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Entwicklung und Evaluation eines echtzeitfähigen Streifenlichtscanners für schnelle und automatisierte 3D-Digitalisierung

 
: Herb, Daniel
: Kuijper, Arjan; Tausch, Reimar

Darmstadt, 2015, 75 S.
Darmstadt, TU, Master Thesis, 2015
Deutsch
Master Thesis
Fraunhofer IGD ()
Business Field: Digital society; Research Area: Computer graphics (CG); Research Area: Modeling (MOD); 3D data acquisition; 3D digitization; 3D scanning; digital heritage; realtime 3D graphics

Abstract
Diese Arbeit befasst sich mit der Entwicklung und Evaluation eines echtzeitfähigen Streifenlichtscanners zur schnellen und automatisierten 3D-Digitalisierung. Der konkrete Anwendungsfall besteht in der massenhaften Digitalisierung von Kulturgütern zur Archivierung und Foschungskollaboration. Als Grundlage dient das Flying Triangulation Prinzip, bei dem ein Sensor handgeführt zur Rekonstruktion verwendet werden kann und diese dem Nutzer in Echtzeit zur Verfügung steht. Ein Ziel dieser Arbeit ist die Aufarbeitung, Klarstellung und Verbesserung bestimmter Komponenten in dem Verfahren, so dass ein robuster und automatisierter Einsatz an einem bionisch inspirierten, nachgiebigen Roboterarm möglich ist. So kann durch eine neu entwickelte Modellfunktion die Systemkalibrierung hinsichtlich der zu findenden Parameter deutlich verbessert werden, wodurch aus Nutzersicht eine einfachere Kalibrierung möglich ist. Außerdem wird für die Registrierung ein Verfahren zur globalen Optimierung verwendet, welches bereits während der Datenakquise ausgeführt werden kann, wodurch der Nachverarbeitungsschritt entfällt. Neben dem eigentlichen Verfahren konnte außerdem eine Simulationsumgebung zur Generierung synthetischer Bilddaten sowie ein realer Hardwareaufbau entwickelt werden. In einem Evaluationskapitel werden für die synthetisch generierten Daten unterschiedliche Parameter variiert, um so deren Auswirkungen auf das Rekonstruktionsergebnis zu untersuchen. Abschließend wird mit einem exemplarischen Objekt ein Praxistest mit dem realen Aufbau durchgeführt.

: http://publica.fraunhofer.de/dokumente/N-520047.html