Fraunhofer-Institut für Optronik, Systemtechnik und Bildauswertung IOSB

3D-Analyse

Unter 3D-Analyse versteht man gemeinhin die Gewinnung, Verarbeitung und Auswertung von 3D-Daten. Die Daten stehen in Form von Punktwolken zur Verfügung. Diese können durch spezielle 3D-Sensorik, wie beispielsweise Laser/Lidar-Sensoren, direkt gewonnen werden.

Der Fokus der Abteilung VID liegt jedoch auf der bildgestützten Gewinnung von 3D-Informationen. Hierfür bedient man sich dreier prinzipieller Methoden:

  • Multiokulare 3D-Rekonstruktion
  • Bewegungsbasierte 3D-Rekonstruktion
  • Modellbasierte 3D-Rekonstruktion

Die multiokulare 3D-Rekonstruktion nutzt - ähnlich den menschlichen Augen - aus, dass mehrere Kameras dieselbe Szene aus verschiedenen Blickwinkeln betrachten.

Bei der bewegungsbasierten Rekonstruktion wird derselbe Effekt mit nur einer Kamera erzielt, indem die Verschiebung der Kamera zwischen zwei Zeitpunkten berechnet wird.

Modellbasierte Verfahren benötigen ein mehr oder minder exaktes 3D-Modell eines Objekts oder einer Szene. Dieses Modell wird in das Bild projiziert und in die vorhandenen Strukturen eingepasst. Auf diese Weise lassen sich perspektivisch dargestellte Objekte metrisch erfassen.

3D-Rekonstruktion aus einer monokularen Luftbildsequenz

Generiertes Polygonmodell aus einer unstrukturierten Menge an 3D-Punkten

Anpassung eines Straßen- und Fahrzeugmodells zur dreidimensionalen Erfassung der Szene

Gewonnene Tiefenkarte aus einem Stereokamerapaar