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Masterarbeit Ingenieurgeodäsie und geodätische Auswertemethoden

Prozessoptimierung von TLS-basierten kinematischen Mapping-Systemen

Betreuung:Jens Hartmann, Johannes Bureick, Ingo Neumann
Bearbeitung:Alexander Dorndorf
Abgabe:11/2014

TLS-basierte kinematische Mapping-Systeme sind in optimaler Weise dazu geeignet komplexe Objekte flächenhaft und hochgenau zu erfassen. Um diese hohen Genauigkeiten zu erreichen muss die Position und Orientierung (des Aufnahmezentrums) des Laserscanners im Raum hochgenau bekannt sein. Da die Position und Orientierung des Laserscanners nicht direkt bestimmt werden kann, werden mit einem externen Messinstrument (z.B. einem Lasertracker) mehrere Referenzpunkte (z.B. T-MAC, Corner-Cube-Reflektoren) an der kinematischen Mapping-Plattform angemessen. Das bedeutet, dass nur noch die Verschiebung (Translation) und Verdrehung (Rotation) zwischen den Referenzpunkten und dem Aufnahmezentrum des Laserscanners bestimmt werden muss. Dieser Prozess wird Kalibrierung genannt. Eine Möglichkeit der Kalibrierung, ist es eine oder mehrere, im Raum platzierte, Referenzgeometrien sowohl mit dem externen Messinstrument als auch mit dem Laserscanner zu erfassen und dadurch die Kalibrierparameter (Verschiebung und Verdrehung) zu bestimmen.
Ziel dieser Masterarbeit ist es die Effizienz und Qualität des Kalibrierungsprozess zu optimieren bzw. zu steigern, in dem z.B. die Gestaltung und Anordnung der Referenzgeometrien im Raum bzw. relativ zum externen Messinstrument und zur kinematischen Mapping-Plattform untersucht wird. Die bestimmten Kalibrierparameter werden anhand von Probemessungen an geeigneten Geometrien validiert. Durch Kalibrierung verschiedener kinematischer Mapping-Plattformen soll die Übertragbarkeit des entwickelten bzw. optimierten Prozesses auf andere Systeme evaluiert werden. Insgesamt soll sowohl der Kalibrierungs- als auch der eigentliche Scanprozess einer Wirtschaftlichkeitsuntersuchung unterzogen werden.

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