Stereobildverarbeitung - Sensoren, Verfahren und Algorithmen für die Generierung von 3D Punktwolken

Kurzfassung

Zur Erzeugung von 3D-Punktwolken haben in den letzten 10 Jahren kamerabasierte Stereoverfahren an Bedeutung gewonnen. Das hat eine Reihe von Ursachen. Die wichtigsten sind: • hochauflösenden und hochempfindliche digitale Kamera • Dichtes Stereomatching auf der Basis von globalen und semiglibalen Bildzuordnungsverfahren • Die Verfügbarkeit von preiswerter und freier Software für den photogrammetrischen Workflow, die zum Teil aus der Computer Vision Community stammt. Es gibt eine Vielzahl von terrestrischen, Flugzeug- und Weltraumanwendungen für den Einsatz von kamerabasierten Systemen. Neben den klassischen Luftbild- oder Weltraumanwendungen (Mapping für Kartierung, Katastrophen, Überwachung) finden sich insbesondere bei terrestrischen Bereich eine Vielzahl von neuen Anwendungen. Dazu zählen Sensoren für die Fahrerassistenz, Egolokalisierung, 3D Objektrekonstruktion im in-door und outdoor Bereich. Der Beitrag gibt einen Überblick über die entsprechenden Voraussetzungen an die Kamerasysteme, die notwendigen Algorithmen und Implementierungen. Insbesondere werden die geometrischen Voraussetzungen für einzelne Kameras, sowie die speziellen Zusammenhänge für zwei und mehreren Kameras gegeben. Wichtiger Aspekt sind die dichten Stereoalgorithmen. Hier werden grundsätzliche Ansätze für die Ableitung und Implementierung dieser Algorithmen gegeben.