Python Photogrammetry Toolbox: A free solution for Three

Post on 09-Feb-2022

15 views 0 download

Transcript of Python Photogrammetry Toolbox: A free solution for Three

HAL Id: hal-00834940https://hal-enpc.archives-ouvertes.fr/hal-00834940

Submitted on 18 Jun 2013

HAL is a multi-disciplinary open accessarchive for the deposit and dissemination of sci-entific research documents, whether they are pub-lished or not. The documents may come fromteaching and research institutions in France orabroad, or from public or private research centers.

L’archive ouverte pluridisciplinaire HAL, estdestinée au dépôt et à la diffusion de documentsscientifiques de niveau recherche, publiés ou non,émanant des établissements d’enseignement et derecherche français ou étrangers, des laboratoirespublics ou privés.

Python Photogrammetry Toolbox: A free solution forThree-Dimensional Documentation

Pierre Moulon, Alessandro Bezzi

To cite this version:Pierre Moulon, Alessandro Bezzi. Python Photogrammetry Toolbox: A free solution for Three-Dimensional Documentation. ArcheoFoss, Jun 2011, Napoli, Italy. pp.1-12, 2011. <hal-00834940>

�����������A�

B�CCDAE���F����������A � �������D�������������� � B � ���� � C�����A � ��������������AC��AD�������A�D���A

�������A

����������A�B�CDE�F�����A�EBAE����������AC�������������������F���������C���������������

���F��BAC��F�C�A����C���������B�������CB�����BE��A�AC�������C�C����FC���������BBE��A������A����B����A�����

�C��FC������A� ���A�����FA���CAC�����A������!F�����A������F�A�AC��"#���EA���$CFC������A�EBAE���%��� �

��AC��������A�������C�F�C���B�������CB�����A������C��FC��������BE��A�AC� ���&���������F�E�B��������B� �

'�F������A�������A���F����A�CF������A��������������B�FA�����A�(C�CA������F�AC�CA��)���(EA�CA���F��C��AC�C���

F�������(���F*�A���EF�����A���B��F������AE�����A�BA�����%��F�E�B��B�������A����B�FFCA�������FC���C�CB�AC���� �

A������!���� �

����F��A�����+�A���+��A�������A�������(�,��++���CF�����FFC(���F��EAC��A��F�����A��F�����(���F ��A�CF �

B����F��������A���FB�C�AF�A��A��EA���A��A����C�����A�FA��F����A������!���� ������AC������B�FF�CF����EB���C �

A���B�����F� �B��C(��AC�������F����B�FA�EBAC� �����EF���B���E�CA �������������CB���CA����B��������� �

A���C�� � B����� � #��C(��AC� � CF � ��������� � �CA� � �E���� � ��C�� � ��F� � ��B�FA�EBAC� � CF � ��� � A���E���

#�$�-+�$� �.�F�CA��A����EA���AC���A���EF���B��B�A����A����C�����FE�A�B���FC��A���CCAC���������A��F*�A���

C�����FC/�����A������AE�����A�BA�� �&BAC����A����C�FA�������A�����A���C�F������EBAC�����A���B���EA�AC��AC�� �

�������B���FC����FCA�����A�����CA�B��E� �&BAC����A������AE�����A�BA���C��E�B�F�A����C�����FE�A*�++��B��

���!�(�A���CA����%�����A�A����A���0C���FCA�������CACF��#��E�(C�����������EF�(�������������F���B���E���F������

�CA��$1%2&��������F���E����3+1�� 4��CB�F�� �����EF�����$1%2&���FE��F���������BBE��A����FE�A��A��E���CA�

CB���F�F�A���AC������B��BE��AC� �

+�A���+��A�������A�������(�,� � �����F���E��� �3+1�� 5� �CB�F�� � CF �� �B��FFCB�� ��,�������� �%16���

���7�BA � C ���CB� � CFA�E��AF ����!������� ���� �F����� �����B���ECA� ����!F� ��� � A������������A ��� � A���

F��A������F���C��B�������C�CB�AC��������(�B!F����(E��B��B!C�

�BACD��EF���ED

5.�.C�CA�� �B����B��(������(�����C�EF� A�B������� � ��F�� �����E��� � �C��������C���� �

FA�EBAE��� � �C��A� � ���A�������A�� ����� ����� � A��C� � ���F ��� �B�F �1�F�� � �� �1C��� � ����

�BBE��A����C��C��A������BCFC���(EA��,��FC��������C���A������B������A��C��EF����DEC��F�

�����AC� � +��A�������A�� � CF � ���� � �� � ���� � �BB�FFC(�� � �CA� � A�� � ��B�A � ������FF � C�

���BA��CBF�A��A���!��B����BA��C�CA���B������B�������(EA���FF����BCF���B�AC��A������BCFC�� �

+��A�������A����CA��B�FE����B���������F��A����B��A���F������������B���F�A�����F���(EA�

CF��BB�FFC(���A����(��� �������#���EA���$CFC�������CA��F�������AE���A��(��EF���(����

A�B�CB���EF��F ��A8F���������BAC�����F���B������C��������A����������FF������(�������C�A���

9 0C���FCA:�+��CF�2FA��1�3���0�;�#<;����#�A�������$CFE���#���EAC���2<+#

4 &;#��2&�

��FA � ��B��� � ��EB� �������FF � ��� ��CFC(�� ��CA� ���(�F���CB� � �C!� � A�� ��CB��F��A �+��A�F�A��

+��7�BA5

6E���(7�BAC���B�FCFA�C�����C�C����A����B��C�C�������A����!��5.��C�CA���B������F� �

��CF�A����B��C�F��E���(��%�����6���F�E�B�����#��FF�+��A�����A��(���BB�FFC(����CA��EA �

B�FA��CA � 6E� � �C���C� � ����F � ������� � ���� � �,CFAC� � F��EAC� � A��A � ���� � ����� � A� � (��

�EBAC����������DE�A�

�BA������FA�E��

���� ���B�FA�EBAC���� ���FB���B��AE����������C�����A ��C����CAF�(����F�A ��� �4.�

C����F � CF � � � B���EA�� � �CFC� � ���(��� � A��A � ���� � (�� � FAE�C�� � ��� � ��B���F � �EB� � 5.�

��B�FA�EBAC�F � ��� � �(�� � A� � ��FB�C(� � A�� � FA�EBAE�� � �5. � ��CAF� � �� � A�� � FB�� � �� � A�� �

B��C�E��AC�����AC������A���B����������A������CFA������CBAE��F �

����5.���B�FA�EBAC�����(����B�E���(����B����F���CA��A�������C�FA��F*

9 #����F����B�F�(�A������C�F����C����F�������E�����5.�B��C�E��AC�����

C�������C�F������FAC��A�����FAC��AC���������AC���B��������F���

4 ��� � A����C�� � �����A�C�F � ��� � �EF�� � C � � � B���� � B����C�A�F � F�FA���

��FAC��AC��������(���B��������F���

5 =��C����B�����A��B������B��C(��AC�������������EF���F�����������A���

FB���FE���B�F�CF�B���EA���EFC������C����F

>�C�� � A�� � A����C���B����� � B��C(��AC� � CF � � ������FAE�C�� ����(���� � A�� ��E�AC��C���

B������B��C(��AC������CF���B������C��A�F! ���CF��E�AC��C���B��C(��AC��CF�B�EBC����F�CA��C�� �

��A���C��A������BCFC�����A���FB�����B�FA�EBAC�����A���DE��CA�����A�����FE�AC����F��5.�

�����

������FA � C����FFC���������FF � C ���������$����!� ���FFC(�� � A� �B���EA� �� �5.�

�����F�A�AC�������BCA���������(�C����F?���CA�����C���������E��C����F ��EA����������������

�������F��EAC���,CFAF �;�B�A���F���B�������(C�A��A��B����C�F�A��A���������CBC�A�����EBAF�

FEB���F�+C,?�@����&BEA�5.A

& � F���A � �CFA��� �5.� ��B�FA�EBAC� � ������CBAE��F � FA��AF ��CA� ����7�BA � �C!� �%�B���C��

#����D����+��A��������E�A��A�EF��B����F���C����CAF�F���BA���(��A���EF���C����C�EF�

�CBAE��F�A����A���C��A���5.���FCAC�����B�����F����A�EF�����C���A���EF����CA����CA����B��

A��������A����CBAE����FB���(������ ��������B�FF���F����������DEC��������A�����,���ACF� �

+�����FF � C � C���� � ��AB�C� � �� � �C�� � (�F��C� � ��AB�C� � �����F � �� � A� � ��A���C� � A���

B����F����B�F��EA���ACB�����A��!F�A��B�A�C(EAC�F��C!����%�9F�����0;%99

� � ��B�A � ����F� � � � ��A � �� � B�����BC�� � ����EBAF � �� � ��( � F���CB�F � ��!� � 5.�

��B�FA�EBAC��������BB�FFC(���(EA�B���EA���5.���A�������A������F�����C����A��A���EF��F �

��� ���C � �,����� � CF �+��A�F�A� � �A � ��� � ����C��F � � � 5.��CFE��C/�AC� � F���CB� � A� � A������

A���E���A���F�A�������A�F�(EA�5.���A��B��A�(��EF���������E������E���F� �������(�F���CB� �

EF�F�A���B��E���F���FA���������B���EA�AC�������A������F��A����CBAE��F����B���EA�����A��

EF���������A�E������E��B�A��� ��������(�F���CB�F�����������&;#5.94� ���#�+��%��

3 http://photosynth.net

4 AGARWAL et alii 2009

FRAHM et alii 2010

5 http://www.pix4d.com/

6 http://www.acute3d.com/

7 http://ict.debevec.org/~debevec/Research/

8 http://www.canoma.com/

9 http://www.photomodeler.com/

9F 16>2�4FF?11 BAY et alii 2008

12 http://homes.esat.kuleuven.be/~visit3d/webservice/v2/

>�(����CB�95��(EA����C�A����EF����B��E������B���EA�AC��F��A�����CF������A���EF�������A�� �

��A����CBAE��F�

���!F�A��A���������B�����6����E�B����������!F���E����9?��#�$�-+�$�9@��

A��A � ������� � �E�AC��C�� �B��C(��AC� � �� ���F� �5. ���CA � B��E� � B���EA�AC�� � �� � �C� � A��

��������������������F��A��EF���C���C��C�������A����!��5.��C�CA���B������F� �>������C�� �

A���EF�����F����B�A�C���F��EAC��A��A��C��F��C��B�A������A�����������A������ �&F��CBAE��F�

��� � A�� �������A� ��� � A�� �EF�� ��� �B��F� � � �EF���FC�� ��C���C� ���� ���C �����(�B! ��� ��E��

������B� � CF � A��A � B���EA�AC� � F���� ������F � �����EF��GF � B���EA�� � �A � B�E�� ����� � F����

����(�B!F�����������FB��F���� ������ C����F�(EA���B������CF��(�A������������B�����

DE��CA��B��(�������(�����EBC��C�����FC/������CB�����C�A���A���(�,

�BA��A��E�A��������A���A�����

�EC��C��5.�"�����'�������CBAE��F�B�FCFAF�C���B�����5.�B��������FCAC�F�����A���A��

�CBAE��F����5.���FCAC�F�������ACBE����B�A�A����A���C����F ��A�CF�����(��C��AC��C��FC�C����

B�A�A�(�A����<��C��F����F�����5.������A������(���F �0F���C�EA�B�FCFA������C�����

B����BAC�����B������������A��F �����B���EA����EA�EA�CF���F�A����5.�B��������FCAC�F����

5.���CAF���C� �9�

5.�������CBAE��F�CF����BAC�����F���B������C�A��A��������#���EA���$CFC����������

F��BC�CB����� � ����� � ��A�C����-��AB�C�� ��A�EBAE�� � �������AC� � ����� ��� ��E�AC��� �$C���

�A�����CFC����$�� �

� ��������AB�C���C�F�B�������B���FE(�C�����(�A����A����CBAE��F

� �A�EBAE�� � �������AC� ��FAC��A�F � A�� � ����AC�� �B����� ���FCAC� � ������B����

��CAF�B���EA����A�A�������C�EF�FA�� �

� �E�AC����$C����A�����CFC���FAC��A������F�������F�A�AC�����A���5.�������

�.�F����CA�B��E��

A�B�AC����A�����D�

��������AB�C��C��AC�C�F��CBAE��F�A��A�B��(��EF���A��B���EA��A�������AC�����C�A�AC��

���4�B���������A�EF�A��B��C(��A�����A���!����C����F ���CF����B�FF����C�������AB�C��CF �

����������C�5�FA��F*�

9 B���EA����B���B�A�A�����B��C�����%��AE������.�FB�C�A���B���EA�AC�������

CFA�B����%����

4 �C���EA�AC�����AB��F�(�A����A����CBAE��F���C��A�������FA���FB�C�A���C�A���

�A����C��������A�����C�F���

5 B��B!�A��������A������A����EA�AC�����AB��F��2�C�����������A��� �

6B��A���C�������AB�C��(�A����������FFC(�����C��CF�������������������A�CB�������CF �

(EC�A���C� �4� �&������CF�������C���������A�CB�B��BAC���,CFAF�(�A����A����CBAE��F

A�B�A �����A!E��A��������ED

� #����� ���F� � �FAC��AC� � �C�F � A�� � B����� ���FCAC�F �(� � F���C� � A�� � ����AC�� ���F��

�FAC��AC�����(��� �;���AC�����F���FAC��AC��B�FCFAF�C��FAC��AC�����C�C����AC��(�A����

A���B�����F������A�AC��;������A��F��AC������C� �5� ���CF�����AC��������A���(�A����A�� �

13 http://ptak.felk.cvut.cz/sfmservice/

9? �<&$21H�4FFD9@ %0;0I&>&�4F9F

�C��F�CF���CA��E������FB�C(���(����"2FF�AC��'���A�C,9A

��CF�2FF�AC���5J5���A�C,�����A�F�B����F���C����CAF�C�FA�����C����F��FFE�C��A��A�

A���B�����F�F�ACF���A����C�����B����������� ���CF�2���A�C,�B�E���(��B���EA��������D �

��CAF��CA�����C������A��������CA��@���CAF9C �����@���CAF���A����CF�����������(�B�EF��CA�CF�

A����CC����B�F�����CA������F�A�����������B�FA��CA���A����FAC��A�����A�C,����F������C�� �

������BBE��A����FE�AF �����C�������AB�C��FA���CF�A�EF�B�EBC��*�A��������B�������CAF����

��A�(�A�����CBAE��F�����C�����A��A��������C����F����B���FAC��A��5.���FCAC�F��BBE��A��� �

������FCAC�������B������B����F��(��B���EA��������B����F����B�F�(�A����5.�

��CAF � �� � B����F���C� � ���7�BAC�F � C � A�� � C���� � ���� � ��CF � 5.�4. � B����F����B��

���(����CF�!����F�;�F�BAC����C� �?� ��A�B�FCFAF�C��FAC��AC��+C����A�AC���A��F��AC�����

CA���� � ������A��F � �� � A�� � B������ � �CA� � � � ��� � B�FA��CA � �����A�� � �A � �C�F � A�� � +C�

B��C�E��AC��A��A��CC�C/��A���������7�BAC�������F�(�A����A������F���FFC��A���E�����ACB���

B������B�A�� � A� �5.���CAF ����A���4�� C����������B����C�A�F �6B�� A���B�����F ���� �

����A����CA����2FF�AC�����A�C,����5.���CAF�K�����(EC�������B������CB����A������� �

B������A��A���FB���(��EFC��FEBB�FFC�����F�BAC�

��F�� � � � A��F� � B���EA�AC�F � �2FF�AC��� � ;�F�BAC�� � �� � B� � ������� � �B����A���

�A�EBAE����������AC� ��A8F�A��������CA���A��A�CF�C������A���C�A���5.�B��C(��AC��F��A�����

���EF����E����� �

�B�ACD����D���A"�������A��E�A�E��ED

�E�����CF�������A���FA�A�����A�����A�C������A�AC�����CB����A������ ��A�A�!�F��F�

C�EA���C�����F��C�F����B������C�����AC����C!����B������E�F��,A��BA��������2,C��7�����A��

���##.�F�F���FC/�����C��(�����B��������E��BAE������(FCA����������C�� B���

%��� �� � CCAC�� � C���� � �A���!� � �E���� � B���F�F � � ���C� � �� � C����F� � B���EA�F � A���

����AC�����F���CA��A���2FF�AC�����A�C,����A���A������CB����A�����A�������CC��C����F�C�

A���5.�FB���(��EFC��FEBB�FFC�����F�BAC�F ���������A�����C��CB����A��������� �(E��� �

��7EFA��AF9D�CF�EF���A�����C�����C������A����FAC��A���B������������A��F����5.���CA�

��FCAC�F�����A�EF����EB��A����������B��FF�B���EA�����A�����F��FC/��CF�����C�

��CF��F�E��������CA���B��(���CBAE�����F�C��C�E���@*

��EA*

� �C������A���!���������A�CB�����B�����A��CBAE��F�

� �CA�����B������������A��F��%�B������A���##.�F�F���FC/��

6EA�EA*

� �B��������FCAC��

� F���F����CA�B��E�

�E�����FE����F������F��������E�AF ��AGF�B����CF��A������B�������F���AC��F�A���5.�

��B�FA�EBAC����C�F��E��A����C�A������ ��EA�CA������A�������A�������(�C��������A������ �

6�����E�B� � �C�(�� � F��EAC� � ���� � CA���A � �CA� � FEB� � ��������B� � ;�B�A � B���ECA��

CCAC�AC��� �C!�� A��� �C(������7�BA9E� CF �� �����E���A� ���B����� � C������A�AC���� �"�E�����

B���F' ���CF�(�CB!F�B�E���(�������B���C�A���A����B��C�C��������EAE��

�B#A��������A$��%A"����E&���ED

�� �http://en.wikipedia.org/wiki/Essential_matrix�

9C <���2;�4FF?

�� http://en.wikipedia.org/wiki/Bundle_adjustment �

�� http://code.google.com/p/libmv/ �

�E�AC��� �$C����A�����CFC�� ��$���B�FCFAF � C �����C�� C������C,�� � A� �5.���CAF�

�B��F�F��C����F���CA�B��E� ���CF���F�������F�A�AC��B��(������F����CA�B��E���������F� �

��F� ���������A���C����5.���FCAC��������B��B����F���C���C,������A���C�����F�DE�B�� �

�$��EF�F��E�AC����C�����A�����EB����(C�ECAC�F�����FAC��A���BBE��A��B�A�A���C� �A�

6���� � A��� CA���FAC��FA�A�����A�����A ���A���� CF � A���+�AB��������B��B������+�$��

�+�AB���E�AC$C����A�����4F ��A�CF�(�F�������F��������C��FA��A��� ��A��C�F�B����F���C��

��AB��F�(�A����C����F������B������,����A������C��(����CA���AC����,��FC������C�A��C��

FA��F�C�������A���������(���B����F����B�F���C� �D� ��EB����������B���C�F����CAC����

B����F����B�F�A��A��������7�BA�������A���E���A�A���C�������AB�C�����F��FA�� �

%C�E�� � E � F���F � (���CA � �� � EFC� � +�$� � ����A� � 5. � /��F � B����F��� � A� � �������

A�,AE�������A�����(C�E�EF�C������/��F�*

A#BA'��A!(��EDA!�E�E��������(A'EE��E)

����+�A���+��A�������A�������(�,��++��49�C������AF����C���C��A����������5.�

��B�FA�EBAC���������F�A�����CBAE��F ��A���FC��������F�A���B��FFCB���B�FA�EBAC�����B�FF ��A�

A�!�F��CBAE��F��F�C�EA�����������F��EA���ACB�����A���5.���B�FA�EBAC������A���C����F�����

��CB��5.����CFA��AC��CF���FFC(�� �++���C��F������A���EF���A���(��C��A�F!������A��B����FC��

����C��F��CFAC��A��A�������DEC����A��B���ECB�A��A���E���A������C�EF�F��A�����B�����AF �

���A���B��C �6���F�E�B��F��A�������F�(���B��F��A����������A���CA�FC���B���EA�AC����

���AF � �� � A�� � ��B�FA�EBAC� � �C���C�� � �E���� � ��� � A�� � B����� � ��F� � �FAC��AC� � ���

#�$�-+�$������A�����F����CA�B��E��B���EA�AC�

�CAC���� � �E���� � �� � #�$�-+�$� � ��� � ����C��� � �CA� � F��� � F���� � FB�C�AF � A��A�

�EA���A�F���EB�C��A�F!F��(EA�������A�����C�����(�B!����F���� � CF�A��A�CA� CF��A�B��FF�

���A���� ��A�B��A�(��EF���E����>C���F �#���C��AC�����A��F��F��A����������A��������

A���E�� � A�� � F��� � (�FCB � CA����B� � ���!��C�� � � �1CE, � �� � �B���7 � � � >C���F� � �� � F��

��DEC��F���E(�����CA��B������F���A��B���C��AC����(�A�����A���� �.�FC��B��CB�F�C�

++����!��CA�B��FF����A����*

� CA�EF�F�+�A��44��F���B��FF����A�����FB�C�A����E����A��������B���ECB�AC�����

F��A�������EB�C�������AC�F ��A������F�����A���A�F!F�A��A�������DEC���������E���E���F��

��C��BA��� � �CFAC�� � �C�� � �CFAC�� � C����F � B����FC�� � 2,C� � ����C�� � �D�CA� � ��A�(�F��

�������A�L

� CA�EF�F�#��!�45�����A���B���C��AC��B��C�E��AC�����A���B��F��6������A�����A��A�

CF����C��(���E����A���6�����E�B��+��A�������A���B��������FCA����#B

++� � ����C��F � � � A����B��C � A��A � CF � ��FC�� � A� � ��CA�C � �� � EF� � A�� � A�� � ����C�EF�

������B��F ��A����C�F���B������C���C��A��������5.���B�FA�EBAC� ���CF��C���C��CF���FC����

�F���A������E����CA����=C���1�����&+��C�������A��(���,A�FC(���C�A����EAE�� ��A���FE�AF�C�� �

5�����������CB�AC�*��A����B���+�A������E��F�������A����

& � �����CB � ������� � ��F � (�� � ��������� � A� � �C�� � A�� � B�������C� � B���F � A��A � ����

��DEC��� � A� � EF� � A�� � B��C � A���E�� � ��A�� � ���E��F � �A � ����C��F � � � 4�FA�� � ��B�FA�EBAC��

���!����

�����E�AC�����������CB�AC����!�F���CA��B����FC�� �2�B��(�AA������E���B��(��

E���A�� ��F � ���� CA � ��F��BAF � A�� ���FC����=C���1���� �&+� � �A ���!�F � A�� � CA����B� ���FC�� �

�,A�FC(�� �%����,������A�����A�����������EF������FC����AA���CA����B��C�������A�������

���C�EF����AE�����A�BAC�-��FB�C�AC�������CA�������A���C�������AB�C��FA����A���EF���B��EF� �

4F %0;0I&>&�4F9F�� ABCDE�DAFE�����DDE�����E��CA���������DAFE��AA��E�DA����A����B�F�EC�

�� http://www.python.org/ �

�� http://www.cmake.org/

�� https://github.com/TheFrenchLeaf

A���.��C��1������%�4@����A���6���F�E�B��C������A�AC��$1%2&�4A�

.�A� � ���!���� � CF � ����C/�� � C � � � A��� � �C��BA��� � B���A�� � �A � A�� � (��CC� � �� � A���

���B�FF �&���A�����DEC������A��A�����B�FF�A���5.���B�FA�EBAC��CF���B�A���C�A�CF��C��BA��� �

.�A��CF�E���A���(��A����C�����A������A����A���A����B��C����F�������A�A������A��A���EF�� �

�C�����C��BA��������E� �������C����!�����CF�C��EFA��A���C��C�E���9F ��A8F�CA���FAC��A��A�!����

B��F������!�A��A���4�FA������B�FF����!������;E�E��������;E#�$���A��(�AA���F���A���7�(�

���A�����A���FB�C�AF �

� ;E�E���� � � ��C� �99� ��������F� A�� �B����� �B��C(��AC� � FA�� � �A � B���EA�F � A�� �5.�

B��������F���������F�A����C������CA��B����F���C��"B�����������'-'##.��C�A��FC/�'�

��(������C����D�CA����A�(�F� ����C�E���99��������B���E����CA��F��(�AA���FDE���F������A���

B���A�� � �C��F � >� � ��B��C/� � C���� � ��AB�C� � A���F � �FC�A� � ��AB�%E��� � �� � A�� � 5. � ��F��

�FAC��AC��F��A�������E�����

�;E#�$�����C� �94��A�!�F��F�C�EA�A���C����F�B����BAC���B�����F���F�F������������

A�� � ��F� � 5. � ��CA � B��E� � B���EA�AC� � .�A� � B����FC� � ���� � �E���� � �����A � A��

#�$�-+�$� � �����A � CF � ��� � (� � EFC� � �E���4+�$� � �� � ;��C��0�CFA��A � .�F��

B���EA�AC��CF�����(��+�$���F�������F�#�$���A��A�CF�����AC�������B�FF�A���C�C���A���

C�EA�FB���C�����F�������CFA�B��A��A���!��A������B�FF������F����B�FA�EBAC����FA��

++��3EC���C� �C��CF�A��������CB���CA����B��A��CA���BA���FC����CA��A������A�������A���

A���(�,4C � ��� � 3EC � ���A � CF � ������� � (� � +�MA?4D� � � � �E�AC����A���� � �EC � ������ � ����

CA����B��CF���FC����C�A����C�����A����AF*�����C��C����B����F���(��E�(���������F �

��CB�������F�A���EF���A��E���FA���A���FA��F�A����������������A���C����C����C���CB��

A������B�FF�CF��EC� �����30��CF����C(���A����FC��������CA�CF�(EC�����������������������A�

���C�C����CA��B�������C��FB�C�AF �������E������F������A���EF���A��A���������A������B�FF �

A���E�������A���FA��F*�;E��E�����������9�����;E�#�$�N+�$��������4� �;EC��

#�$��(������+�$��CF��C�������B���������(EA��A�FA�CBA����B�FF���*�A�����CF���F��A���

��FFC(C�CA��A��EF���C��BA���+�$��������5� �+����?�����C��F�����FA�F��EAC��A��CA����A��A�� �

�M1���A�(�F���CA��A���##.��C�A����������A���B��������CA��EA�EFC���,A�����F��A����

*BA��������ED

&�B�������CB����C�����BAC�CA��CF���C��������!C�����B�FF���CB����F��C���FA�B�F�F��

�CA��A���B�����A����FA�EBAC�����A���FCA� �0FE����������E��������CF��,B���A���A��C��FAC��A��

A���E�����C������� ���A�����B!�������ACBE�����,��FC����DEC���A����F��FB�����B��C(��A���

B����������F��A���������A�������A�CB�����CB�AC�F�� ��C������BE��A�AC��CF�B����F���(��

�CBAE��F���C�CA�������C��F�����E�������C�F��A�A���FA�AC�����FE����AF����(C��C��FC����

���A����F�CBF �&A�(�FA�����A�����A������B��BA���A���A����CFC�����3�������CB���������AC��

��FA����3��� �

��� � ��FA �����FG �������FF�F ��� �#���EA�� �$CFC������������F��BAC��F� ��C�C� � A�������(����A�����FFC(C�CA��A����B����A������C��FC������A� �����(���CAF����A�CF�A�B�CDE������

�C�����A*�

� it is a software-based technology in continuous developing (data analysed today

could be processed in future ending in better results),

� CA�CF�����������F�A���(��%�������6�����E�B��F��EAC�F�

� CA����F�����A����DEC���A���CB��CF���������EF���C����,B���AC����C�CA���B����� �

���A�A���FA�AC����

� ��FC������A�(������������B�����AF���������B�������CFAF�A�����!�E����B�CACB����� �

�,A�����B��CAC�F��� � �C��C�����EA�C��E�����A������CFC�����B������

� http://www.cs.ubc.ca/~lowe/keypoints/

�� http://www.vlfeat.org/

�! ABCDE�DAFE�����DDE�����E��CA��������������B��DA���CD�EA�������B��

�� http://wiki.python.org/moin/PyQt4

� A�� ����,C(C�CA� ��� � A�CF � A�B�CDE�� ��BC�CA�A�F � A�����BE��A�AC� ��� �� ��C��� ��������FCAE�AC�F �

�����,A�B���A��F �introduce� F�����,�����F��������CB�AC��C��C�����A�FB���F*������

��B���������F��FA�EBAE����A���CB�����C�F�

*B�BA+�(���

<������� � ��B�������CB�� � �����F � ��� � ��BE��A�� � EFC� � ���A�����C� � A�B�CDE�F� � � � (C�

�C��FC��� � ���7�BAC� � �� � ����CA� � ��CB� � ����EB� � ��BAC�C�� � C����F � FA��AC� � ���� � /�CA� ��CBAE��F�������E��B�A������CAF��3#+� �0FC��A���F����CFA�E��AF���C�CA���B���������

A�A���FA�AC���CA�CF���FFC(���A����B������F��A�����������������A�����������C�� �95�9?� �������A���BDECFCAC��CF���FA����FC����*�CA�B�FCFAF��,B�EFC�����C�A�!C���CBAE��F����A�����������CA���FA �

�(�A�����C/�A�� � FE���B�F �������ACB�� �F�BAC�F� ����C���AA�AC��A� � CB�E����A � ���FA � A��������FE�������!F����CB���C���(��EF���C���A�����B�FFC��A�����������B��A����C�������� �����

F�����E��F����A���A���CAC�������A������������A��(����������*�B�A���A�����FC�����(7�BA�C���B���CBAE�������C���,A�����B�A��FA�F�����-FE��EF����A�C����C������C��A�B��CAC� �

�������������C�CAF����E��A���E�(������C����F*�CA������F���A���B�����,CA�����A�� �

FE���B�������A������������A�������������;&�����CB���C������B�FF�A�����A�

*B�BA�������ED�A"�������

��CF�A�B�CDE��CF����ACBE������C�CB�A���������B�CA�BA�CB���E��AF���C�� �9@�9A� ���

A�CF�B�F��A�����C��C��CBE�A��CF�A��B�����A����������(7�BA��CA������������A��F�A��C�������A� �

���C������F�C�A����C�����F� ���FA����A���AC���CA�CF���FFC(���A��F��������CFACB������(���F �

����A���A��A���B�����,CA�����A���FA�EBAE����EFC��F��BC�CB�����������C!��A������A����F�F��� �

����A��F�FC�����CB�F��0&$�

*B�A,�DF�A-��������A�DFA�E����.

&�B�������CB����C�F�B��(����BE��A���"C�FCAE'��A�!C���CBAE��F����C�����E��A���

�(7�BA ���C� �9C������C���(���A����EFC����AE�A�(��������(��B!�(�B!���E����C� �9D� ���A�CF�

��FA�B�F��A�����FCAC�����A���B�������E�C����A���BDECFCAC����F��C,����(EA��C���(��F��CA�C�

�������F�F��E�C����A�����B�FFC����C� �9E� �3������FE�AF���������B����A�!C�����CBAE�����B��

9F�������F��5A����A�F�������B�����A�������EAC�����A����(7�BA ��A�CF���FFC(���A��EF����B��F�A� �

�(A�C������������F�������A���BA

*B#A��/F���A��E&���D�A��E�AE�FAE�A����E����A��E�EA����

6��A�����FA�CA���FAC��������B��F��������CF�A����(C�CA��A���,A��BA�A������C��FC����

C�����AC�������������������CFA��CB������A������F�A�!��(�����A�E�F������A�����E���F�F �

����B�CACB�����CA����A�CF�����CB�AC��CF�A�����B��A����CC����E�(������C����F�������A��FA��A �

A�� � ��B�FA�EBAC� � ���B�FF � �5� � �A � CF � �EB� � ��FC�� � A� � �C� � � � �������C�A� � ���A������CB�

��BE��A�AC��FCB���C�CA���B�����F������(�B�������C��F����������������C�� �4F�49� �

�� � � ���E��A � C � A�� ����F�A � CF � �A � ����� � C ��CF � ��C�C�� � B�F����AC� � FA�AEF ��� � ����

B�����A������FA�������� � � A���������E����F�� �#���EA���$CFC��CF �� ����C����A����A� �

��B�����A�����C�C�������������

!

0BA ED����ED

+�A���+��A�������A�������(�,��++���CF���EF�����C���������CB�AC��A����������5.�

�C�CA���B��C�F�����CBAE����FB��F ��A�����C��F�������B�FA�����A�(���F��EAC��A��A����F����C��BA�

�BB�FF�A���A�EBAE����������AC�������������������F���������C��������A����������������

��B�FE����B����� ��A����F����ACBE������CA���FAC�����F��BAC���C�A����C���������B�������CB���

��BE��A�AC���E��A��A�����BA�A��A��������,�B������CF��EB��B�������A�������F���FB��� �&�

��FFC(�������(�B!��� � A���BE���A �F��EAC��CF � A��A � CA �EF�F ������AE�� �detector/descriptor for

image matching (SIFT algorithm) that is under Patent in the USA. A rewritten and optimized

version of SIFT is included inside VLFeat (an Open and Portable Library of Computer

Vision Algorithms, released under GPL v. 2). This can't completely solve the license

problem but most of the users are aware of those constraints.

A direct comparison between SfM/IBM and hardware technology (laser scan) or other

photogrammetric applications is certainly possible, but it is not the objective of this article.

All these techniques are different in their approach, but they lead to similar results. The

choice of one of these methods depends on various factors: environmental characteristics of

the site, economic budget of the project and technical skills of the staff. Anyway SfM/IBM is

able to satisfy some of the basic needs of a typical archaeological project: the reduction of

costs related to equipment, a fast and simple data collection process and a low-interactive

and easy data processing. For these reasons SfM/IBM is a viable alternative to more

expensive (laserscan) or more technically complex (stereo-photogrammetric restitution)

methods. From an archaeological point of view, the final intent is to acquire three-

dimensional morphology of the layers that the excavation irreparably destroyed and to create

a virtual copy of the archaeological record to allow continuous monitoring and further

analysis. The good results achieved in a such fast way can be used to extract 3D volume

(voxel) of each stratigraphic level, applying free software like GRASS, Blender and

ParaView4E.

++��CF�������F�E�B��F��EAC���A��A���!��5.���B�FA�EBAC�������C����F���FC����C�

��CB��EF���B�A�C(EAC���C�������EB��(���CA���������A���B���ECA� ��A�CF����,�������������

A���B��(C�AC�����%16������7�BAF�B��B�A�C(EA��A��FBC�AC�CB������A�������CB���������FF �

��� � �EAE�� � C������A�AC� � �C�� � B�FC��� � �E�AC�A����� � B���EA�AC�� � ��������B��

C��������A�����EBAC���CA�����CAC� �

��DE%��F����D��

��CF����!������(����������FFC(����E��A������C�C�C�E�� �6�����E�B��CCAC�AC�� �

>� � A��!F � ���ACBE����� � <��� � ������ � ��� � �E���� � F�E�B�F� � H�FEA�!� � %E�E!��� � ����

#�$�-+�$��F�E�B�F����$���C�C��2�CFA��A�������A����F��(E�����CCAC�AC��

1����E�����(

�2����+A�334

� �&���������< ����������� ��C������ �� ���CA/���; ��/��CF!C�����������ABC����D��DEF�C��##$�4FFE��C4�CE �

1�5A�336= �����O�& �2FF���� ��E�A�����F�O�1 �$��3������������CC�C�����A������CD���C�F�C�#$�0�4FFD��5?A�5@E

1788CA�330

& ���//C�O�1 ���//C�O�. �%��BCFBC�O�; �3C�A������������A�����A�C������DB�A�D���CA�A���A��C�3����ACB�>��!(��!F��A��4FFA

,��9�A�3�3

29 Bezzi 2006.

�P ��� �%�����O�+ �3���������. �3���E��O�� �P��F��O�; �;��E����O�# �>E�O�H �= �P��O�2 �.E���� �#�C������ �

1�/�(C!�����������ABC�A��D� �A���C���!DEF�C�2##$�4F9F��5AD�5D9

,:�:;���A�3�3H �%E�E!����O�� �#E���FF�O�� �� ���CA/�O�; ��/��CF!C �"A#D����$��C��C�%��D�C�B����%��C#���C�CA��C�#$+;�4F9F��

9?5?�9??9

+<�7A�33#. �3 �1�����!���������C��BD�C�&CD���C��&�AB���D�C%���D��D���'CE�A����F�C��P#$�4FF?��E9�99F

=C"'7�A�33#

. �<CFA��� �(��)&&���C����A����A���A���C����C%*A����C�D���C�*A�C�*�A��CB��C��222����F �+�AA���&�� ���B� ��A��� �4FF?��C@A�CCC

"=�$7+5A�336

< ��������O�� �� ���CA/�O�; ��/��CF!C �+A�C�������C�,A����&�AB�$��C��C��*�A�A� A��C���A��F�C��P#$�4FFD��9DE�49F

,������

%C� �F9*��A�EBAE����������AC�-��������F��������C�GF�FA���������!����

%C� �F4*�������FA��F������������AB�C������C��������A�CB������

%C� �F5*�2FF�AC�����A�C,�2

%C� �F?*�;�F�BAC�

%C� �F@*��E����GF����!����

%C� �FA* ��E�AC��� �$C����A�����CFC� � ��$�� ������F � A� �B����A � C���� ��C,�� � A� �5.�

��CAF�FA��AC�������B��������F�F�����A�F������CCAC�����CA�B��E�

%C� �FC*�+�A���+��A�������A�������(�,�30�

%C� �FD* � �CAC�� � F��� � ����A�� ���AB� ��,��FC� � ��C����� ��� ����(����������A�C/�AC��

��C��A�

%C� �FE*��E�������FE�A��B��C(��AC�����A������A����+�$����FE�A����F����CA�B��E���

��A����C��A

%C� �9F*��+�A���+��A�������A�������(�,��C���C�

%C� �99*�;E�E������C���C�

%C� �94*�;E#�$���C���C�

%C� �95*���F���������B�������CB���������C�3����C���0C���FCA������F(�EB!���FACAEA�

�E���&�A��3�FB�CB�A��E��&�A��C�A��CFAC!��� �=�CFB�����> �IEA���

%C� � 9?* � �A��AC������ � �(�A� � ���ACB�� � �� � ���C/�A��� � �� � � � ��B�������CB�� � A��B��

�����CA���/������C�(�C���B������CBC�����%�CE�C�$��/C��3CE�C��O�� �%��FFC��

%C� �9@*�.�F����CA�B��E�F����A�����EF���E������������CB�C�;������0C���FCA�����

0�C��O�� ����B�C�

%C� �9A*��FC���A�����EF���E������������CB�C�;������0C���FCA�����0�C��O�� �

���B�C�

%C� �9C*���F��������BC�A���F����BE��A���"C�FCAE'� �����CA���/������C�(�C�

��B������CBC�����%�CE�C�$��/C��3CE�C��O�� �%��FFC��

%C� �9D*�5.�������������������C��A���BE��A���C���(���A���������CA���/������C�

(�C��C(���C����B�C�CFACBC�����B������CBC�������+���CBC��&EA������C����A��O�< �+CFE�

%C� �9E*�.�F����CA�B��E�F�������E���F!E�������A���,A��BA���������CBAE��F�A�!��(����

�C, � B����� � �� � "���F�' � �C����CAF � ��C��A� � ��� � �(7�BA � ��F � ��A�AC� � EFC� � � � AE�A�(���

�����CA���/������C�(�C��C(���C����B�C�CFACBC�����B������CBC�������+���CBC��&EA������C �

���A��O�< �+CFE�

%C� � 4F* � ����F� � ��CA � B��E�F � �� � � � �BC�A � ��F� � �(A�C�� � ���� � �CBAE��F �A�!� � (��

���A�E�F � ��� ��A��� ��E���F�F ��0C���FCA� ��� � �F(�EB!� � �FACAEA � �E�� �&�A� �3�FB�CB�A� �E��

&�A��C�A��CFAC!��� �=�CFB�����> �IEA���

%C� �49*����������������������FE���B���,A��BA�����������A�F� A�!��C�4FF@� �A�����

����F �(����� � A��� �����F���� ��E���� �F 9� �����CA���/� ���� � C �(�C � �C(���C� ���B�C�CFACBC ���

��B������CBC�������+���CBC��&EA������C����A��O�< �+CFE�

���������ED

�!�����A�<:+<=A��&3�<2-1�3���0C���FCA��+��CF�2FA�Q��C!��F������

�AA�*--C���C� ��B ����AA�*--�C!��FC���� �E

���R�C!��FC���� �E

�������DF�EA1788CA&�B�����F B

��������������AA�*--��� ��B�A��� B��-

����������������FF���� (�//CR��BA��� B��

�"

��

��