3D Daten auf Knopfdruck

Autor: Niemeyer, F., Naumann, M., Grenzdörffer, G.
In:

Von Handaufmaß bis High Tech III, 3D in der historischen Bauforschung

Herausgeber: Riedel, A., Heine, K., Henze, F.
Urheber: BTU Cottbus
ISBN: 978-3-8053-4332-9
Seite: 37 - 45
Jahr: 2010

Einordung:
Institut: Professur Geodäsie und Geoinformatik

Abstract:
An der Professur für Geodäsie und Geoinformatik der Universität Rostock wird unter anderem an der Erfassung von 3D-Oberflächen mit Hilfe von kostengünstigen low-cost-Systemen geforscht. Für die 3D-Rekonstruktion kleiner Objekte, wie z.B. archäologischen Artefakten, kommt neben der klassischen Nahbereichsphotogrammetrie vor allem das preiswerte berührungsfreie Lichtschnittsystem „DAVID“, welches an der TU Braunschweig entwickelt wurde [Winkelbach et al., 2006], zum Einsatz. Dabei wird das zu vermessende Objekt vor einer Kalibrierleinwand mit einer Webcam aufgenommen, während mit einem Fächerlaser per Hand eine Laserline auf Objekt und Hintergrund projiziert wird. Um möglichst genaue Ergebnisse zu bekommen, müssen verschiedene Einflussfaktoren wie z.B. Helligkeitsverhältnisse und Stabilität der Laserlinie während des Messvorgangs, der bis zu einigen Minuten andauern kann, möglichst konstant bleiben. Um dies zu gewährleisten, wurde ein Messstand entwickelt, der das Messobjekt selbstständig und vollautomatisch vermessen soll. Das Messobjekt steht dabei auf einem Drehteller und wird mit einem automatisch bewegten Lasermodul je nach Bedarf aus mehreren Richtungen abgetastet. Nach jedem Scanvorgang wird der Drehteller um einige Grad um die Z-Achse gedreht und der Vorgang bis zur Vollendung von 360° wiederholt. Die Sensorik und die Programmierung der angeschlossenen Schrittmotoren mit Hilfe eines Mikrocomputers basieren auf dem LEGO-System „Mindstorms“. Die Videobilder der Kamera werden über ein USB-Kabel auf einem Laptop zur Verfügung gestellt. Während des Scans werden die Koordinaten der projizierten Laserlinie sofort berechnet und angezeigt. Für die Erzeugung komplexer 3D-Modelle sind mehrere Scans notwendig, die zunächst relativ zueinander registriert und anschließend zu kompletten 3D-Objekten verschmolzen werden. Schwerpunkte des Beitrags werden die Entwicklung des Messstandes und Aussagen zur erzielbaren Genauigkeiten und Performanz anhand mehrerer Beispiele unter anderem aus der Archäologie, der Geotechnik sowie der Baustoffforschung sein.

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