Fotogrametría SfM de bajo costo y rápida ejecución y un levantamiento TLS para el análisis estructural del Castillo de Illasi (Italia)
Autores: Fabris, Massimo; Fontana Granotto, Pietro; Monego, Michele
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Fotogrametría SfM de bajo costo y rápida ejecución y un levantamiento TLS para el análisis estructural del Castillo de Illasi (Italia)
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Análisis estructural
Edificios históricos degradados
Modelo 3D
Estructura a partir del movimiento
Fotogrametría
Escaneo láser.
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
El análisis estructural de edificios históricos degradados requiere un modelo 3D adecuado del objeto. La fotogrametría de estructura a partir del movimiento (SfM) y las técnicas de geomática de escaneo láser pueden satisfacer esta solicitud al proporcionar datos geométricamente asequibles. La precisión y la resolución dependen de los instrumentos y procedimientos utilizados para extraer los modelos 3D. Este trabajo se centró en un levantamiento 3D del Castillo de Illasi, un edificio histórico fuertemente degradado ubicado en el norte de Italia, con el objetivo de realizar un análisis estructural en previsión de una recuperación estática. Se utilizó un dron de bajo costo, una cámara réflex de un solo objetivo (SLR) y un teléfono inteligente en el levantamiento. A partir de cada conjunto de datos adquirido, utilizando la integración entre las imágenes adquiridas por el dron y la cámara SLR, se extrajo un modelo 3D del edificio mediante la técnica SfM. Los datos se compararon con adquisiciones de escaneo láser terrestre (TLS) de alta precisión y alta resolución para evaluar la precisión y el rendimiento del enfoque rápido y de bajo costo de SfM. Los resultados mostraron un valor de desviación estándar para las comparaciones de nubes de puntos del orden de 2-3 cm para la mejor solución (integrando imágenes del dron y de la SLR) y de 4-7 cm utilizando imágenes del teléfono inteligente. Finalmente, la integración del mejor modelo SfM de las paredes externas y el modelo TLS de la porción interna del edificio se utilizó en el análisis de elementos finitos (FE) para proporcionar una evaluación de seguridad de la estructura.
Descripción
El análisis estructural de edificios históricos degradados requiere un modelo 3D adecuado del objeto. La fotogrametría de estructura a partir del movimiento (SfM) y las técnicas de geomática de escaneo láser pueden satisfacer esta solicitud al proporcionar datos geométricamente asequibles. La precisión y la resolución dependen de los instrumentos y procedimientos utilizados para extraer los modelos 3D. Este trabajo se centró en un levantamiento 3D del Castillo de Illasi, un edificio histórico fuertemente degradado ubicado en el norte de Italia, con el objetivo de realizar un análisis estructural en previsión de una recuperación estática. Se utilizó un dron de bajo costo, una cámara réflex de un solo objetivo (SLR) y un teléfono inteligente en el levantamiento. A partir de cada conjunto de datos adquirido, utilizando la integración entre las imágenes adquiridas por el dron y la cámara SLR, se extrajo un modelo 3D del edificio mediante la técnica SfM. Los datos se compararon con adquisiciones de escaneo láser terrestre (TLS) de alta precisión y alta resolución para evaluar la precisión y el rendimiento del enfoque rápido y de bajo costo de SfM. Los resultados mostraron un valor de desviación estándar para las comparaciones de nubes de puntos del orden de 2-3 cm para la mejor solución (integrando imágenes del dron y de la SLR) y de 4-7 cm utilizando imágenes del teléfono inteligente. Finalmente, la integración del mejor modelo SfM de las paredes externas y el modelo TLS de la porción interna del edificio se utilizó en el análisis de elementos finitos (FE) para proporcionar una evaluación de seguridad de la estructura.