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2. Il Sistema di Stereovisione Attiva Il sistema di stereo visione attiva (SVA) si inserisce nell'ambito del progetto Parnaso con lo scopo di permettere la raccolta di dati geometrici, colorimetrici e di immagine anche da parte di personale non altamente specializzato. Si tratta di un sistema portatile di ripresa per mezzo di telecamere, in grado di fornire dati geometrici e colorimetrici di oggetti di dimensioni medio-piccole (entro un’area di 10 m 2 ). Il sistema di ripresa si basa sul principio della stereovisione attiva con telecamere a multirisoluzione controllate da elettronica dedicata. Il sistema è in grado di operare sia in ambienti chiusi sia in esterni, è trasportabile agevolmente dagli operatori e consente un elevato grado di automazione delle misure garantendo, conseguentemente, un modo semplice di operare. Il sistema di visione attiva multirisoluzione è costituito da tre telecamere allineate lungo una base di misura comune e con gli assi ottici vincolati a giacere su di un piano di osservazione comune. In questa configurazione la telecamera centrale è dotata di obiettivo ad ampio campo di vista che le permette di inquadrare l’intera scena di interesse a bassa risoluzione, mentre le due telecamere laterali sono dotate di teleobiettivi che consentiranno loro di inquadrare piccole porzioni della scena a più alta risoluzione. Il sistema è dotato di servomeccanismi in grado di ruotare con estrema precisione sia la base comune, sia le due telecamere laterali in maniera indipendente. Un sistema di supervisione controlla in tempo reale i servomeccanismi, acquisisce e elabora le immagini, gestendo l’interfaccia con l’operatore. Le caratteristiche del sistema sono: � l’esecuzione di misure geometriche con un’incertezza percentuale dell’ordine di 10 -3 ÷ 10 -4 � l’acquisizione dell’informazione geometrica e fotometrica di una scena su campi di lavoro ( distanza strumento-oggetto ) dai 3 ai 10 m � l’esecuzione di misure colorimetriche con precisione dell’ordine di ΔE pari a 5 nel sistema CIELab, ed eventualmente di riflettanza spettrale � l’acquisizione di una documentazione iconografica della scena a diversi livelli di risoluzione e di correlarla ai rilievi geometrici � l’acquisizione di immagini a due livelli di risoluzione (bassa risoluzione: campo angolare 0.64 rad., risoluzione angolare 880 μrad.; alta risoluzione: campo angolare 88 mrad., risoluzione angolare 86 μrad.); � l’individuazione, la localizzazione e il puntamento di bersagli artificiali e naturali, e la misura della posizione 3D di bersagli artificiali con incertezze percentuali dell’ordine di 2 10 -4 ; � l’acquisizione dell’immagine di una superficie ad alta risoluzione mediante la mosaicatura di tasselli di immagine . Il sistema SVA si compone di 3 telecamere B/N allineate lungo un asse comune γ (Fig. 1 ). 43
44 Fig. 1 – Il sistema SVA Due di esse (TL1 e TL2) formano la stereo-coppia del sistema SVA e sono dotate di teleobiettivi, da 105 mm di focale, in grado di inquadrare solo piccole porzioni della scena ad alta risoluzione. Queste telecamere TL possono ruotare di angoli noti sia intorno ad assi paralleli di vergenza α1 e α2 , sia intorno all’angolo di alzo γ, per eseguire il puntamento di punti diversi della scena. Una telecamera TL del sistema SVA è dotata di 3 filtri spettrali per la misura del punto di colore delle superfici. Considerata la regione spettrale di interesse di questi filtri essi verranno indicati con R, V, B. Per fornire misure colorimetricamente utili, il segnale fornito dai filtri deve prima essere convertito nelle componenti CIE X, Y, Z mediante matrici di trasformazione, e quindi nelle componenti CIE L*a*b* con formule standard. La terza telecamera (WA) è dotata di un’ottica grandangolare che le permette di inquadrare una regione più ampia della scena (regione di interesse) ad una risoluzione più bassa; la sua funzione principale è di supervisione e di guida delle operazioni rilevamento. Il principio di funzionamento è il seguente: ogni volta che il sistema viene posto davanti ad una scena da analizzare, esso viene orientato in modo tale da inquadrare l’intera regione di interesse con la telecamera WA di cui ne viene acquisita l’immagine in B/N. L’immagine WA viene elaborata per cercare in essa le strutture che sono di interesse per il fine che si vuole perseguire e una volta trovate, il sistema guida automaticamente i due TL a puntare o “fissare” queste strutture per eseguire su ciascuna di esse le operazioni previste. L'azione di puntamento consiste nel fare convergere l'osservazione (gli assi ottici) della coppia stereo di telecamere sullo stesso punto della scena. Per questo occorre confrontare il contenuto delle due immagini, riconoscere se in esse è presente la stessa scena, o parte di essa, e misurarne la disparità di rappresentazione. La misura della disparità permetterà di
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