Mit „Laserpinsel“ Objekte in 3D einscannen

Eine einfache und kostengünstige Technik, dreidimensionale Objekte im PC abzubilden, haben Informatiker der Technischen Universität Braunschweig entwickelt. Benötigt werden nur eine Digitalkamera und ein Laser, den man per Hand über das Objekt führt. Aus den Daten berechnet die neue Software das dreidimensionale Abbild und zeigt es zeitgleich auf dem Bildschirm an.

Einen Flachbettscanner für Dokumente hat heute fast jeder. Aber wie kann man dreidimensionale Objekte scannen? Kommerzielle Systeme, mit denen man Objekte digitalisieren kann, sind relativ teuer und daher nicht für jedermann erschwinglich. Doch das kann sich schon in naher Zukunft ändern. Das vermuten jedenfalls die Informatiker Sven Molkenstruck und Dr.-Ing. Simon Winkelbach vom Institut für Robotik und Prozessinformatik der Technischen Universität Braunschweig.

Gemeinsam mit dem Institutsleiter Prof. Dr.-Ing. Friedrich M. Wahl haben sie laut eigenem Bekunden eine besonders einfache und extrem günstige Technik entwickelt. Benötigt werden nur eine einfache Kamera wie eine Web-Cam und ein Laser, der eine Linie in die aufzunehmende Szene projiziert. Beides ist heute für wenig Geld im Elektronikfachhandel erhältlich. Das zu scannende Objekt stellt man dann in eine Raumecke oder vor zwei Ebenen, die im rechten Winkel zueinander stehen. Nun richte man die Kamera auf das Objekt.

Der Aufbau des Verfahrens. Foto: TU Braunschweig - Institut für Robotik
Der Aufbau des Verfahrens. Foto: TU Braunschweig - Institut für Robotik

Das besondere hierbei ist, dass man zum Scannen den Laser einfach in die Hand nimmt und die Laserlinie manuell über das Objekt wandern lässt. Mit der Software vom Institut für Robotik werden dann zeitgleich 3D-Daten generiert und am Bildschirm des Computers angezeigt. Auf diese Weise kann man die Laserlinie wie einen virtuellen Pinsel solange über das Objekt streifen lassen, bis man mit dem Ergebnis zufrieden ist. Um ein vollständiges 360°-Rundum-Modell zu erhalten, kann die Software außerdem mehrere Scans aus verschiedenen Sichtrichtungen automatisch "zusammenpuzzeln".

Aus mehreren Scans rekonstruiertes Objekt. Foto: TU Braunschweig - Institut für Robotik
Aus mehreren Scans rekonstruiertes Objekt. Foto: TU Braunschweig - Institut für Robotik

Für ihr Verfahren haben die Wissenschaftler jetzt in Berlin den renommierten Hauptpreis der Deutschen Arbeitsgemeinschaft für Mustererkennung erhalten. Die Software wird in den nächsten Wochen zusammen mit einer Anleitung kostenlos ins Internet gestellt. (Detlef Scholz)

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