Ein Beitrag zu neuartigen Verfahren für die Erkennung und Modellierung von Messobjekten

Abstract

Das Ziel dieser Arbeit ist die Untersuchung von intelligenten Bildverarbeitungsverfahren für die automatische Erkennung und Vermessung von signalisierten und nicht signalisierten Messpunkten. Für die Anzielung der signalisierten kooperativen Ziele werden verschiedene Verfahren vorgestellt, die eine subpixelgenaue Lagebestimmung der abgebildeten Struktur ermöglichen. Durch eine Simulation des Anzielvorgangs auf kooperative Ziele konnte ein Vergleich verschiedener Verfahren bezüglich der zu erreichenden Positionsunsicherheit im Bild erfolgen und ein optimales Verfahren ausgewählt werden. Die Ergebnisse der Simulation werden durch Messungen an einem realen Messaufbau für die Abschätzung der erreichbaren Unsicherheit für ein Gesamtsystem verifiziert. Die Anwendung der lokalen Approximation eines Polynoms f(x,y) zweiter Ordnung auf Ausschnitte eines Videobildes zeigt, wie für ausgewählte Muster einer Zielmarke der Anzielpunkt bestimmt werden kann. Darüber hinaus bietet das beschriebene Verfahren eine Möglichkeit zur Anzielung kodierter Messpunkte durch eine unterschiedliche Gestaltung der Zielmuster. Weitere Untersuchungen zeigen, dass durch den Einsatz der Bildverarbeitung in Messsystemen die Erfassung von Zielmarken automatisiert werden kann. Für die automatische Anzielung von farbkodierten linienförmigen Geometrien ist das Verfahren der lokalen Approximation zur Ermittlung der Lage der abgebildeten Struktur und zur Bestimmung der Farbübergänge geeignet. Für partiell verdeckte linienförmige Geometrien ist in dieser Arbeit eine Kombination der Houghtransformation und der Geradenapproximation zur subpixelgenauen Bestimmung der mittleren Konturlinie vorgestellt worden. Die Entwicklung von Bildverarbeitungsverfahren zur Messung von nicht signalisierten Punkten ermöglicht die Erschließung neue Anwendungsgebiete für Messsysteme mit einer reflektorlosen elektronischen Distanzmessung."Intelligente Messsysteme" für die Fassaden- und Bauwerksdigitalisierung sowie die Überwachung von Brückenbauwerken sind mögliche Anwendungen...