Una fotografia di un distacco serve a poco se non si sa dove è stato scattato: ecco come, sul rilievo di un viadotto della SS4, colleghiamo ogni difetto visibile nelle foto ad alta risoluzione a un punto preciso della nuvola, e cosa può fare, e cosa no, un agente AI che propone le annotazioni.
Il caso
Un viadotto stradale in calcestruzzo armato sulla SS4, con pile a doppia colonna, pulvini e impalcato a travi. È lo stesso viadotto del nostro caso studio sull’ispezione strutturale su cloud. Il rilievo, del novembre 2024, è fatto con due droni, un DJI Matrice 30T e un DJI Mavic 3 Enterprise, entrambi con RTK collegato alla rete NRTK Italpos di Hexagon. Il risultato: 31 foto orientate da 5280 × 3956 px lungo pile, pulvini, intradosso e cordoli, e una nuvola di punti fotogrammetrica da 61,8 milioni di punti, consultabile online.
I numeri di questo articolo vengono da una porzione dimostrativa di un progetto più ampio: servono a far capire l’approccio e come controlliamo la qualità, non descrivono un’ispezione completa.
Il problema da risolvere non è fare belle foto. È rispondere a tre domande per ogni difetto: che cosa si vede, dove si trova sull’opera, quanto è esteso. Un archivio di immagini risponde bene alla prima e male alle altre due. Un modello 3D risponde alla seconda, ma a una risoluzione che non basta per riconoscere una staffa scoperta o una fessura.
Per questo teniamo separati i due ruoli: i difetti si leggono sulle foto, la nuvola serve a collocarli.
A chi serve, e a chi no
Le opere a cui pensiamo sono i ponti e i viadotti della rete secondaria: strade statali, provinciali e comunali, spesso con molte opere di luce medio-piccola e risorse limitate per le ispezioni. Le reti autostradali hanno procedure, mezzi e piattaforme proprie e non sono il nostro riferimento.
Su queste opere la domanda tipica è: da quali ponti cominciare, e dove guardare con attenzione al sopralluogo? Il metodo che descriviamo risponde a questa domanda. Non sostituisce l’ispezione visiva delle Linee Guida (CSLLPP 2020) né le schede di difettosità compilate in sito da un tecnico qualificato: le prepara e le orienta. E lo fa senza mezzi by-bridge né piattaforme sulla carreggiata: il drone lavora dall’esterno della sagoma stradale, con tempi di permanenza sul posto ridotti.
Il volo: copertura prima della risoluzione
Un viadotto si ispeziona dove è più scomodo arrivare: intradosso dell’impalcato, pulvini, appoggi, pile in tutta la loro altezza. Il piano di volo è costruito attorno all’opera, elemento per elemento, con distanze dalle superfici controllate e una sovrapposizione tra scatti sufficiente sia per la fotogrammetria sia per la lettura dei difetti.
Sul viadotto della SS4 le passate per la fotogrammetria le ha fatte il Mavic 3 Enterprise, in missione automatica RTK; il Matrice 30T, con grado di protezione IP55, ha fatto le riprese ravvicinate sotto la pioggia, il 14 novembre 2024. Il pilota resta fuori dalla carreggiata, sul versante sotto l’opera.
La distanza decide il dettaglio: a parità di camera, raddoppiare la distanza raddoppia la dimensione del pixel sulla superficie. Per riconoscere armature e fessure conta la distanza dalla superficie inquadrata, non la quota di volo.
Sotto un impalcato il ricevitore del drone vede una parte di cielo ridotta e la soluzione RTK può degradare da fix a float, con errori che passano dal centimetro al decimetro. Per questo lo stato della soluzione si controlla presa per presa, non si dà per scontato. Sul viadotto della SS4 tutte le prese risultano in RTK fix.
Dalla foto al punto: la proiezione
Ogni foto orientata porta con sé tre informazioni: il centro di presa (x, y, z), la rotazione (angoli omega, phi, kappa) e la lunghezza focale della camera. Con queste, un pixel della foto diventa un raggio nello spazio. Il punto del difetto è il primo punto della nuvola che il raggio incontra.
| Dato | Da dove viene | A cosa serve |
|---|---|---|
| Centro di presa x y z | orientamento fotogrammetrico | origine del raggio |
| Omega, phi, kappa (gradi) | orientamento fotogrammetrico | direzione del raggio |
| Lunghezza focale | parametri della camera | angolo tra pixel e asse ottico |
| Nuvola di punti | elaborazione fotogrammetrica | superficie su cui il raggio si ferma |
Due dettagli fanno la differenza tra un’annotazione al posto giusto e una spostata.
- La cornice della foto nel visualizzatore non è il centro di presa. Per renderla visibile, il visualizzatore la disegna spostata in avanti, nel nostro caso di circa 0,86 m. Le prime annotazioni di prova, calcolate da quella cornice, risultavano spostate di 0,2–0,8 m. Le abbiamo ricalcolate dal centro di presa reale.
- Il raggio deve fermarsi sul primo strato di punti. Se attraversa la superficie, il difetto finisce sulla faccia opposta di una colonna. La ricerca usa un cono stretto, da 1 cm, che si allarga fino a 8 cm solo dove la nuvola è rada.
Abbiamo verificato la proiezione su annotazioni già controllate a mano: sul viadotto della SS4 le due posizioni coincidono entro mezzo pixel.
Lo screening assistito: cosa fa l’agente
Sulle foto orientate lavora un agente AI, cioè un modello linguistico con visione che segue una procedura scritta e usa solo gli strumenti che gli forniamo. Lavora in sola lettura sui rilievi: non modifica i dati.
Il lavoro procede in tre fasi.
- Lettura delle foto. L’agente esamina tutte le foto, riconosce l’elemento inquadrato (cordolo, sbalzo, trave, pulvino, colonna, appoggio) e torna alla risoluzione originale sulle zone sospette.
- Collocazione sulla nuvola. Ogni difetto riceve un punto sull’opera; lo stesso difetto visto in più foto viene contato una sola volta. Le zone estese vengono perimetrate, con una stima della superficie.
- Proposte. L’agente produce le annotazioni proposte e un report informativo. Le annotazioni entrano nel progetto solo dopo che un operatore le ha controllate, una per una, sulle foto.
Il vocabolario: Linee Guida e priorità di screening
Le Linee Guida ponti esistenti (CSLLPP 2020, Allegato C) definiscono i nomi dei difetti e i coefficienti con cui il tecnico li valuta: il peso G del difetto, l’estensione K1, l’intensità K2 e il possibile pregiudizio statico PS. Le nostre annotazioni usano gli stessi nomi, ma tengono separato ciò che si può dire da una foto da ciò che si decide in sito.
| Campo | Chi lo compila | Come |
|---|---|---|
| Tipo di difetto | agente, poi operatore | distacco del copriferro, armatura ossidata, fessure, macchie di umidità, efflorescenze… |
| Nome della scheda dell’All. C | agente, poi operatore | solo se riconoscibile con certezza, altrimenti «da attribuire in sito» |
| K1 e K2 | agente, come stima | 0,2, 0,5 o 1,0 |
| PS | tecnico | «da valutare in sito» |
| G ufficiale | tecnico | non viene attribuito dall’agente |
| Priorità di screening (G2–G5) | agente, poi operatore | scala della piattaforma, diversa dal G delle Linee Guida |
La priorità di screening ha quattro livelli: G2 degrado superficiale; G3 distacchi e fessure; G4 armature a vista in elementi importanti (travi, pile, pulvini, sbalzi portanti); G5 solo con evidenza di danno strutturale grave. Ogni descrizione termina con la stessa frase: Screening da foto drone: da verificare con sopralluogo tecnico.
Cosa è emerso sul viadotto della SS4
L’agente ha proposto 14 annotazioni di difetto e 3 perimetri d’area. Proposte e posizioni sono state ricontrollate in modo indipendente prima di entrare nel progetto.
Alcuni esempi, con il codice che hanno sul cloud:
- bordo dell’impalcato: cordolo e sbalzo con ferri esposti lungo un tratto esteso, con un nucleo più degradato perimetrato a parte (D01 e D01-A, G4);
- traverso di testata al giunto: ferri a vista (D07, G4);
- colonna di valle: staffa esposta (D11, G4), barra esposta (D12, G3) e una fessura verticale di circa 3 m (D09, G3);
- zona appoggi: calcinacci sul pulvino e testata della trave distaccata (D10, G3);
- intradosso e travi: efflorescenze diffuse (D02, G2);
- aree perimetrate: intradosso dello sbalzo con ferri esposti, cordolo con calcestruzzo ammalorato, pulvino con fessure e distacchi.
Il lavoro assistito su un rilievo come questo richiede 30–60 minuti, più il tempo di controllo dell’operatore.
Limiti dichiarati
Lo screening vede solo quello che le foto inquadrano, e lo vede alle condizioni in cui è stato scattato. Nel report questi limiti sono scritti, non sottintesi.
- Zone non inquadrate o in ombra: dove la foto non è leggibile si scrive «non valutabile», non si ipotizza un difetto.
- Solo superficie: delaminazioni non ancora espulse, corrosione sotto un copriferro integro, cavi di precompressione non si vedono in una foto.
- Estensioni stimate: la superficie di un’area dipende dai vertici scelti e dalla densità della nuvola in quel punto; è un ordine di grandezza, non una misura di collaudo.
- Posizione assoluta: sul viadotto tutte le prese erano in RTK fix; l’accuratezza assoluta del modello si dichiara solo dove ci sono punti di controllo misurati a terra.
- Errori dell’agente: falsi positivi (macchie scambiate per fessure, ombre per distacchi) e difetti non segnalati sono possibili. Per questo nessuna proposta entra nel progetto senza controllo.
Cosa riceve il committente
- La nuvola di punti del ponte online, con le foto orientate da aprire alla risoluzione originale dal punto che interessa;
- le annotazioni dei difetti sulla nuvola, con codice, elemento, tipo, priorità, foto di riferimento ed estensione stimata;
- i perimetri delle aree degradate, con superficie in m²;
- un report informativo con la tabella dei difetti, le criticità da verificare per prime in sito e i limiti del rilievo.
Il rilievo si può ripetere nel tempo con lo stesso metodo: confrontare due campagne sulle stesse annotazioni dice se un difetto è stabile o in evoluzione.
Il report non è una valutazione di sicurezza dell’opera. È l’elenco ragionato di dove mandare il tecnico, e con quali foto in mano.
Il metodo in sei regole
- I difetti si leggono sulle foto originali, la nuvola serve a collocarli.
- La posizione si calcola dal centro di presa, non da quello che si vede disegnato a schermo.
- Un difetto visto in più foto è uno solo, e si tiene la foto migliore.
- Ciò che non si vede si dichiara: una zona illeggibile è un limite, non un’ipotesi.
- L’agente propone, una persona decide: nessuna annotazione entra nel progetto senza controllo.
- La valutazione dell’opera resta al tecnico: G ufficiale e PS si attribuiscono in sito.
Uno screening utile non è quello che trova più difetti: è quello in cui ogni difetto ha una foto, un punto sull’opera e un nome.
Riferimenti
- Consiglio Superiore dei Lavori Pubblici, Linee Guida per la classificazione e gestione del rischio, la valutazione della sicurezza ed il monitoraggio dei ponti esistenti, 2020, Allegato C.
- ReLUIS, materiali didattici sulle Linee Guida, Modulo I – Lezione 4 (coefficienti G, K1, K2, PS).
- Panigati et al., Drone-based bridge inspections, Automation in Construction 173 (2025), Politecnico di Milano.