Veranstaltungsprogramm

Eine Übersicht aller Sessions/Sitzungen dieser Tagung.
Bitte wählen Sie einen Ort oder ein Datum aus, um nur die betreffenden Sitzungen anzuzeigen.
Wählen Sie eine Sitzung aus, um die darin gehaltenen Vorträge anzuzeigen.

 
Nur Sitzungen am Veranstaltungsort 
 
 
Sitzungsübersicht
Sitzung
Mobiles Laserscanning
Zeit:
Donnerstag, 03.02.2022:
9:00 - 10:30

Chair der Sitzung: Danilo Schneider, Technische Universität Dresden
Virtueller Veranstaltungsort: ZOOM-Meeting

Zeige Hilfe zu 'Vergrößern oder verkleinern Sie den Text der Zusammenfassung' an
Präsentationen

Anwendung SLAM-basierter Erfassung für Erforschung von historischen Gärten in der Denkmalpflege

Mona Hess

Otto-Friedrich Universität Bamberg, Deutschland

Über die praktische Anwendung von mobilem Laserscanning mit dem Gerät GeoSLAM Horizon und die nachfolgende Datenauswertung wird in Bezug auf denkmalpflegerischer Fragestellungen berichtet.

Zum einen wird die 3D-SLAM-basierte Erfassung historischer Gärten mit dem Ziel der geometrischen und quantitativen Analyse von Typologien der Gartenarchitektur im Kontext einer ausgewiesenen Kulturlandschaft vorgestellt (Cisterscapes Projekt). Dies wird anhand von drei barocken Gärten von Amtssitzen des Zisterzienserordens in Franken/ Bayern, Deutschland, veranschaulicht.

Zum anderen wird der Arbeitsablauf am SacroMonte d'Orta San Giugio, Italien, beschrieben. Hierbei handelt es sich um eine gartenartige Stätte mit Pilgerweg auf einer bewaldeten Bergkuppe mit zwanzig Kapellen und Kirche.

Abschließend wir bewertet ob diese Methode verlässliche Informationen liefert, um den historischen Erhaltungszustand von Gärten zu bewerten oder Managementpläne für ihre Pflege und Erhaltung zu erstellen (Parkpflegewerk). Weiterhin wird evaluiert, ob diese Methode über Potenzial für digitale/ virtuelle Rekonstruktion der Stätten zu ermöglichen und ob sie eine valide technische und wissenschaftliche Unterstützung bietet.



Kombination von präzisen statischen 3D Laserscandaten mit den Scanergebnissen von masseproduzierten mobilen LiDAR Sensoren

Nikolaus Studnicka, Christian Sevcik

RIEGL Laser Measurement Systems GmbH, Österreich

In den letzten Jahren haben sich terrestrische 3D Laserscanner am Vermessungsmarkt breit durchgesetzt. Diese Aufnahmetechnik erlaubt die rasche und exakte Vermessung beispielsweise von Gebäuden und Naturräumen. Parallel dazu werden seit kurzem in Mobiltelefonen sogenannte LiDAR (Light Detection and Ranging) Sensoren für die breite Masse angeboten. Obwohl die Entfernungsmessung beider Gerätegruppen nach dem Impulslaufzeit-Verfahren arbeiten, unterscheiden sie sich erheblich in Bezug auf Gewicht, Größe, Kosten, Reichweite, Genauigkeit, Auflösung und Aufnahmerichtung.

Diese Arbeit beschreibt, wie sich die Messergebnisse der beiden Geräteklassen gegenseitig ergänzen können. Anhand der exemplarischen Vermessung eines Fahrzeugs soll der Workflow einer gemeinsamen Verwendung skizziert werden. Mit statischen Scans wird die Szene mit dem Kraftfahrzeug zunächst von allen Seiten vermessen und die Daten bereits im 3D Scanner zueinander registriert. Die dadurch im Feld generierte und gerasterte Punktwolke ist „millimetergenau“ und dient einem Mobiltelefon mit LiDAR Sensor als Referenzdatensatz. Der initiale mobile Scan kann anschließend mit der neu entwickelten Prototyp-App namens „RiQCAPTURE“ im Mobiltelefon mittels ICP Algorithmus zum statischen Referenzscan registriert werden. Die Genauigkeit aller weiteren mobilen Scandaten kann bereits im Mobiltelefon durch die Anpassung der einzelnen „Frames“ auf den Referenzdatensatz stark erhöht werden. Als Ergebnis entsteht im Feld ein trianguliertes Oberflächenmodell mit hochauflösender Textur. Im Nachverarbeitungsprozess können mittels SfM (Structure from Motion) Algorithmen noch präzisere 3D Daten aus den parallel aufgenommenen Fotos des Mobiltelefons generiert werden.

Dieses Beispiel soll zeigen, dass die 3D Laserscanner-Vermessung von Unfallstellen zukünftig mit Mobiltelefonscans kombiniert werden kann. Der Vorteil ist, dass die hochgenauen Messdaten des 3D Laserscanners mit den hochauflösenden und vororientierten Fotos des variabel einsetzbaren Mobiltelefons automatisiert ergänzt werden.

Studnicka-Kombination von präzisen statischen 3D Laserscandaten_b.pdf


Objektraum-basierte intrinsische und extrinsische Kalibrierung eines Velodyne VLP-16

Dominik Ernst, Sören Vogel, Hamza Alkhatib, Ingo Neumann

Leibniz Universität Hannover, Deutschland

Die Nutzung von low-cost Laserscannern nimmt in den letzten Jahren stetig zu. So werden sie beispielsweise im Bereich der Logistik und Navigation zur Umgebungserfassung eingesetzt. Vorteilhaft ist die einfache Möglichkeit der Erfassung von 3D-Daten. Der Nachteil ist jedoch, dass häufig keine verlässlichen Informationen zu der Messgenauigkeit der Laserscanner vorliegen. Diese Informationen sind aber wichtig, um auf Basis der Daten sichere Entscheidungen treffen zu können.

Für die Verwendung eines Laserscanners mit anderen Sensoren in einem (kinematischen) Multi-Sensor-System muss die extrinsische Kalibrierung bestimmt werden. Beim objektraum-basierten Verfahren zur Systemkalibrierung werden Referenzebenen verwendet, um von den Messungen des Sensors auf den Ursprung der Sensorkoordinatensystems zu schließen. Im Zuge dieser Kalibrierung können auch intrinsische Parameter des Sensors bestimmt werden. So können durch die Nutzung der Referenzgeometrien beispielweise Systematiken in der Streckenmessung bestimmt werden oder die Varianzkomponenten für die Messelemente geschätzt werden. Das Verfahren ist dabei auf beliebige Profil- oder Fächerlaserscanner anwendbar.

Es wird ein Systemkalibrierungsprozess in Bezug auf ein Plattformkoordinatensystem anhand von Echtdaten eines Velodyne VLP-16 gezeigt, bei dem neben der Bestimmung der Transformationsparameter zwischen dem Sensor und der Plattform auch eine Additionskonstante für die Streckenmessung bestimmt wird. Darüber hinaus wird eine Varianzkomponentenschätzung durchgeführt, um eine Abschätzung für das stochastische Modell des Sensors zu ermitteln. Dabei wird die geometrische Konstellation der Kalibrierung für die Bestimmung der Parameter analysiert. Abschließend wird die Validierung der Ergebnisse mithilfe eines separaten Messaufbaus gezeigt.

Ernst-Objektraum-basierte intrinsische und extrinsische Kalibrierung eines Velodyne VLP-16_b.pdf


Energieeffizentes FPGA-basiertes TSDF-SLAM für Mobile Mapping

Thomas Wiemann, Marc Eisoldt, Marcel Flottmann, Julian Gaal, Marc Rothmann, Marco Tassemeier, Mario Porrmann

Universität Osnabrück, Deutschland

Rekonfigurierbare System-on-Chips mit FPGA-Beschleunigern kombinieren die Eigenschaften von klassischen CPU-basierten Systemen mit der Möglichkeit, Algorithmen in Hardware zu beschleunigen. Im Gegensatz zu klassischen GPUs arbeiten die FPGA-Beschleuniger dabei sehr energieeffizient. Gerade für Anwendungen wie Mobile Mapping mit UAVs oder anderen sich bewegenden Systemen ist mit Hinblick auf eine möglichst lange Laufzeit der Stromverbrauch ein wesentlicher limitierender Faktor. In diesem Beitrag präsentieren wir ein in sich geschlossenes System mit LiDAR und IMU, dass die Daten eines Ouster OS0-128 mit 20 Hz in eine TSDF-Karte einträgt. Durch diese Datenfusion in Echtzeit weist das System eine sehr geringe Drift bei der Lokalisierung auf. Die TSDF-Darstellung erlaubt es zudem, eine polygonale Darstellung der Umgebung in Echtzeit zu erzeugen. Die Nutzung des SoCs mit FPGA reduziert den Energieverbrauch dabei um den Faktor 18 verglichen mit einer Klassischen CPU-Implementierung.

Wiemann-Energieeffizentes FPGA-basiertes TSDF-SLAM für Mobile Mapping_b.pdf


 
Impressum · Kontaktadresse:
Datenschutzerklärung · Veranstaltung: 20. Oldenburger 3D-Tage
Conference Software - ConfTool Pro 2.6.143
© 2001–2022 by Dr. H. Weinreich, Hamburg, Germany