Il punto di partenza per lo studio della dinamica di un sinistro stradale è la conoscenza della posizione reciproca dei mezzi al momento della collisione.
Una indicazione di tale posizionamento può essere ottenuta determinando il profilo di deformazione dei veicoli danneggiati.
Tuttavia ricavare con esattezza il profilo è un'operazione non banale, tant'è che negli approcci classici viene determinato approssimativamente tramite ispezione visiva o tramite alcune misurazioni per punti, usando rotelle metriche o distanziometri laser.
Le moderne tecnologie di Computer Vision consentono di produrre modelli tridimensionali dei veicoli danneggiati, al fine di ricavarne il profilo di deformazione.
Strumentazioni più avanzate, quali i laser scanner, consentono di ottenere una scansione tridimensionale completa del veicolo danneggiato. L'acquisto di un laser scanner comporta perà un notevole impegno in termini di spesa, non giustifica per un utilizzo sporadico.
Una soluzione al problema, e con costi relativamente ridotti, è data dall'utilizzo delle moderne tecniche di Computer Vision, che permettono di produrre modelli tridimensionali di soggetti di interesse a partire da fotografie scattate intorno al soggetto.
In pratica tali metodologie estendono le possibilità della fotogrammetria classica, consentendono di produrre modelli tridimensionali con procedure automatizzate e (quasi) senza necessità di intervento manuale.
La creazione del modello tridimensionali avviene in due fasi (esemplificate nelle immagini più in basso):
- Structure from Motion (SfM): viene ricavata la posizione di scatto della camera per ogni immagine acquisita.
- Multi-view Stereo (MVS): una volte note le posizioni di scatto viene prodotta una nuvola di punti tridimensionale del soggetto fotografato.
L'elaborazione delle immagini per la produzione del modello tridimensionale può essere effettuata in automatico utilizzando software dedicati, quale ad esempio Agisoft Photoscan, utilizzato per il presente articolo. Abbiamo scelto questo prodotto per il costo ridotto (circa 160€ nella versione standard) e per la qualità dei risultati prodotti.
Questi algoritmi presentano però due principali limitazioni, da correggere con operazioni di post-elaborazione:
- le nuvole prodotte non sono in scala
- le nuvole prodotte non sono orientate correttamente rispetto al piano x-y
Ciò avviene poiché:
- gli algoritmi sono in grado di rilevare solo la scala relativa fra la dimensione dell'oggetto e la lunghezza focale della camera.
- può essere identificata solo la posizione della camera nelle varie posizioni di scatto rispetto al soggetto e non rispetto al piano del suolo
La correzione dell'orientamento e della scala possono essere effettuate direttamente nel software per la ricostruzione degli incidenti stradali PC-Crash (v. 10.1/10.2). Il modello tridimensionale può essere poi utilizzato per ricavare il profilo di deformazione del veicolo e per stimare il relativo valore di EES.
Le immagini seguenti mostrano il modello tridimensionale importato in PC-Crash, scalato alle dimensioni reali, e il profilo di deformazione del mezzo, come da modello 3D.
Noto il profilo di deformazione, è poi possibile sfruttare il modulo per il calcolo dell'EBS presente in PC-Crash, al fine di ottenere una stima dell'energia di deformazione, come illustrato nell'immagine successiva. Il valore dell'energia di deformazione è ricavato in base all'algoritmo descritto nel software CRASH3.
I dettagli dell'algoritmo possono essere trovati sul sito web di McHenry software. Cliccando su questo link si aprirà un PDF con la descrizione degli algortimi del software CRASH.
La parte relativa al calcolo dell'energia di deformazione si trova alle pagine 19 e seguenti..
In PC-Crash, i coefficienti legati alla deformazione del veicolo sono calcolati automaticamente in base alla linea approssimata del profilo di deformazione.
Nell'Area Riservata del sito web italiano di PC-Crash è presente una serie di tutorial che illustrano passo per passo le varie fasi del processo, dall'acquisizione delle immagini al disegno del profilo di deformazione in PC-Crash.