Syllabus dell'Insegnamento
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| INSEGNAMENTO | Docente Responsabile | ||||||
| Fotogrammetria - GTARC | RICCARDO SALVINI | ||||||
| Acronimo | FTGH | ||||||
| Anno Accademico | 2011/2012 | ||||||
| Periodo/Orario | Corso già svolto | ||||||
| Corsi in cui è tenuto questo insegnamento |
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| MODULO 1 | Docente | ||||||
| Principi di Fotogrammetria | RICCARDO SALVINI | ||||||
| Codice | CFU | Ore Docenza | Ore Lavoro Studente | ||||
| PFTG | 4 | 32 | 100 | ||||
| Metodo Didattico | Lingua del Modulo | Frequenza | Data Ultima Modifica | ||||
| Lezione Frontale | Italiano | Obbligatoria | 22-6-2010 | ||||
| Prova o Test Finale | Orario di Ricevimento | ||||||
| Orale | Il docente riceve gli studenti al termine delle lezioni, oppure previo appuntamento | ||||||
| Prerequisiti | Non sono necessari prerequisiti per accedere al corso | ||||||
| Obbiettivi | Il corso fornisce i fondamenti della disciplina ed approfondimenti applicativi, che consentono di acquisire preparazione ed autonomia pratica nell’impiego di fotogrammi aerei e terrestri. I partecipanti, mediante lezioni ed esercitazioni effettuate al calcolatore tramite il software Leica ERDAS Imagine, acquisiranno una reale capacità pratica nell’impiego dei dati fotogrammetrici perfezionando le loro competenze nei seguenti argomenti: - Ottica di base e visione stereoscopica - Fotogrammetria analitica - Sistemi fotogrammetrici digitali - Produzione di Modelli Digitali di Elevazione (DEM) - Produzione di immagini ortorettificate - Sistemi di fotogrammetria diretta - Stereoscopia satellitare - Fotogrammetria e Laser Scanning - Fotogrammetria e Geo-monitoraggio Il corso ha l’obiettivo di insegnare i processi di estrazione di informazioni topografiche e geo-tematiche da foto aeree e terrestri. I partecipanti riceveranno nozioni sui sistemi di acquisizione dati attraverso tecniche analogiche, analitiche e di fotogrammetria digitale; saranno in grado di elaborare immagini analogiche e digitali al fine di produrre dati alternativi contenenti informazioni aggiuntive quali DEM, ortofoto e modelli 3D. | ||||||
| Contenuti | Introduzione alla Fotogrammetria Applicazioni della Fotogrammetria Fotogrammetria aerea Fotogrammetria terrestre Cenni Storici Cicli fondamentali Precursori Dalla realtà alla rappresentazione prospettica Dalla rappresentazione prospettica alla misure reali dell'oggetto Definizione Generale Il processo fotogrammetrico Presa dei fotogrammi Presa aerea Il piano di volo Compiti del personale di volo Altri parametri del piano di volo Condizioni meteorologiche per prese aeree Camere fotogrammetriche, fotogrammi e orientamento interno Classificazione delle camere Camere metriche Determinazione dell'orientamento interno Certificato di calibrazione Caratteristiche del materiale fotografico Cerchio di confusione e Profondità di campo Effetto di diffrazione Risoluzione (potere risolvente) Trascinamento (vedi piano di volo) Contrasto Sensibilità (rapidità dell’emulsione) Pellicole pancromatiche Pellicole ortocromatiche Pellicola all'infrarosso Filtri Deformazioni delle pellicole e loro correzioni analitiche Trasformazione coordinate strumentali - coordinate immagine Correzione dell’effetto della rifrazione atmosferica Camere semimetriche Orientamento interno di camere semimetriche: risultati ottenibili Camere non metriche Modello semplice di calibrazione: equazioni di collinearità Modello delle equazioni DLT (Direct Linear Transformation) Quanti punti occorrono? Significatività dei parametri GEOMETRIA DELLE FOTO AEREE E STEREOSCOPIA Caratteristiche geometriche delle foto aeree (Scala, Parallasse, Differenza di parallasse) Misure di altezze attraverso la differenza di parallasse Barra di parallasse Introduzione alla stereoscopica Visione stereoscopica Modello tridimensionale senza stereoscopio Visione pseudoscopica Esagerazione delle altezze Stereoscopi analogici Trasferimento dei punti principali Posizionamento delle foto sotto allo stereoscopio Regolazione dello stereoscopio FOTOGRAMMETRIA ANALITICA Principi teorici Rotazione nel piano Rotazione nello spazio Rotazione completa nello spazio Rotazione nello spazio (composizione di tre rotazioni piane corrispondenti a tre movimenti dell’aereo) Relazioni di similitudine tra triangoli Proiezione centrale di un piano (omografia) Caso particolare: piano dell’immagine parallelo al piano dell’oggetto Il caso normale nella restituzione stereoscopica Caso normale: propagazione degli errori I parametri di orientamento interno Determinazione dei parametri di orientamento esterno Orientamento indipendente dei fotogrammi Orientamento congiunto dei due fotogrammi - in un passo Orientamento congiunto dei due fotogrammi - in due passi Regole generali sulla precisione fotogrammetrica Triangolazione di un blocco di fotogrammi Triangolazione aerea a Modelli Indipendenti Precisione della triangolazione aerea a modelli indipendenti Triangolazione Aerea a Stelle Proiettive (Bundle Adjustment) STRUMENTI DI RESTITUZIONE ANALOGICI E ANALITICI Visione stereoscopica artificiale Tecnica anaglifica Stereoscopi Strumentazione per la fotogrammetrica digitale Principio della marca stereoscopica (marca mobile) Stereorestitutori analogici Restitutori analitici Caratteristiche degli stereorestituori analitici Stereo e mono comparatori Motori di asservimento L’interfaccia Calcolatore e periferiche Software di gestione Programmi d’inizializzazione Programmi di base Programmi applicativi SISTEMI DI FOTOGRAMMETRIA DIGITALE Unità di Acquisizione Acquisizione Indiretta delle Immagini Sistemi di acquisizione indiretta (scanner) Sistemi di acquisizione diretta Formati di memorizzazione Fotogrammetria digitale Unità di restituzione Algoritmi di base per la fotogrammetria digitale Le Metodologie e le Primitive dell’Image Matching Area Based Matching (ABM) Autocorrelazione a pixel intero Autocorrelazione sub pixel La Correlazione ai Minimi Quadrati (LSM) Raffinamento del Modello Parametrico Precisione e Accuratezza dei Parametri Convergenza della soluzione e Valori Approssimati Multiphoto Geometrically Constrained Matching (MGCM) Considerazioni operative della correlazione Algoritmi di autocorrelazione ed operazioni di orientamento Ricampionamento (resampling) Feature Based Matching (FBM) Descrizione del Procedimento di Matching Feature Extraction Filtri Elementi Lineari e Areali Raggruppamento degli elementi, degli oggetti e delle strutture di una scena secondo il processo di visione del sistema umano MODELLI DIGITALI DI ELEVAZIONE Tecniche di estrazione di DEM Tecniche di rappresentazione TIN Le maglie regolari di punti Errori di misura delle quote Specifiche tecniche per elaborare un DEM Applicazione specifiche dei DEM Passo della griglia Determinazione dei punti di controllo e di appoggio Manipolazione del DEM Editing Filtraggio Fusione di DEM adiacenti o sovrapposti Conversione tra strutture dati Visualizzazione/ rappresentazione Applicazioni dei DEM Le Operazioni Fra Grid I prodotti derivati dai modelli digitali del terreno Calcolo dei valori di pendenza di una superficie Calcolo della esposizione dei versanti Illuminazione dei versanti Funzioni idrologiche PRODUZIONE DI IMMAGINI ORTORETTIFICATE Ortofotoproiezione Deformazioni di un fotogramma Il raddrizzamento differenziale Raddrizzamento di oggetti piani ripresi con fotogrammi inclinati Raddrizzamento di oggetti tridimensionali Precisione del raddrizzamento differenziale Il raddrizzamento analogico Ortofoto Digitali Realizzazione di ortofoto digitali Le immagini digitali Generazione di ortofoto con DTM contenenti breaklines Generazione di ortofoto con DEM contenenti edifici Generazione di ortofoto di precisione Generazione di ortofoto a grande scala con DTM denso (DDTM) Mosaicatura delle ortofoto digitali Stereo-ortofoto FOTOGRAMMETRIA DIRETTA Introduzione Differenze concettuali fra la fotogrammetria diretta e quella tradizionale Sistemi Inerziali di navigazione: l’esempio del Sistema Applanix Sperimentazione: test e risultati Voli effettuati Risultati L’introduzione della fotogrammetria diretta nel sistema produttivo STEREOSCOPIA SATELLITARE Approccio parametrico Approccio non parametrico Sistema di ripresa stereoscopica SPOT Considerazioni sulla geometria di ripresa dei sensori pushbroom Orientamento interno Orientamento esterno Equazioni di collinearità e Triangolazione del blocco satellitare Scelta delle strereocoppie Sistema di ripresa stereoscopica ASTER Sistema di ripresa stereoscopica IKONOS Sistema di ripresa stereoscopica QUICKBIRD Sistema di ripresa stereoscopica EROS A1 Caratteristiche geometriche delle immagini Eros Sistema di ripresa stereoscopica IRS-1C Modelli Geometrici di orientamento | ||||||
| Materiale didattico di riferimento per l'insegnamento | Dispense del docente Diapositive della lezione del docente Dati utilizzati dal docente nelle esercitazioni | ||||||
| Materiale disponibile nel CGTlearning | |||||||
| Materiale per approfondimenti presente nella Biblioteca Studenti | K. Kraus - Fotogrammetria - ed. Levrotto e Bella, Torino; Selvini A., Guzzetti F. - Fotogrammetria Generale - ed. UTET, Torino; Bezoari C., Monti C., Selvini A. - Fondamenti di rilevamento generale - ed. Hoepli; Folloni G. - Principi di Topografia – ed. Patron | ||||||
| Note | |||||||
| MODULO 2 | Docente | ||||||
| Applicazioni di Fotogrammetria | RICCARDO SALVINI | ||||||
| Codice | CFU | Ore Docenza | Ore Lavoro Studente | ||||
| APPFTG | 2 | 16 | 50 | ||||
| Metodo Didattico | Lingua del Modulo | Frequenza | Data Ultima Modifica | ||||
| Lezione Frontale | Italiano | Obbligatoria | 25-8-2009 | ||||
| Prova o Test Finale | Orario di Ricevimento | ||||||
| Orale e Scritto | Il docente riceve gli studenti al termine delle lezioni, oppure previo appuntamento | ||||||
| Prerequisiti | Non sono necessari prerequisiti per accedere al corso | ||||||
| Obbiettivi | Il corso fornisce i fondamenti della disciplina ed approfondimenti applicativi, che consentono di acquisire preparazione ed autonomia pratica nell’impiego di fotogrammi aerei e terrestri. I partecipanti, mediante lezioni ed esercitazioni effettuate al calcolatore tramite il software Leica ERDAS Imagine, acquisiranno una reale capacità pratica nell’impiego dei dati fotogrammetrici perfezionando le loro competenze nei seguenti argomenti: - Ottica di base e visione stereoscopica - Fotogrammetria analitica - Sistemi fotogrammetrici digitali - Produzione di Modelli Digitali di Elevazione (DEM) - Produzione di immagini ortorettificate - Sistemi di fotogrammetria diretta - Stereoscopia satellitare - Fotogrammetria e Laser Scanning - Fotogrammetria e Geo-monitoraggio Il corso ha l’obiettivo di insegnare i processi di estrazione di informazioni topografiche e geo-tematiche da foto aeree e terrestri. I partecipanti riceveranno nozioni sui sistemi di acquisizione dati attraverso tecniche analogiche, analitiche e di fotogrammetria digitale; saranno in grado di elaborare immagini analogiche e digitali al fine di produrre dati alternativi contenenti informazioni aggiuntive quali DEM, ortofoto e modelli 3D. | ||||||
| Contenuti | Utilizzo dello stereoscopio a specchi Dalle foto aeree alla stereoscopia digitale di modelli non orientati Introduzione alla Fotogrammetria Digitale Generazione di Modelli Tridimensionali Digitali Ortorettifica di foto aeree Estrazione automatica di DEM e produzione di ortofoto aeree Fotogrammetria diretta Stereorestituzione digitale e ortorettifica di immagini stereoscopiche satellitari Fotogrammetria digitale terrestre in ambito geologico Restituzione topografica mediante aereofotogrammetria digitale | ||||||
| Materiale didattico di riferimento per l'insegnamento | Dispense del docente Diapositive della lezione del docente Dati utilizzati dal docente nelle esercitazioni | ||||||
| Materiale disponibile nel CGTlearning | |||||||
| Materiale per approfondimenti presente nella Biblioteca Studenti | K. Kraus - Fotogrammetria - ed. Levrotto e Bella, Torino; Selvini A., Guzzetti F. - Fotogrammetria Generale - ed. UTET, Torino; Bezoari C., Monti C., Selvini A. - Fondamenti di rilevamento generale - ed. Hoepli; Folloni G. - Principi di Topografia – ed. Patron | ||||||
| Note | |||||||