Cuando Pölkky Oy, una empresa finlandesa especializada en el aserrado y procesamiento de madera, necesitó reemplazar una pieza esencial del equipo, se le pidió al gerente de bienes raíces Jaakko Laihola que modelara el sitio y la máquina.

Laihola, un fotógrafo aficionado convertido en fotogrametrista, lo describe como el modelo más complicado que ha creado en su carrera hasta la fecha, pero también el más fácil.

Detalles del proyecto

Empresa	Pölkky Oy
Ubicación	Kuusamo, Finlandia
Fecha	Agosto de 2018
Duración del proyecto	1 semana
Imágenes capturadas	755 fotografías aéreas 646 fotografías terrestres
Hardware	DJI Phantom 4 Pro para tomas aéreas Canon EOS 6D + EF 17-40 f4.0 para fotografías terrestres
Software	Pix4Dmapper
GSD	0.5 cm

Otro uso para Pix4D

Pölkky Oy utiliza Pix4Dmapper en el trabajo diario para medir el volumen de las pilas de astillas, aserrín y otros residuos.

Sin embargo, el mapeo de la infraestructura es un nuevo proceso para la empresa. La máquina de medición de troncos es un equipo vital, ya que escanea los troncos de los árboles en busca de imperfecciones para lograr un proceso de corte más eficiente. La máquina necesitaba actualizarse, pero debido a su gran volumen, medía unos 2.5 x 2.5 metros, primero se tenía que quitar, así como colocar nuevos cimientos, ya que en modelo actualizado de la máquina de rayos X necesitaba una base nueva, aislada de las vibraciones causadas por el transportador de troncos.

Laihola describe el proyecto como: "El proyecto más complicado que he realizado hasta ahora. Es una estructura compleja, con grúas, cadenas y todo lo demás. Tomé muchas fotografías para asegurarme de hacerlo bien desde la primera vez”.

El modelo obtenido muestra claramente los detalles de la maquinaria, entre ellos los rieles delgados, que son difíciles de modelar usando fotogrametría, lo cual demostró la habilidad de Laihola con el software y su dedicación al proyecto. "Tomó algo de tiempo, ¡pero no fue difícil!", dice Laihola.

La toma de fotos

Para modelar la compleja estructura, rica en textura y profundidad, Laihola se basó en tomar muchas fotos.

En un solo día se tomaron tanto imágenes terrestres como aéreas. Las imágenes terrestres se tomaron con una cámara Canon EOS 6D DSLR con un lente EF 17-40 f4.0 a 17 mm f8.0. El amplio campo de visión de este lente capta más información en cada toma, lo cual ayuda a garantizar una superposición suficiente. Laihola usó un monopie para estabilizar cada toma, pero agrega que un trípode hubiera sido aún mejor.

Para captar imágenes desde el aire, Laihola hizo un vuelo sencillo de doble cuadrícula con su cámara DJI Phantom 4 Professional. Con ambos formatos, Laihola fotografió en formato RAW para obtener la mayor cantidad de información posible.

“Tomar fotografías adicionales en las esquinas de la estructura también ayuda", agregó Laihola. “Cuando sabes cómo tomar una foto, ¡sabes que te has convertido en fotogrametrista!”

El gran número de imágenes —un total de 1,320— hizo posible que hubiera la suficiente superposición para obtener un modelo detallado. El siguiente paso era combinarlas.

Combinación de imágenes aéreas y terrestres

Laihola editó las imágenes RAW en Adobe Lightroom para igualar la diferencia de color entre los dos grupos de imágenes; un grupo de imágenes tenía un aspecto considerablemente más "cálido" que el otro, y las diferencias en el balance de blancos casi garantizan un modelo de aspecto manchado. Este paso solo le llevó a Laihola alrededor de una hora y media, ya que una vez que se corrige una imagen, el software de edición de fotos puede aplicar los mismos cambios a todo el lote.

Las imágenes se exportaron como archivos JPG, luego se importaron en Pix4Dmapper. Las imágenes aéreas y terrestres se procesaron al mismo tiempo en dos computadoras de escritorio diferentes, ambas con Pix4Dmapper, y luego se fusionaron. Poder ver ambos conjuntos de datos al mismo tiempo hace que sea más fácil encontrar los puntos de conexión comunes.

La nube de puntos se generó utilizando el proyecto fusionado.

Aunque la generación de la nube de puntos fue más lenta de lo que podría haber sido con menos imágenes o con menos opciones de procesamiento, el número de imágenes ayudó a crear un modelo más estético. Laihola explica: “Con más imágenes, puedes seleccionar mejores opciones en Pix4Dmapper cuando trabajas con la nube de puntos densa. Puedes cambiar el número de imágenes en las que tiene que estar un punto; cuanto mayor sea el número, menor será el efecto en la nube de puntos. Al aumentar el número de imágenes, no tienes que hacer tanto trabajo manual para limpiar la nube de puntos". Laihola seleccionó un mínimo de cinco combinaciones para este proyecto.

Una vez generada la nube de puntos, se inició el trabajo de edición manual. Laihola calcula que dedicó unas seis horas a limpiar el modelo, especialmente los espacios estrechos entre las barras. “La herramienta de modelado hizo que el trabajo fuera mucho más fácil. Si tuviera que hacerlo de nuevo, tomaría más fotografías. Mi consejo es tomar muchas fotografías y dejar que el aparato haga el trabajo, dice Laihola.

El modelo y los resultados

El equipo de Pölkky Oy y los contratistas utilizaron la nube de puntos 3D final para planificar la desinstalación de la máquina. “Cuando solo se envían imágenes, no se obtiene la imagen completa", dice Laihola.

“Cuando hay muchas personas en una habitación y hablas de algo, es difícil saber si todos estamos hablando de lo mismo. Pero cuando se puede señalar un modelo 3D y decir, 'aquí es donde está el problema, aquí está la viga, aquí es donde debemos pasar un cable', se puede visualizar y llegar a un acuerdo de manera más fácil".

Antes de que comenzaran los trabajos de desmontaje, los equipos mecánicos y de ingeniería de Pölkky Oy y un contratista externo tomaron medidas del modelo, que tiene un GSD medio de 0.5 cm. Se tomaron muchas medidas en el sitio con una cinta métrica, y se encontró que todas estaban a un centímetro de las medidas que se tomaron del modelo.

La planificación previa, realizada con la ayuda del modelo 3D de Laihola, ayudó a asegurar que el desmontaje y la posterior instalación de la nueva máquina se llevara a cabo sin problemas, lo cual minimizó las interrupciones en el funcionamiento de la planta.

"Para este proyecto, únicamente consideré usar Pix4D, nunca otra cosa", dice Laihola. “Una vez que sabes cómo tomar las fotos, es fácil de usar”.

De piloto de dron a la fotogrametría profesional

Aunque el "trabajo cotidiano" de Laihola es el de gerente de bienes raíces en Pölkky Oy, a menudo vuela un dron los fines de semana. "¡Siempre quise comprar un dron!" Laihola se ríe.

Además de crear modelos por diversión, trabaja con un planificador de zonificación privado local.

Laihola explica: "El planificador con quien trabajo no conocía mucho esta tecnología, aunque había tenido experiencias previas con ortomosaicos. Pero encontró un proyecto, y estableció los puntos de control terrestre mientas yo volaba. Una vez que vio el proyecto terminado, pudo ver el potencial claramente y, desde entonces, me ha estado llamando”.

Laihola ha adquirido rápidamente altas capacidades en fotogrametría y ha obtenido su certificación en Fundamentos de Pix4Dmapper. El empleador de Laihola también utiliza técnicas y equipo de mapeo como contratista.

“Me gustaría considerarme fotógrafo", dice Laihola, "pero en este momento, ¡soy realmente un fotogrametrista!”

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