Anderungsdetektion beim vorwartsblickenden Airborne Laser Scanning urbaner Raume

摘要

Helikopter und UAVs (Unmaned aerial vehicles) bieten als Sensorplattformen flexible Einsatzmoglichkeiten in niedrigen Flughohen und mit variablen Geschwindigkeiten. Dabei konnen vorwartsblickende Laserscanner durch Mehrfachuberfluge nicht nur umfassende Punktwolken von urbanen Bereichen aufnehmen, sondern konnten unter Kenntnis der aufzunehmenden 3D-Geometrie auch zur Navigation und Anderungsdetektion wahrend des Flugs eingesetzt werden. Eine grundlegende Voraussetzung der Nutzung von Punktwolken aus mehrfachen Uberflugen mit verschiedener Blickrichtung ist jedoch eine exakte Koregistrierung. Diese kann durch eine automatische Selbstkalibierung der inneren Systemparameter und bei unzureichenden extemen Navigationsdaten durch ein Matching der aufgenommenen Objektmerkmale bestimmt werden. Fur den schritthaltenden Vergleich (on-the-fly) von ALS-Daten wird eine Herangehensweise vorgestellt, bei der es sich um eine Erweiterung des Konzepts der Belegungsgitter handelt. Anstelle eines Vergleichs von Punktwolken werden dabei 3D-Raumbereiche entlang der Ausbreitungswege der Laserpulse bezuglich der Zustande leer, belegt und unbestimmt bewertet. Das dazu vorgeschlagene Vorgehen basiert auf der Wissensreprasentation und Informationsfusion entsprechend der Dempster-Shafer-Evidenztheorie, wobei Anderungen als Konflikte in der Raumbelegung erkennbar werden. Zusatzlich werden Objektmerkmale ausgewertet, um Anderungsereignisse verschiedenen Kategorien zuzuordnen.