Fotogrametria com imagens adquiridas com drones:do plano de voo ao modelo 3D

Autores

Lenildo Santos Silva, Universidade de Brasília (UnB); Vanda Alice Garcia Zanoni, Universidade de Brasília (UnB); Valmor Cerqueira Pazos, Universidade Federal de Lavras (UFLA) / Universidade de Brasília (UnB); Lara Monalisa Alves dos Santos, Universidade de Brasília (UnB); Tatiana Renata Pereira Jucá, Universidade de Brasília (UnB)
DOI: https://doi.org/10.26512/9786584854000

Palavras-chave:

Aeronaves, Drones, Fotogrametria aérea, Inovação tecnológica, Modelagem 3D

Sinopse

DOI: https://doi.org/10.29327/563260

Os assuntos aqui tratados envolvem o uso de drones como ferramenta de captura de imagens para gerar produtos de fotogrametria para aplicação em diversas áreas do conhecimento. Com foco na área de arquitetura, engenharia, construção e operação (AECO), os experimentos aqui apresentados visam, fundamentalmente, à obtenção e ao processamento de imagens para alimentar algoritmos de visão computacional e à geração de nuvens de pontos para a construção de modelos 3D das cenas e objetos fotografados.

Capítulos

  • PARTE I - FUNDAMENTOS DA AQUISIÇÃO DE IMAGENS POR DRONE PARA GERAR PRODUTOS DE FOTOGRAMETRIA: DO PLANO DE VOO AO MODELO 3D
  • 1. Introdução
  • 2. Fotogrametria
  • 3. Planejamento e execução da missão
  • 4. Processamento de dados
  • 5. Processando os dados de campo
  • 6. Aplicações
  • PARTE II - INSPEÇÃO COM DRONE EM SISTEMAS DE COBERTURA
  • 7. Estudo aplicado na cobertura da Biblioteca Central da UnB
  • PARTE III - INSPEÇÃO COM DRONE EM SISTEMAS DE FACHADA DE EDIFÍCIO ALTO
  • 8. Estudo Aplicado na fachada-cortina do Edifício Sede dos Correios

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Biografia do Autor

Lenildo Santos Silva, Universidade de Brasília (UnB)

Professor adjunto da Universidade de Brasília – UnB. Possui graduação em Engenharia Civil pela Universidade Federal de Mato Grosso (1994), Mestrado em Estruturas e Construção Civil pela Universidade de Brasília (1997) e Doutorado em Geotecnia pela Universidade de Brasília (2003). É professor Adjunto do Departamento de Engenharia Civil e Ambiental da Universidade de Brasília (UnB). Tem experiência na área de Engenharia Civil, com ênfase em projeto de estruturas em Concreto Armado e Metálicas. Coordena o projeto Micro Veículo Aéreo Não tripulado (microVANT), aplicado ao monitoramento de uso de áreas urbanas.

Vanda Alice Garcia Zanoni, Universidade de Brasília (UnB)

Professora Adjunta do Departamento de Tecnologia da Faculdade de Arquitetura e Urbanismo da UnB. Engenheira Civil (UFMS, 1982), Mestre em Arquitetura com ênfase em Economia e Habitabilidade da Arquitetura (UFRGS, 2001). Doutora em Arquitetura e Urbanismo pela Universidade de Brasília (UnB, 2015) com ênfase na área de Tecnologia, Ambiente e Sustentabilidade. Atua nas linhas de pesquisa: “Tecnologia de Produção do Ambiente Construído” e “Patrimônio e Preservação”. É membro dos grupos de pesquisa cadastrados no CNPq: 1) Simulação Computacional no Ambiente Construído - SiCAC; 2) Documentação, modelagem e conservação do patrimônio. Temas de interesse: conservação e manutenção do patrimônio moderno, HBIM, simulações computacionais do desempenho higrotérmico, necessidades habitacionais, condições de exposição, durabilidade e degradação das edificações, estado de conservação das edificações, inspeções prediais com tecnologias inovadoras, visão computacional. Possui experiência no setor da construção civil em execução de obras, elaboração de projetos arquitetônicos e consultorias na área da qualidade construtiva.

Valmor Cerqueira Pazos, Universidade Federal de Lavras (UFLA) / Universidade de Brasília (UnB)

Mestrando em Desenvolvimento Profissional e Educação pela UnB, Especialista em Informática em Educação pela Universidade Federal de Lavras (2006), Licenciado em Informática pelo Centro Universitário de Brasília (2004) e bacharel em Ciência da Computação - Faculdades Integradas do Planalto Central (2001). Atualmente é Técnico de Laboratório da Universidade de Brasília, Professor da Escola Técnica de Brasília. Coordenador Técnico do Curso de pós-graduação a distância em Reabilitação Ambiental Sustentável Arquitetônica e Urbanística da Universidade de Brasília. Ocupou a função de Coordenador de Inovações Tecnológicas da Escola Técnica de Brasília e faz parte do Grupo de Pesquisa do LaSUS FAU UnB.

Lara Monalisa Alves dos Santos, Universidade de Brasília (UnB)

Graduada em Arquitetura e Urbanismo pela Universidade Católica de Brasília (2011/2015), possui Especialização em Arquitetura de Sistemas de Saúde pela Universidade Católica de Brasília (2016/2017), Mestrado no programa de Estruturas e Construção Civil pela Universidade de Brasília (2017/2019) com ênfase em Desempenho Térmico e Acústico de coberturas de edificações, e atualmente cursa Doutorado em Arquitetura e Urbanismo na linha de pesquisa de Tecnologia de Produção do Ambiente Construído pela Universidade de Brasília (2020/2024) desenvolvendo pesquisas na área de inteligência artificial com o uso do drone.

Tatiana Renata Pereira Jucá, Universidade de Brasília (UnB)

Possui graduação em Engenharia Civil pela Universidade Federal do Pará (2000) e mestrado em Engenharia Civil pela Universidade Federal de Goiás (2002). É doutoranda do Programa de pós-graduação da Faculdade de Arquitetura e Urbanismo da Universidade de Brasília (2020 - em andamento). Atualmente é professora assistente I da Pontifícia Universidade Católica de Goiás, e nos cursos de pós-graduação em disciplinas que envolvem o estudo da durabilidade, vida útil e degradação dos sistemas construtivos. É diretora da Central de Desempenho Consultoria e Treinamento LTDA, Tem experiência na área de Engenharia Civil, com ênfase em Materiais e Componentes de Construção, atuando principalmente nos seguintes temas: manifestações patológicas, norma de desempenho e estudos de durabilidade.

Referências

AERONAVES, H. Aerofotogrametria com Drones: conceitos básicos. CONCEITOS BÁSICOS. Disponível em: https://horusaeronaves.com/ebook/ebook-aerofotogra- metria-com-drones-horus.pdf. Acesso em: 07 abr. 2021.

AGISOFT LLC. Agisoft Metashape User Manual. Agisoft Metashape, n. September, p. 160, 2019.

AMERICAN SOCIETY OF PHOTOGRAMETRY. Manual of photogrammetry. Virgínia, ASP, 1980.

AMORIM, A. L.; SILVA, L. S.; CHRISTAKOU, E. D. Uso de VANTs em documentação arquitetônica. II Seminário Nacional de Documentação do Patrimônio Arquitetônico com o Uso de Tecnologias Digitais-ArqDoc, Universidade Federal do Pará, Belém, PA, 2012, 14 p.

ANAC. INSTRUÇÃO SUPLEMENTAR – IS Nº 21-002. Revisão A. Emissão de Certificado de Autorização de Voo Experimental para Veículos Aéreos Não Tripulados. Disponível em: http://www.anac.gov.br/assuntos/legislacao/legislacao-1/iac-e-is/is/ is-21-002a/. Acesso em: 04 mar. 2021.

______. Regulamento Brasileiro de Aviação Civil Especial – RBAC–E nº 94. REQUISITOS GERAIS PARA AERONAVES NÃO TRIPULADAS DE USO CIVIL. Disponível em: http://www.anac.gov.br/assuntos/legislacao/legislacao-1/rbha-e--rbac/rbac/rbac-e-94-emd-00/@@display-file/arquivo_norma/RBACE94EMD00.

ANDRADE, J. B. de. Fotogrametria. 2. ed. Curitiba: SBEE, 2003. 274 p.

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 16747: Inspeção Predial – Diretrizes, conceitos, terminologia e procedimento. Rio de Janeiro, 2020, 20 p.

BALLESTEROS, R. D.; LORDSLEEM JUNIOR, A. C. Veículos Aéreos Não Tripulados (VANT) para inspeção de manifestações patológicas em fachadas com revestimento cerâmico. Ambiente Construído, Porto Alegre, v. 21, n. 1, p. 119-137, jan./mar. 2021. http://dx.doi.org/10.1590/s1678-86212021000100497.

BANASZEK, A; BANASZEK, S.; CELLMER, A. Possibilities of Use of UAVS for Technical Inspection of Buildings and Constructions. Iop Conference Series: Earth and Environmental Science, [S.L.], v. 95, p. 032001, dez. 2017. IOP Publishing. http://dx.doi.org/10.1088/1755-1315/95/3/032001.

BAY, H.; TUYTELAARS, T.; GOOL, L. V. Surf: Speeded up robust features. In Ninth European Conference on Computer Vision, 2006.

BOWN, M.; MILLER, K. 2018. “The Use of Unmanned Aerial Vehicles for Sloped Roof Inspections – Considerations and Constraints”. Journal of Facility Management Education and Research, Vol. 2, No. 1, pp. 12-18.

COELHO, L; BRITO, J. Fotogrametria digital. Instituto Militar de Engenharia. Rio de Janeiro: 2007. Disponível em: http://e-foto.sourceforge.net/cap1.pdf. Acesso em: 14 mai. 2013.

DAINELLI, R.; TOSCANO, P.; DI GENNARO, S.F.; MATESE, A. Recent Advances in Unmanned Aerial Vehicle Forest Remote Sensing – A Systematic Review. Part I: A General Framework. Forests 2021, 12, 327. https://doi.org/10.3390/f12030327.

DAVID, G. L. Distinctive image features from scale-invariant keypoints. International Journal of Computer Vision, 60, 2(2004), pp 91-110. DPREVIEW.COM. Disponível em: https://www.dpreview.com/. Acesso em: 04 mar. 2021.

ESCHMANN, C.; KUO, C. M.; KUO, C. H.; BOLLER, C. Unmanned Aircraft Systems for Remote Building Inspection and Monitoring’. In: Proceedings of the 6th European Workshop on Structural Health Monitoring, July 3–6, 2012, Dresden, Germany, 2, pp. 1–8.

FALORCA, J. F.; LANZINHA, J. C. G. Facade inspections with drones–theoreti- cal analysis and exploratory tests. International Journal of Building Pathology and Adaptation, v. 39, n. 2, p. 235–258, 2021.

GRANSHAW, S. I. Photogrammetric Terminology: Fourth Edition. The Photogrammetric Record 35(170): 143–288 (June 2020). DOI: 10.1111/phor.12314

HERREROS, J. L. E. Los drones y sus aplicaciones a la ingenería civil. Madrid: Fundación de la Energía de la Comunidad de Madrid, 2015, 237 p.

HEZAVEH, M.M.; KANAN, C.; SALVAGGIO, C. Roof DamageAssessment using Deep Learning. 2017 IEEE Applied Imagery Pattern Recognition Workshop (AIPR), [S.L.], v. 1, n. 1, p. 1-6, out. 2017. IEEE. pp. 6403-6408, doi: 10.1109/AIPR.2017.8457946 http://dx.doi.org/10.1109/aipr.2017.8457946.

KATZ A. T. S.; BASRI. R. Direct visibility of point sets. In SIGGRAPH 2007, ACM Transactions on Graphics, 2007.

KELLEY, S. J. 20th century curtain walls - Loss of redundancy and increase in comple- xity. Structural Analysis of Historic Construction: Preserving Safety and Significance - Proceedings of the 6th International Conference on Structural Analysis of Historic Construction, SAHC08, v. 1, p. 25–31, 2008.

KLEIN, L.; LI, N.; BECERIK-GERBER, B. Imaged-based verification of as-built do- cumentation of operational buildings. Automation in Construction, v. 21, p. 161-171, jan. 2012. doi: https://doi.org/10.1016/j.autcon.2011.05.023.

LIMA, B. B.; ZANONI, V. A. G. Método de Análise do Estado de Conservação para Sistemas de Revestimento de Fachada em Mármore: o caso do Congresso Nacional. 13º Seminário Docomomo, Salvador, v. 1, n. 1, p. 1-16, jul. 2019. Anais. Salvador, 2019.

LIMA, M. B.; JUNIOR, A. C. L.; RUIZ, R. D. B.; FERNANDES, B. J. T.; OLIVEIRA, S. C.; DOS SANTOS, O. J. Inspeção de manifestações patológicas de fachadas. Mix Sustentável, Florianópolis. V. 6, N. 2, maio de 2020, p.111-122. DOI: http://dx.doi.org/10.29183/2447-3073.MIX2020.v6.n2.111-122.

LIU, Z.; CAI, K.; ZHU, Y. Civil unmanned aircraft system operation in national airs- pace: A survey from Air Navigation Service Provider perspective. Chinese Journal of Aeronautics, v. 34, n. 3, p.200-224, 2021. https://doi.org/10.1016/j.cja.2020.08.033.

MELO JÚNIOR, C. M. Metodologia para geração de mapas de danos de fachadas a partir de fotografias obtidas por veículo aéreo não tripulado e processamento digital de imagens. Tese de Doutorado em Estruturas e Construção Civil. Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, Universidade de Brasília, Brasília, DF, 2016, 376 p.

MUNARETTO, L. Vant e drones: a aeronáutica ao alcance de todos. 3. ed. São Paulo: Edição do autor, 2020. 182p.

NEX, F.; REMONDINO, F. Preface: latest developments, methodologies, and appli- cations based on uav platforms. Drones, [S.L.], v. 3, n. 1, p. 26, 14 mar. 2019. MDPI AG. http://dx.doi.org/10.3390/drones3010026.pdf/. Acesso em: 04 mar. 2021.

RAKHA, T.; GORODETSKY, A. Review of Unmanned Aerial System (UAS) appli- cations in the built environment: towards automated building inspection procedu- res using drones. Automation In Construction, [S.L.], v. 93, p. 252-264, set. 2018. Elsevier BV. http://dx.doi.org/10.1016/j.autcon.2018.05.002.

REVISTA ACRÓPOLE. São Paulo: Fauusp, v. 369, 1970. Disponível em: http://www.acropole.fau.usp.br/edicao/369. Acesso em: 10 jun. 2021.

RUIZ, R. D. B.; LORDSLEEM JÚNIOR, A. C.; ROCHA, J. H. A. Inspeção de fachadas com Veículos Aéreos Não Tripulados (VANT): estudo exploratório. Revista ALCONPAT, 2021. 11 (1), pp. 88 – 104, DOI: https://doi.org/10.21041/ra.v11i1.517.

SALMAN, N.; YVINEC, M.; MÉRIGOT, Q. Feature Preserving Mesh Generation from 3D Point Clouds. Olga Sorkine and Bruno Levy. Computer Graphics Forum, Jul 2010, Lyon, France. Willey, 29, pp.1623-1632, 2010.

SILVEIRA, B.; MELO, R.; COSTA, D. B. Using UAS for Roofs Structure Inspections at Post-occupational Residential Buildings. Lecture Notes in Civil Engineering, p. 1055-1068, 14 jul. 2020. Springer International Publishing. http://dx.doi.org/10.1007/978-3-030-51295-8_73.

STAFFA, L. B. Jr.; SÁ, L. S. V; LIMA, M. I. S. C; COSTA, D. B. Uso de técnicas de processamento de imagem para inspeção de estruturas de telhados de edificações para fins de assistência técnica. In: ENCONTRO NACIONAL DE TECNOLOGIA DO AMBIENTE CONSTRUÍDO, 18, 2020, Porto Alegre. Anais. Porto Alegre: ANTAC, 2020.

YUDIN, D; NAUMOV, A; DOLZHENKO, A; PATRAKOVA, E. Software for roof defects recognition on aerial photographs. Journal Of Physics: Conference Series, [S.L.], v. 1015, p. 032152, maio 2018. IOP Publishing. http://dx.doi.org/10.1088/1742-6596/1015/3/032152.

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Publicado

maio 23, 2022

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ISBN-13 (15)

978-65-84854-00-0

Publication date (01)

2022