Bachelorarbeit Hannes Ehlert

Titel der Arbeit: Untersuchungen zur Genauigkeit von SfM-Tools

Betreuer:  Dipl.-Ing. Marc Schulze, Dr.-Ing. Danilo Schneider 

 Beschreibung:
  

Aufgabe der Bachelorarbeit war der Vergleich zwischen SfM-Punktwolken und einer Referenzpunktwolke einer Laserscanneraufnahme hinsichtlich ihrer qualitativen und quantitativen Unterschiede unter Berücksichtigung des Arbeitsaufwandes zur Generierung dieser Punktwolke. Hierbei sollte untersucht werden, welches der verfügbaren SfM-Tools die besten Ergebnisse in Qualität und Quantität liefert. Für den Vergleich der Punktwolken mit einer gegebenen Punktwolke als Referenz sind die nicht skalierten Punktwolken aus den SfM-Tools mit einem zu ermittelnden Maßstab anzupassen. Danach sollte ein Vergleich der Punktwolken zur Referenz zeigen, welches Tool die geringsten geometrischen Abweichungen zum etablierten Verfahren aufweist.

Dazu wurde eine Bilderserie vom Rektorat auf dem TUD Campus aufgenommen und mit den Programmen 123D Catch, VisualSFM und PhotoScan rekonstruiert. Die Ergebnisse waren sehr unterschiedlich.

Anschließend erfolgte ein Vergleich in Geomagic, um die geometrischen Abweichungen darzustellen. Dazu mussten die Modelle skaliert werden, was mit diversen Komplikationen verbunden war. Die Referenzpunktwolke wurde mit einem terrestrischen Laserscanner aufgenommen und eine Genauigkeitsabschätzung getroffen.

 In Abb. 2 sind große Abweichungen im Dachbereich zu erkennen, die auf der unzureichenden Abdeckung resultieren. Die grünen Bereiche haben eine Abweichung von bis zu 5cm. Diese Ungenauigkeiten sind auf einen fehlerbehafteten Maßstab und die Schwierigkeit verwendbare Verknüpfungspunkte auf der strukturarmen Oberfläche der Fassade zu finden zurückzuführen.

SfM-Tools können durchaus gute Ergebnisse erzielen und benötigen lediglich eine Kamera als Ausrüstung. Dem gegenüber steht der Laserscanner mit hohen Anschaffungskosten, aber auch der Unabhängigkeit von Verknüpfungspunkten bei schwer zu modellierenden Objekten.