Projekt-Ziel: Automatische Rekonstruktion von 3D-Objekten

Die berührungslose Messtechnik, basierend auf optischen Sensorprinzipien, hat sich in den vergangenen Jahren beschleunigt fortentwickelt. Das lag nicht zuletzt an der rasanten Entwicklung der Bildaufnahmetechnik.

Dennoch existieren noch etliche Probleme. Eines ist zum Beispiel, dass die Sensoren in der Lage sein sollen, sich selbst in eine optimale Position zu dem zu vermessenden Objekt zu bringen. Denn je mehr Bilder erforderlich sind, umso größer ist die anfallende und zu verarbeitende Datenmenge und desto länger dauert die Vermessung. Eine der Schwierigkeiten besteht darin, an dem Objekt markante Punkte zu finden und ihre Position so exakt zu bestimmen, dass mit ihrer Hilfe das Sensorsystem seine Lage zum Objekt bestimmen kann. Denn nur dann ist auch eine exakte Vermessung des gesamten Objekts möglich.

Ziel des Projekts ist deshalb ein Verfahren, dass automatisch eine optimale Positionierung des Sensors erlaubt. Die anschließende 3D-Rekonstruktion muss dabei mit maximaler Genauigkeit und minimalen Fehlstellen erfolgen. Das Verfahren soll sowohl zur Sensorpositionierung bei der Rekonstruktion aus Bildfolgen als auch für Verfahren mittels der Streifenprojektion eingesetzt werden können.

Bei der Streifenprojektionstechnik gehe es hier um die Vollständigkeit der Datenerfassung bei komplexen Objektgeometrien, weiß der Informatik-Professor Dr.-Ing. Joachim Denzler von der Universität Jena. Schwierigkeiten bereiten auch die Automatisierbarkeit von Messabläufen, Abbildungsfehler der Projektionsoptik, begrenzte Auflösung der Kameras und Fehler beim Vermessen von gekrümmten Objekten.

Bei der Sensorerfassung gebe es zudem noch keine befriedigenden Lösungen für die optimale Datenfusion der Informationen aus Einzelbildern bzw. mit einer bereits berechneten partiellen 3D-Rekonstruktion. Gerade dies ist aber wichtig, denn nicht jede Sensorposition ist gleich gut. So kann es durch die Körpergeometrie zu Verdeckungen oder Verzerrungen kommen. Deshalb muss das System in der Lage sein, aus den zuvor gewonnenen Daten die nächste günstigste Position zu finden. (Detlef Scholz)