Entwicklung eines neuen Low-Cost-Innen-raum-Aufnahmesystems - Systemaufbau, Systemkalibrierung und erste Ergebnisse

摘要

Für die Erfassung von Innenräumen stehen verschiedene 2D- und 3D-Vermessungssysteme zur Verfügung. Diese Systeme unterscheiden sich im Wesentlichen durch ihren Preis und die Genauigkeit sowie durch den Aufwand für die Aufnahme und die Nachbearbeitung. Das Labor für Photogrammetrie & Laserscanning der HafenCity Universität (HCU) Hamburg entwickelt im Rahmen eines Industrieprojekts ein Low-Cost-Innen-raum-Aufnahmesystem, das eine systematische 3D-Bestandserfassung von Gebäuderäumen mit geringen personellen Anforderungen und kalkulierbarem Zeitaufwand ermöglicht. Die Modellierung und Auswertung der Aufnahmen erfolgt später im Büro. Das 3D-Aufnahmesystem kombiniert ein Panoramabildaufnahmesystem mit einem Laserentfernungsmesser, in dem bei jeder Bildaufnahme der Laserpunkt im Foto abgebildet wird. Die einzelnen Bildaufnahmen werden zu 360°-Panoramen mit sphärischer Projektion zusammengesetzt. Damit stehen im resultierenden Panoramabild für die Laserpunkte Entfernungsmessungen zur Verfügung, für die 3D-Koordinaten bestimmt werden können. Mit einer 3D-Modellierungssoftware kann dann auf Grundlage des Panoramabilds der Raum durch die Bestimmung von räumlichen Ebenen modelliert werden. Der Systemaufbau, die Kalibrierung der Kamera und der Messsensoren zueinander sowie erste Ergebnisse von 3D-Raumaufnahmen werden in diesem Beitrag präsentiert.%For the recording of interior rooms different 2D and 3D surveying systems are available. These systems differ substantially in price and accuracy as well as in expenditure for data acquisition and post-processing. The laboratory for Photogrammetry & Laser Scanning of the HafenCity University (HCU) Hamburg develops a low-cost indoor imaging system within the framework of an industrial project, which allows a systematic recording of building areas in 3D with small personnel requirements and calculable expenditure of time. The modelling and evaluation of the recorded data proceeds later in the office. The 3D imaging system combines a panorama imaging system with a laser range finder, where the laser point is imaged in each recorded single photo. The individual recorded images are composed to a 360° panoramic image with spherical projection. Additionally, distance measurements are available in the resulting panorama photo for each laser point, which are used for determination of 3D coordinates. Finally, the indoor room can be modelled by determination of spatial planes on basis of the panoramic photo and the 3D coordinates of each laser point using a 3D modelling software. In this contribution, the system configuration, the system calibration of camera and laser range finder as well as first results of 3D indoor imaging are presented.