Read e-book online Autonome 3D-Umweltmodellierung von Innenräumen auf Basis von PDF

By Marcus Strand

ISBN-10: 3866442467

ISBN-13: 9783866442467

In der vorliegenden Abhandlung wird ein approach zur autonomen 3D-Umweltmodellierung vorgestellt, welches auf den drei Hauptprozessen Datenaufnahme, Datenintegration und Aktionsplanung beruht. foundation der Modellierung sind dichte Tiefenbilder, generiert durch einen rotierenden Zeilenscanner, mit Punktmerkmalen. Durch die Registrierung aller Daten können die Fehler der odometrischen Lagebestimmung minimiert werden. Anhand der ermittelten 3D-Daten wird die nächste beste Aufnahmeposition ermittelt.

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Die resultierende Punktwolke wird f¨ ur die sp¨atere Verarbeitung gespeichert. Die aktuelle Punktwolke wird f¨ ur die Planungsaufgabe abstrahiert, indem die planungsrelevanten Zellattribute des 2D-Gitters berechnet, und in das Gitter integriert werden. Anhand der Zellattribute und des derzeitigen Explorationsmodus wird die n¨achste Aufnahmeposition berechnet. In einem letzten Schritt wird eine Trajektorie anhand von St¨ utzpunkten bestimmt, um den Zielpunkt zu erreichen. Die ermittelten St¨ utzpunkte und der Zielpunkt werden daraufhin angefahren.

Nach Aufl¨osen der Formeln ergibt sich f¨ ur die x und z Koordinaten eines Punktes P , der nach P in die Bildebene abgebildet wird b tan Φ u u tan Φ + f −b tan Φ z = f. u tan Φ + f x = Die Bestimmung der y Koordinate erfolgt nach dem gleichen Verfahren wie die Ermittlung der x Koordinate. 5 zeigt den 3D-Scanner Vi9i der Firma Konica-Minolta, welcher nach dem Triangulationsverfahren arbeitet. 1. Datenaufnahme 19 Sekunden, wobei seine Messungen Abweichungen von maximal ±50 µm aufweisen. Aufgrund seiner Pr¨azision wird er h¨aufig f¨ ur Qualit¨atspr¨ ufungen und Forminspektionen eingesetzt.

Er besitzt eine hohe Reichweite von 100 m bei einer Entfernungsaufl¨osung von 12 cm-Schritten [Steinhaus 03]. 2 Tiefenbestimmung aus Phasenverschiebung Die Tiefenbestimmung aus der Phasenverschiebung (auch Interferometrie genannt) gilt als Spezialfall der Laufzeitmessung. Entfernungen werden in Vielfachen der Wellenl¨ange des ausgesendeten Strahls gemessen. Aus der Phasenverschiebung des Detektorsignals mit der Phase des emittierten Signals wird die Tiefe ermittelt. Im Gegensatz zum Laufzeitverfahren wird bei diesem Verfahren kein Laserimpuls, sondern ein kontinuierliches Licht ausgesendet, wobei das Signal mit der Frequenz f moduliert wird.

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Autonome 3D-Umweltmodellierung von Innenräumen auf Basis von dichten Tiefenbildern by Marcus Strand


by George
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