148. DVW-Seminar: UAV 2016 - Photo-Based-Scanning als...
Transcript of 148. DVW-Seminar: UAV 2016 - Photo-Based-Scanning als...
19.02.2016 148. DVW- Seminar – UAV 2016 – Vermessung mit unbemannten Flugsystemen 1
Photo-based-scanning als Erweiterung des ingenieurgeodätischen Leistungsspektrums Ulrich Völter
Photo-Based-Scanning als Erweiterung des ingenieurgeodätischen
Leistungsspektrums
19.02.2016 Ulrich Völter - intermetric GmbH 2
148. DVW- Seminar – UAV 2016 Vermessung mit unbemannten Flugsystemen
Ulrich Völter intermetric GmbH
19.02.2016 148. DVW- Seminar – UAV 2016 – Vermessung mit unbemannten Flugsystemen 2
Photo-based-scanning als Erweiterung des ingenieurgeodätischen Leistungsspektrums Ulrich Völter
Formeln
19.02.2016 Ulrich Völter - intermetric GmbH 4
Definition: Seien A die Aufnahmefähigkeit β das Hausbier Φ die Formeln
Satz: A(Φ) ~ 1
A(β)
In Worten: Die Aufnahmefähigkeit von Formeln ist reziprok proportional zur Aufnahmefähigkeit von Hausbier am Vorabend.
Beweis: Per Akklamation ;-)
19.02.2016 Ulrich Völter - intermetric GmbH 5
19.02.2016 148. DVW- Seminar – UAV 2016 – Vermessung mit unbemannten Flugsystemen 3
Photo-based-scanning als Erweiterung des ingenieurgeodätischen Leistungsspektrums Ulrich Völter
Messablauf Photo-Based-Scanning
19.02.2016 Ulrich Völter - intermetric GmbH 6
3D-Vermessung
Freie Bildverbände
Photo-based-scanning
Laserscanning - UAV-Vermessung
- Befliegung
- Drohnenvermessung
- Nahbereichsphotogrammetrie
- terrestrische Photogrammetrie
Punktwolke, Orthophoto, Vermaschung
DGM, Planwerk, Modell
Begrifflichkeiten
19.02.2016 148. DVW- Seminar – UAV 2016 – Vermessung mit unbemannten Flugsystemen 4
Photo-based-scanning als Erweiterung des ingenieurgeodätischen Leistungsspektrums Ulrich Völter
Spiegelreflexkamera, Vollformat, 24mm Festbrennweite
Quelle: Nikon
Merkmalsidentifikation, Innere und Äußere Orientierung
Quelle: IfP Uni Stuttgart 19.02.2016 Ulrich Völter - intermetric GmbH 9
19.02.2016 148. DVW- Seminar – UAV 2016 – Vermessung mit unbemannten Flugsystemen 5
Photo-based-scanning als Erweiterung des ingenieurgeodätischen Leistungsspektrums Ulrich Völter
Aufnahmekonfiguration
Quelle: IfP Uni Stuttgart
Aufnahmekonfiguration
Quelle: IfP Uni Stuttgart, intermetric GmbH
19.02.2016 148. DVW- Seminar – UAV 2016 – Vermessung mit unbemannten Flugsystemen 6
Photo-based-scanning als Erweiterung des ingenieurgeodätischen Leistungsspektrums Ulrich Völter
Bedingungen an Umgebung und Objekt
• Lichtverhältnisse – keine
Schlagschatten
• Wetterbedingungen
• Sichtbarkeit – kein Bewuchs
• Zugänglichkeit
• Sichtbare Struktur – nicht einfarbig
– nicht richtungsabhängig
• Matte Oberfläche
• Kontrast
• Erkundung und Vermarkung von Standpunkten – Klebemarke, Farbmarkierung, Coded Targets
• photogrammetrische Erfassung
• tachymetrische Netzmessung / Passpunktmessung
• UAV-Vermessung
• GPS-gestützte Passpunktmessung
Messablauf – Außendienst
19.02.2016 Ulrich Völter - intermetric GmbH 13
19.02.2016 148. DVW- Seminar – UAV 2016 – Vermessung mit unbemannten Flugsystemen 7
Photo-based-scanning als Erweiterung des ingenieurgeodätischen Leistungsspektrums Ulrich Völter
• Zusammenstellen der Bildverbände – Rechenleistung, Speicherbedarf
• Netzausgleichung / Passpunktberechnung
• Relative Zuordnung der Bilder
• Dense Image Matching
• Export in entsprechende Formate
• Zwischenergebnisse – Orthophoto, Punktwolke, Vermaschung
• Ausarbeitung als Plan / Modell
Datenverarbeitung – Innendienst
19.02.2016 Ulrich Völter - intermetric GmbH 14
• Felshangsicherung
• Gleisanlagen (Bahnübergänge)
• Damm- und Deichbereiche
• Strommasten
• Fassadenaufnahme / Bestandsdokumentation
• Deformationsvermessung
• Massenermittlung
• Industrie: Reverse Engineering / Qualitätssicherung
• Architektur (Modellierung)
• Flächenmanagement
• Landwirtschaft (Agrarfläche, Rebflächen…)
• Tagebau (Bruchkanten)
Anwendungsgebiete
19.02.2016 Ulrich Völter - intermetric GmbH 15
19.02.2016 148. DVW- Seminar – UAV 2016 – Vermessung mit unbemannten Flugsystemen 8
Photo-based-scanning als Erweiterung des ingenieurgeodätischen Leistungsspektrums Ulrich Völter
Helsa
19.02.2016 Ulrich Völter - intermetric GmbH 16
Projekt BAB A44 – Verlängerung Kassel – Herleshausen
Quellen: Wikipedia, hessen.mobil.de
19.02.2016 148. DVW- Seminar – UAV 2016 – Vermessung mit unbemannten Flugsystemen 9
Photo-based-scanning als Erweiterung des ingenieurgeodätischen Leistungsspektrums Ulrich Völter
Projekt BAB A44 – Verlängerung Kassel – Herleshausen Kosten
Quelle: Wikipedia
Kammmolchmännchen – Umfangreiche Umweltschutzmaßnahmen
Quelle: Wikipedia
19.02.2016 148. DVW- Seminar – UAV 2016 – Vermessung mit unbemannten Flugsystemen 10
Photo-based-scanning als Erweiterung des ingenieurgeodätischen Leistungsspektrums Ulrich Völter
Beteiligung der intermetric GmbH
• Tunnel Hirschhagen – ca. 4.200 m, 2 Röhren – Bauvermessung
• Durchschlag am 10.02.16 • Durschlags“fehler“: 1,5cm
– Monitoring der querenden Bahnstrecke
• Tunnel Küchen – ca. 1350 m, 2 Röhren – Bauvermessung
• Durchschlag am 13.08.14
• Abschnitt bei Helsa – Urgeländeaufnahme
Urgeländeaufnahme
19.02.2016 148. DVW- Seminar – UAV 2016 – Vermessung mit unbemannten Flugsystemen 11
Photo-based-scanning als Erweiterung des ingenieurgeodätischen Leistungsspektrums Ulrich Völter
UAV auf Startrampe
• Bilder von der UAV-Aufnahme
UAV Startet
19.02.2016 148. DVW- Seminar – UAV 2016 – Vermessung mit unbemannten Flugsystemen 12
Photo-based-scanning als Erweiterung des ingenieurgeodätischen Leistungsspektrums Ulrich Völter
UAV fliegt hoch
Einfangen des UAV
19.02.2016 148. DVW- Seminar – UAV 2016 – Vermessung mit unbemannten Flugsystemen 13
Photo-based-scanning als Erweiterung des ingenieurgeodätischen Leistungsspektrums Ulrich Völter
Bildverband und Punktwolke
• Bild von der Bildanordnung
Ground Control Points
• Ground Control Points
– gut verteilt über das Aufnahmegebiet
– nicht zu nah am Rand
– Mittlere Genauigkeit ca. 4cm
19.02.2016 148. DVW- Seminar – UAV 2016 – Vermessung mit unbemannten Flugsystemen 14
Photo-based-scanning als Erweiterung des ingenieurgeodätischen Leistungsspektrums Ulrich Völter
Vergleich GPS- / UAV-Aufnahme
• Hohe durchschnittliche Übereinstimmung
• Abweichungen bis 0,2m auf Grund höherer Auflösung der UAV-Aufnahme
• Rote Abweichungen > 0,5m auf Grund im GPS-Modell nicht berücksichtigter Aufschüttungen.
Sessel H57
19.02.2016 Ulrich Völter - intermetric GmbH 30
19.02.2016 148. DVW- Seminar – UAV 2016 – Vermessung mit unbemannten Flugsystemen 15
Photo-based-scanning als Erweiterung des ingenieurgeodätischen Leistungsspektrums Ulrich Völter
Sessel H57
Fotogrammetrische Aufnahme des Sessels H57 mit coded Targets
19.02.2016 148. DVW- Seminar – UAV 2016 – Vermessung mit unbemannten Flugsystemen 16
Photo-based-scanning als Erweiterung des ingenieurgeodätischen Leistungsspektrums Ulrich Völter
Punktwolke aus Fotoscan
Vermaschung des Sessels H57
19.02.2016 148. DVW- Seminar – UAV 2016 – Vermessung mit unbemannten Flugsystemen 17
Photo-based-scanning als Erweiterung des ingenieurgeodätischen Leistungsspektrums Ulrich Völter
Vermaschung, .STEP-Datei, Differenzen
Felshänge
19.02.2016 Ulrich Völter - intermetric GmbH 36
19.02.2016 148. DVW- Seminar – UAV 2016 – Vermessung mit unbemannten Flugsystemen 18
Photo-based-scanning als Erweiterung des ingenieurgeodätischen Leistungsspektrums Ulrich Völter
Felssicherung, Zollernalbbahn
Tachymetrische Aufnahme der Ankerpunkte
19.02.2016 148. DVW- Seminar – UAV 2016 – Vermessung mit unbemannten Flugsystemen 19
Photo-based-scanning als Erweiterung des ingenieurgeodätischen Leistungsspektrums Ulrich Völter
Tachymetrische Aufnahme der Ankerpunkte
Fotogrammetrische Aufnahme – Aufnahmegeometrie
19.02.2016 148. DVW- Seminar – UAV 2016 – Vermessung mit unbemannten Flugsystemen 20
Photo-based-scanning als Erweiterung des ingenieurgeodätischen Leistungsspektrums Ulrich Völter
Aufnahmegeometrie, Passpunkte, Orthofoto
Punktwolke an einem Tunnelportal
19.02.2016 148. DVW- Seminar – UAV 2016 – Vermessung mit unbemannten Flugsystemen 21
Photo-based-scanning als Erweiterung des ingenieurgeodätischen Leistungsspektrums Ulrich Völter
Grabkapelle
19.02.2016 Ulrich Völter - intermetric GmbH 43
Die Liebe höret nimmer auf
Die Grabkapelle auf dem Württemberg ist die Ruhestätte des Württembergischen Königspaars Kathatina Pawlowa und Wilhelm I, der den Stammsitz seiner Familie schleifen ließ um seiner beim Volk beliebten und segensreichen Gemahlin den schönsten Platz im Reich als Ruhestätte erbauen zu können.
19.02.2016 148. DVW- Seminar – UAV 2016 – Vermessung mit unbemannten Flugsystemen 22
Photo-based-scanning als Erweiterung des ingenieurgeodätischen Leistungsspektrums Ulrich Völter
Details
3D Erfassung und Modellierung der Büsten
19.02.2016 148. DVW- Seminar – UAV 2016 – Vermessung mit unbemannten Flugsystemen 23
Photo-based-scanning als Erweiterung des ingenieurgeodätischen Leistungsspektrums Ulrich Völter
Netzmessung und Laserscanning im Inneren
Scans mit Rerenzpunkten
19.02.2016 148. DVW- Seminar – UAV 2016 – Vermessung mit unbemannten Flugsystemen 24
Photo-based-scanning als Erweiterung des ingenieurgeodätischen Leistungsspektrums Ulrich Völter
Die Ausrüstung
• Oktokopter • Canon EOS 5D Mark II, 24mm • separate Steuerungen
– Flugsteuerung – Fotoauslösung
• Flugzeit ca. 9 Min • 5 Batteriesätze
UAV-Befliegung
19.02.2016 148. DVW- Seminar – UAV 2016 – Vermessung mit unbemannten Flugsystemen 25
Photo-based-scanning als Erweiterung des ingenieurgeodätischen Leistungsspektrums Ulrich Völter
Flug
Berechnen der Punktwolke
19.02.2016 148. DVW- Seminar – UAV 2016 – Vermessung mit unbemannten Flugsystemen 26
Photo-based-scanning als Erweiterung des ingenieurgeodätischen Leistungsspektrums Ulrich Völter
Punktwolke aus Photo-Based-Scan und Laserscanning
Die Punktwolke der Grabkapelle
19.02.2016 148. DVW- Seminar – UAV 2016 – Vermessung mit unbemannten Flugsystemen 27
Photo-based-scanning als Erweiterung des ingenieurgeodätischen Leistungsspektrums Ulrich Völter
Grabkapelle auf dem Württemberg, Stuttgart – 3D-Modellierung
Grabkapelle auf dem Württemberg, Stuttgart – 3D-Modellierung
19.02.2016 148. DVW- Seminar – UAV 2016 – Vermessung mit unbemannten Flugsystemen 28
Photo-based-scanning als Erweiterung des ingenieurgeodätischen Leistungsspektrums Ulrich Völter
Film
Rittersturz
19.02.2016 Ulrich Völter - intermetric GmbH 61
19.02.2016 148. DVW- Seminar – UAV 2016 – Vermessung mit unbemannten Flugsystemen 29
Photo-based-scanning als Erweiterung des ingenieurgeodätischen Leistungsspektrums Ulrich Völter
Felshang Rittersturz bei Koblenz
• 100 m hoch 300 m breit • Neigung 45° bis 90° • 4 Flüge • 27 Bodenpunkte • 300 Bilder, 4,8GB Daten • 65 Mio Punkte, • 1,48 cm Bodenauflösung • 3h Aufnahmedauer • 3 Tage Projektdauer
Danke für Ihre Aufmerksamkeit
19.02.2016 Ulrich Völter - intermetric GmbH 67