tra nuvole di punti
28:56 Gaussian Splatting
30:57 Outro
    C'è la possibilità di scaricare nel tuo QGIS i file vettoriali di Open Street Map.
Sono dati liberi, appartenenti ad un progetto grande e molto virtuoso e ci sono alcuni modi per poterli ottenere.

Quello che ti offre l'esperienza più ampia e completa è il plugin "Quick OSM (Open Street Map)".
Oltre a scaricare i dati organizzati in alcuni preset, puoi applicare dei filtri di ricerca molto avanzati per scaricare solo quello che ti interessa davvero.

Ti parlo di questo e di altri modi utilizzabili, oltre a dirti qualcosa sull'enorme progetto di Open Street Map, un database geografico mondiale aggiornato direttamente dagli utenti della comunity. 


Qui ci sono i link che ho citato nel video:
Open Street Map: https://www.openstreetmap.org/
Il Plugin Quick OSM: https://docs.3liz.org/QuickOSM/
Categorie e Tag di OSM (inglese): https://wiki.openstreetmap.org/wiki/Map_features
Categorie e Tag di OSM (italiano): https://wiki.openstreetmap.org/wiki/IT:Map_Features
Servizio online: https://extract.bbbike.org/


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0:00 Intro
0:41 Il plugin Quick OSM
1:28 I preset di dati
3:05 I dati scaricati
4:59 QGIS in Azione e GTER
8:08 Le query di ricerca
8:40 Categorie a Tag dei dati
10:48 Cercare dati specifici
12:19 Intersezione di ricerca
14:16 Unione di ricerca
16:03 Open Street Map e i dati osm
18:49 Servizi online
20:10 Outro
    In questo video ti mostro come georeferenziare una nuvola di punti in Cloud Compare.

Devi avere due cose:
la nuvola di punti;
punti/elementi/cose riconoscibili nella nuvola di punti di cui conosci le coordinate nel sistema di riferimento di destinazione.

Si utilizza lo strumento di "allineamento tra nuvole di punti" anche se, di fatto, di nuvola di punti ne hai soltanto una.



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0:00 Intro
0:36 Dati
0:50 I punti noti
2:12 Allineamento
5:11 Gli errori
6:28 Alcuni suggerimenti
8:40 I risultati del processo
12:25 Informazioni extra del tool
13:43 I punti da usare
15:31 Outro
    In questo video porto in campo uno SLAM della categoria "Low Cost".
Si tratta del LiGrip O2 Lite (di GreenValley International) che monta il "famoso
LiVox Mid-360", comune ad altri sistemi simili (200.000 punti al secondo, portata 70 m, precisione del laser 2 cm).

L'ho usato per acquisire i dati all'interno di un bosco in cui è presente un vecchio fabbricato abbandonato, pericolante ed in parte inaccessibile.
Ho usato anche un'antenna GNSS, per acquisire le coordinate di alcuni target, e fornire un output georeferenziato.

Nella prima parte del video ti racconto la parte di campo oltre che le caratteristiche dello SLAM mentre nella seconda ti condivido i dati in output.


Questo video è stato possibile grazie alla partnership con Lidar Italia https://www.lidar-italia.it/
Qui puoi iscriverti al Roadshow di Genova del 21 Ottobre 2025: https://tinyurl.com/bp7vkm2m


I DATI
Se sei un finanziatore di 3DMetrica puoi scaricare la nuvola di punti attraverso questo link https://tinyurl.com/slamnelbosco


Se pensi che questo video possa essere utile anche a qualcuno che conosci puoi condividerglielo.
Ne sarei felice.


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Qui trovi qualche informazione su Villa Volpara:
https://www.diaritoscani.it/2021/06/12/trekking-nella-storia-la-stamperia-clandestina-di-villa-volpara/


0:00 Intro
0:25 Strumenti leggeri
0:52 Lidar Italia
1:14 Il costo dello SLAM
1:31 Hardware
3:10 App di campo e controllo
4:26 Roadshow Lidar Italia
4:59 Villa Volpara (il Fodo)
5:50 I target e la misura GNSS
6:46 Le scansioni SLAM
9:37 Lidar360 MLS
11:24 La nuvola in output
13:47 Qualità e rumore
17:25 Dal 3D al 2D
18:56 Pregi
23:17 Difetti 
25:49 Outro
    Come si calcola la minima distanza tra le feature di due layer in QGIS?
Qual è la fermata dell'autobus più vicina agli edifici di una città?
Dove sono i parchi urbani più vicini alle scuole?
Quanto è distante il primo punto di raccolta della popolazione (per emergenze di protezione civile) rispetto alle abitazioni?

Questi sono problemi che si possono risolvere con il contenuto di questo video.
Almeno lo spero.

Ti mostro il lavoro (e le possibilità) dello strumento "Shortest lines between features" e si trova tra gli strumenti di analisi vettoriale.

Nella prima parte del video ti mostro come si usa mentre nella seconda parte faccio qualche passo in avanti, filtrando i risultati dell'algoritmo per ulteriori analisi.

Spero possa essere utile.


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0:00 Intro
0:28 I dati
0:53 Shortest line between features
2:49 Lo schema di calcolo
3:33 Le opzioni del tool
5:10 Casi applicativi
6:44 QGIS in Azione e GTER
9:05 Lavorare con i centroidi
10:59 Un caso applicativo
14:51 Outro
    Hai ricevuto due nuvole di punti che riguardano lo stesso sito e che risalgono a due momenti diversi.
E quello è un sito in cui avvengono scavi o riporti o entrambe.

Se vuoi sapere qual è il volume che è stato movimentato puoi portare le nuvole di punti in Cloud Compare ed usare lo strumento per il calcolo del Volume 2.5D.

Te lo faccio vedere in questo video dove ti dico però anche come ottimizzare i dati che stai trattando (ritaglio, sottocampionamento e pulizia del rumore), prima del calcolo volumetrico, e come controllare la "stabilità" del risultato.


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0:00 Intro
0:43 I dati
1:15 Ritagliare le nuvole
3:03 Sottocampionare i dati
4:59 Filtrare il rumore
6:44 Ordinare i dati 
7:23 Calcola il volume
10:05 Analizzo i risultati
12:17 Stabilità dell'output
14:50 Esportare i risultati
18:26 Outro
    Se cerchi un'antenna GNSS che ti permetta di misurare la posizione di punti, con buona precisione, anche centimetrica, e che sia piccolo e performante, forse Trimble Catalyst DA2 può interessarti.

Costa poco, molto poco (520 €), ed è un ricevitore multicostellazione (GPS, Glonass, Beidou, Galileo, QZSS, ...) e multifrequenza (L1, L2, L5, ...), che pesa meno di 350 grammi e lo utilizzi attraverso il tuo smartphone (Android o IOS).

Per poterlo usare (a meno che tu non voglia usarlo in modalità "libera" e con precisioni metriche) è necessario attivare un abbonamento il cui costo mensile varia in relazione alla precisione offerta: 1 cm, 10 cm, 30 cm, 60 cm.

C'è tuttavia la possibilità di acquistare dei pacchetti orari, a costi molto interessanti (130 €/10ore), che ti permettono di avere precisioni centimetriche.
E questo lo rende molto interessante per chi ha bisogno "solo" di misurare coordinate di punti ma di poterci fare affidamento.

Ci sono alcune cose che non si possono fare con questa antenna:
- misura con asta inclinata (non c'è l'IMU);
- tracciamenti;
- rilievi statici per post elaborazione di dati grezzi;
- collegamenti base-rover via radio;
- fornire correzioni a droni RTK

Però con Catalyst si può sfruttare un servizio di Trimble, Trimble RTX, che ti permette di fare misure con precisioni centimetriche (o sub-decimetriche) anche in assenza di collegamento a reti di stazioni permanenti.

Personalmente l'ho consigliato a:
Geologi che fanno indagini in campo e hanno bisogno di localizzare i geofoni o in sondaggi;
Ingegneri o tecnici che lavorano nel dissesto idrogeologico e vogliono misurare la posizione in campo delle opere realizzate (paramassi, fermaneve, opere di consolidamento;
Agronomi o Forestali che censiscono il verde, alberi monumentali, boschi e parchi urbani;
Tecnici che lavorano nell'ambito della fotogrammetria aerea da drone e che vogliono contenere i costi di investimento iniziale avendo comunque a disposizione un'antenna GNSS che gli permette di misurare le coordinate dei target, con buona affidabilità.

Sicuramente dimentico qualcosa o qualcuno.
I commenti sono a tua disposizione!
:)


Qui sotto trovi un po' di link relativi a quello che ti ho raccontato nel video:
Trimble Catalyst DA2 https://geospatial.trimble.com/en/products/hardware/trimble-da2
Spektra e Catalyst https://www.spektra.it/catalyst/
Trimble RTX https://positioningservices.trimble.com/en/rtx


0:00 Intro
0:24 Il costo
0:49 La filosofia
1:12 I costi di abbonamento
1:53 Pay per use
2:54 I pregi di Catalyst
4:31 Catalyst e Smartphone
5:00 I difetti di Catalyst
6:10 Usare un servizio NTRP
6:47 Trimble RTX
7:39 Come usare Catalyst
8:59 Lavorare con altre app
10:40 La misura di un punto 
11:42 Software
12:24 Chi ne può beneficiare
15:07 Per chi (forse) non è indicato
16:09 Perchè uso Catalyst
17:31 Outro
    In questo video ti condivido come fare ad unire tutti i layer di un progetto di QGIS e salvarli in un unico file di formato Geopackage.
Si usa lo strumento "Package Layer" ed è piuttosto semplice.
Funziona con i vettori ma non con i raster e ti crea una copia dei file non permettendoti un'eventuale sincronizzazione dei layer con database esterni.

Il processo è molto veloce e quindi nella seconda parte del video ti dico qualcosa su: layer, vettori, raster e formati di file associati.
Inoltre ti faccio un confronto tra file geopackage e shapefile da cui spero che emergano i vantaggi di usare un geopackage e del perchè la tendenza generale sia quella di abbandonare gli shapefile.


"Package layer" lo trovi descritto qui: https://docs.qgis.org/3.40/en/docs/user_manual/processing_algs/qgis/database.html#package-layers


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Nel video dico, erroneamente, che i Geobreak sono settimanale ma in realtà hanno cadenza mensile!


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0:00 Intro
0:27 I dati di lavoro
0:53 Package Layer
2:56 Carico il file in QGIS
4:07 Due considerazioni sul processo
5:02 QGIS in Azione
7:46 Che cos'è un layer
8:43 Vettori e Raster
9:36 I formati di file
11:30 Shapefile VS Geopackage
15:43 Perchè ha senso raggruppare i layer
17:22 Gli svantaggi del geopackage
18:26 Non si impacchetta un raster
19:16 Geopackage VS Progetto di QGIS
19:51 Outro
    Hai ricevuto una nuvola di punti un po' pesante e non sai se il tuo hardware sarà in grado di gestirla?
In questo video provo a darti delle indicazioni su come snellire il dato dentro il software open source Cloud Compare.

Ti faccio vedere:
Come dividere una nuvola .LAS (o .LAZ) in file contigui e più piccoli.
Rimuovere punti dalle nuvole attraverso il "sottocampionamento".
Eliminare parti che non ti interessano con il "ritaglio".
Togliere il rumore con i filtri "SOR" e "Noise".
Riunire tutte le nuvole elaborate in un unico elemento finale, da salvare.

Spero possa essere utile


Questo video fa parte del progetto "Cloud Compare on Demand"
Se ti va di segnalarmi un problema o qualche difficoltà che stai avendo nell'uso di Cloud Compare ne prendo spunto per altri contenuti come questo o, se basta lo spazio di un commento, ti rispondo qui sotto.
Se vuoi supportare il progetto puoi condividere il video con chi pensi possa essere interessato a questo argomento.


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0:00 Intro
1:03 Dividere la nuvola in input
3:20 Metto ordine nel DB Tree
4:34 Sottocampionare le nuvole
7:03 Eliminare parti di nuvole
9:44 Riunire le nuvole in una unica
11:40 Salvare la nuvola finale
12:19 Il progetto CC on Demand
13:26 Lavorare con TXT, PLY o E57
14:36 Rimozione del rumore
16:50 Attenzione alle versioni di CC
17:26 Un pensiero sulle nuvole di punti
18:36 Outro
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