Integration eines Laserentfernungsmessers als Zusatzsensor in das bestehende Selbstverortungssystem Integrated Positioning System (IPS)

Kurzfassung

Die vorliegende Bachelorarbeit beschreibt die Untersuchungen zwischen zwei Entfernungsbestimmungsmethoden. Verglichen werden die Messdaten eines Stereo-Kamerasystems mit den Daten aus einem Entfernungslasermesser. Das Institut für optische Sensorsysteme des Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt hat mit dem Integrated Positioning System ein Multisensorsystem entwickelt, welches ohne äußere Referenzsysteme die eigene Position bestimmen und die Änderung der Position verfolgen kann. Ein wesentlicher Bestandteil dieser Methode ist die Entfernungsbestimmung zu markanten Bildpunkten in den Stereobildern. In dieser Arbeit werden die Arbeitsschritte erläutert, um die Entfernungsberechnung über die Bilddaten mit Entfernungswerten eines Laserentfernungsmessers zu vergleichen und die Abweichungen aufzuzeigen. Für die Umsetzung wird der Laserscanner in den Workflow des Sensorkopfes integriert und die Messdaten des Laserscanners werden zeitlich über einen Zeitstempel zu anderen Messdaten des IPS referenziert. Um den Vergleich beider Methoden für die Entfernungsbestimmung zu realisieren, wird der Laserscanner in einem Koordinatensystem der beiden Kameras kalibriert. Es wird der Lagepunkt des Laserscanners und ein Richtungsvektor, welcher den Verlauf des Lasermessstrahls beschreibt, ermittelt. Für die Auswertung beider Messdaten wird im Rahmen dieser Arbeit ein Tool erstellt, welches die Messdaten verarbeitet und in einer grafischen Oberfläche über Diagramme auswertet. Zum Abschluss wird eine Messkampagne mit dem System durchgeführt, durch welche die Funktionalität der Integrierung bestätigt wird und eine Aussage über die Genauigkeit des Entfernungswertes aus der Bildberechnung getroffen werden kann.