Photogrammetrische Erfassung Räumlicher Informationen aus Videobildern

Die vorliegende Arbeit entstand im Rahmen meiner Tätigkeit in der Forschungsgruppe "Industrielle Bildverarbeitung" am Lehrstuhl für Allgemeine Elektrotechnik und Daten­ verarbeitungssysteme der RWTH Aachen. Herrn Professor Dr.-Ing. Walter Ameling, dem Leiter dieses Lehrstuhls, danke ich für die Möglichkeit, diese Arbeit an seinem Institut durchführen zu können, und für die Übernahme des Referates. Herrn Professor DrAng. Dietrich Meyer-Ebrecht, dem Leiter des Lehrstuhls für Meß­ technik der RWTH Aachen, danke ich für das Interesse, das er meiner Arbeit entgegen­ gebracht hat, und für die Übernahme des Korreferats. Herrn Dr.-Ing. Wolfgang Kubalski sowie meinen Kollegen gilt mein besonderer Dank für viele anregende Diskussionen und die kritische Durchsicht des Manuskripts. Danken möchte ich auch allen von mir betreuten Studenten, die als Diplom- oder Studienarbeiter oder als studentische Hilfskräfte bei der Durchführung der praktischen Arbeiten tatkräftig geholfen haben. Aachen, den 9.März 1990 RalphFöhr VI Inhaltsverzeichnis 1 1 Einführung 1 1.1 Motivation............. 1.2 Aufgabenstellung und Überblick. 3 6 2 Vision-Systeme für industrielle Anwendungen 2.1 Status Quo industriell eingesetzter Systeme. 6 7 2.2 Analysestrategien für industrielle Szenen ..

1 Einführung.- 1.1 Motivation.- 1.2 Aufgabenstellung und Überblick.- 2 Vision-Systeme für industrielle Anwendungen.- 2.1 Status Quo industriell eingesetzter Systeme.- 2.2 Analysestrategien für industrielle Szenen.- 2.3 Zeitbedingungen und Rechnerarchitekturen.- 3 Bildaufnahme und Extraktion lokalisierbarer Bildelemente.- 3.1 Die Entstehung des digitalen Videobildes.- 3.2 Lokalisierbare Bildelemente.- 4 Ein photogrammetrisches Modell für Videokameras.- 4.1 Komponenten der Kameraabbildung.- 4.2 Bestimmung der Kameraparameter.- 4.3 Rechnergestützte Kamerakalibrierung.- 4.4 Verwendung der Kameraparameter.- 4.5 Diskussion der Ergebnisse.- 5 Photogrammetrische Auswertung monokularer Aufnahmen.- 5.1 Rauminformationen aus einer Kameraansicht.- 5.2 Unterstützung durch periphere Komponenten.- 5.3 Perspektivische Entzerrung ebener Szenenbereiche.- 5.4 Lagebestimmung ebener Polygonflächen.- 5.5 Lagebestimmung kreisförmiger Strukturen.- 6 Stereoskopische Vermessungen von Raumpunkten.- 6.1 Günstige Anordnung des Stereokamerapaars.- 6.2 Das Korrespondenzproblem.- 6.3 Verallgemeinerung der Kamerapaaranordnung.- 6.4 Genauigkeitsanalyse.- 6.5 Realisierungsaspekte.- 7 Zusammenfassung.- A Anhang.- A.1 Verwendete Symbole und Abkürzungen.- A.1.1 Koordinatensysteme.- A.1.2 Bildaufnahme und Extraktion von Bildelementen.- A.1.3 Photogrammetrisches Modell für Videokameras.- A.1.4 Monokulare Verfahren.- A.1.5 Stereoskopische Vermessungen.- A.2 Hinweise zur Ausgleichsrechnung.- A.3 Vermessungsprotokolle.- A.3.1 Richtungswinkel der verwendeten Paßpunkte.- A.3.2 Paßpunktkoordinaten.- A.4 Kalibrierungsprotokolle.- A.4.1 CCD-Videokamera Sony XC37/38, 7-Parameter-Modell.- A.4.2 CCD-Videokamera Sony XC37/38, 13-Parameter-Modell.- B Literaturverzeichnis.