Softwaretool für Oberflächenmessungen

Die Stereoabbildung ist das Ergebnis der gleichzeitigen Betrachtung zweier Bilder aus leicht unterschiedlichen Winkeln, so dass diese dreidimensional erscheinen. Ein kürzlich entwickeltes Software-Tool zur Stereorekonstruktion liefert zuverlässige und präzise 3D-Oberflächendaten auf höchst integrierte und automatisierte Weise.

Ähnlich dem vom menschlichen Sehsystem genutzten Konzept zur Tiefenwahrnehmung nutzen Verfahren zur Stereorekonstruktion zwei Ansichten derselben Szene. Diese durchlaufen verschiedene Transformationen, um 3D-Objekte rekonstruieren zu können. Dabei handelt es sich um eine herkömmlich angewandte Methode, bei der zwei perspektivische Bilder eingesetzt werden, die zuerst kalibriert werden müssen.

Mit Hilfe der ständig zunehmenden computergestützten Quellen wurden fortschrittliche Systeme entwickelt, die diesen Prozess sowohl in Bezug auf die Hardware als auch auf die Software zur Datenverarbeitung stark unterstützen. Infolgedessen haben moderne 3D-Rekonstruktionsverfahren die Erstellung verbesserter Tiefenkarten zur Folge, in denen Störungen gemittelt sind und Unklarheiten größtenteils vermindert werden. Im Rahmen des GlauCAD-Projektes, das sich auf den Ausbruch und das Fortschreiten glaukomatöser Schäden konzentriert, wurde schließlich ein entsprechendes Software-Tool entwickelt. Das neue Tool umfasst die 3D-Rekonstruktion von Stereo-Fundusbildern zur Berechnung dichter Tiefenkarten. Die neue Software verfolgt alle notwendigen Verarbeitungsschritte – von der Kalibrierung von Stereobilderpaaren bis hin zur Erstellung der jeweiligen Tiefenkarten eines Eingabebildes.

Das Softwareprogramm nutzt zwei Basisverfahren: die Selbstkalibrierung von Bilderpaaren und den auf einem Block-Matching-Ansatz beruhenden Dichteabgleich. Die gesamte Verarbeitung von Stereobilderpaaren stellt einen vollständig automatisierten Prozess dar. Darüber hinaus wurden auch neue Algorithmen erstellt, die den Vergleich zweier Datensätze ermöglichen, welche zu unterschiedichen Zeitpunkten zur Ausrichtung von zwei Tiefenkarten erfasst wurden. Obwohl die Software für die Zwecke des GlauCAD-Projektes entwickelt wurde, können ihre Hauptmodule auch in anderen Anwendungsbereichen wie beispielsweise bei der 3D-Rekonstruktion von Artefakten, Geländemodellen oder sogar Schiffsrümpfen in einer Werft eingesetzt werden. Das Wichtigste ist dabei, dass das Softwaremodul bzw. die Softwaremodule als Teil(e) eines Mehrkomponentensystems für 3D-Messungen integriert werden kann(können).

Kontaktangaben

Prof. Georgios Sakas
Fraunhofer-Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV (FhG)
Fraunhofer Str. 5
64283
Darmstadt Deutschland
Tel: +49-6151-155153
Fax: +49-6151-155445
Email: georgios.sakas@igd.fraunhofer.de