Automatische Bestimmung der Kameraorientierung eines LiDAR Mobile Mapping Systems

摘要

In diesem Beitrag wird die automatische relative Orientierung zwischen den Kameras und den Laserscannern eines Mobile Mapping Systems untersucht. Dadurch entfallt einerseits der Zeitaufwand einer manuellen Kalibrierung. Zugleich wird damit, aufgrund der Vielzahl von Bildern, erreicht, dass die Kalibrierparameter trotz Fehler in der GPS/IMU Trajektorie mit ausreichender Genauigkeit geschatzt werden konnen. Dazu wird die Zuordnung von Intensitatsbildern (aus der Punktwolke) zu optischen Bildern (der Kameras) mittels Interestpunkten vorgenommen. Als Interestpunkte dienen SURF Features, welche sowohl in den Scandaten anhand der Intensitatsbilder als auch in den optischen Bildern extrahiert werden. Anhand der bekannten 3D-Koordinaten der Interestpunkte wird die Orientierung der Kamera mittels Ruckwartsschnitt bestimmt. Hieraus ergibt sich in Verbindung mit der bekannten Orientierung des Systems zum Aufnahmezeitpunkt die relative Orientierung zwischen Kamera und Laserscanner. Diese wird uber mehrere Standpunkte berechnet, um Fehler in der GPS/IMU Trajektorie auszugleichen. Der Beitrag erlautert die Vorgehensweise und zeigt die Ergebnisse, welche mit einem Riegl VMX-250-CS6 Mobile Mapping Datensatz der Innenstadt von Hannover erzielt wurden.