Laserscan-Qualität: Diese Software macht aus normalen Fotos 3D-Modelle und Punktwolken

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Laserscan-Qualität: Diese Software macht aus normalen Fotos 3D-Modelle und Punktwolken

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Die neue Software Elcovision 10 macht aus normalen Fotos 3D-Modelle und Punktwolken. Ein neuer Algorithmus macht es möglich.
Punktwolken

Quelle: Elcovision

Die Software Elcovision 10 erzeugt aus normalen Kamerafotos oder Drohnenaufnahmen vollautomatisch 3D-Modelle und Punktwolken. Die präzisen und detaillierten Modelle reichen dabei nahezu an die Qualität von Laserscans heran.

Punktwolken mittels Algorithmus

Seit der Markteinführung in 1986 als weltweit erstes 3D-Photogrammmetrie-System für PCs zeigte Elcovision 10 viele wegweisenden Innovationen in der automatischen 3D-Auswertung von Bildern auf, wie zum Beispiel in 2005, als das erste 3D-Photogrammmetrie-System mit vollautomatischer Bildorientierung für frei Hand aufgenommene Bilder. Die aktuelle Version von Elcovision 10 hat nun einen neuartigen Algorithmus, der versucht aus jedem Pixel eines Bildes einen 3D-Punkt durch einen sogenannten Vorwärtsschnitt zu errechnen. Dadurch werden erstmals sehr saubere und gleichzeitig sehr detailreiche Punktwolken aus Bildern möglich. Selbst bei farblich kaum unterscheidbaren Flächen reichen kleinste Texturunterschiede am Objekt aus, um fast rauschfreie und gleichzeitig detaillierte 3D-Punktwolken zu erzeugen.

Mit natürlichen Punkten zum Koordinatensystem

Doch wie erstellt man Punktwolken aus einfachen Bildern? Dazu werden Fotos verschiedener Ansichten eines Objekts in das Programm eingelesen, zum Beispiel von einem Gebäude oder einer Drohnenbefliegung über Gelände. Danach berechnet die Software die Standpunkte der Bilder zum Zeitpunkt der Aufnahme, kalibriert die Kamera(s) und errechnet abschließend eine 3D-Punktwolke des Objekts in allerbester Qualität.

Nun lässt sich anhand natürlicher Punkte ein lokales Koordinatensystem definieren, etwa die Ecken einer Hauswand und mindestens eine bekannte Strecke, zum Beispiel die Wandlänge. Alternativ kann man mit Theodoliten oder einem GPS gemessene Passpunkte als Referenz verwenden. Werden die Bilder mit dem neuen Leica DISTO BLK3D gemacht, so ist der so genannte Bildverband automatisch richtig skaliert und ausgerichtet.

PunktwolkenQuelle: Elcovision
Punktwolke: Denkmalschutzdokumentation anhand eines Schlosses.

Punktwolken als Grundlage für präzise Vermessungen mit CAD

Sind in den Bildern GPS-Informationen enthalten, wie zum Beispiel bei Drohnenaufnahmen, geschieht die Georeferenzierung (die Definition des Koordinatensystems) auch voll automatisch. Anschließend lassen sich verschiedene Auswertungen machen: Schnelle und genaue Volumenbestimmungen von Halden oder Gruben, oder True Orthofotos für die Planung. Die Punktwolken kann man aber auch in verschiedene Formate exportieren, um sie in anderen Programmen weiterzuverarbeiten, zum Beispiel nach SEMA um dort direkt weiterverarbeitet zu werden.

Wer komplexer vermessen will, kann sich mithilfe von Plugins für AutoCAD und BricsCAD die Bildverbände dorthin importieren. Im Fall von BricsCAD V20 lassen sich auch die Punktwolken mit wenigen Klicks in die Zeichnung exportieren und dort dann mit den Befehlen von BricsCAD weiterverarbeiten. Alle Zeichenbefehle des CAD kann man nun für präzise Vermessungen heranziehen, womit Auto- und BricsCAD zu leistungsfähigen Fotogrammmetrieprogrammen werden. Eine Demoversion von Elcovision 10 steht unter www.elcovision.com bereit.

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