Nahbereichsphotogrammetrie
Grundlagen, Methoden und Anwendungen
Thomas Luhmann
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Thomas Luhmann, Nahbereichsphotogrammetrie (2010), Wichmann Verlag, Berlin, ISBN: 9783879075638
2010
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Beschreibung / Abstract
Das Fachgebiet der Nahbereichsphotogrammetrie hat in den letzten Jahren durch den zunehmenden Einsatz der digitalen Bildaufnahme und Bildanalyse weiter an Bedeutung gewonnen. Die in vielen Teilen automatisierte Auswertung digitaler Messbilder erlaubt, häufig in Kombination mit CAD-Techniken, die wirtschaftliche und genaue Erfassung praktisch beliebiger dreidimensionaler Objekte. In vielen Bereichen ist die Photogrammetrie zu einem anerkannten und leistungsfähigen 3DMessverfahren herangereift.
Obwohl die Photogrammetrie bereits seit etwa 150 Jahren bekannt ist und, neben den Luftbildanwendungen, schon immer durch vielfältige Anwendungen im Nahbereich (terrestrische Photogrammetrie) gekennzeichnet war, erscheint sie vielen Nicht-Photogrammetern nach wie vor als ein sehr komplexes Verfahren. Gerade im Bereich der Architektur-, Ingenieur- und Industrieanwendungen sind die Möglichkeiten und Grenzen der Photogrammetrie oft nicht genügend bekannt. Zu einem ausreichenden Verständnis des Verfahrens gehören Grundkenntnisse in Optik, Aufnahmetechnik, Ausgleichungsrechnung und Transformationen, Digitaler Bildverarbeitung, CAD-Methoden sowie Auswerteverfahren und Auswertesystemen. Ohne diese Kenntnisse sind Entscheidungen für den sinnvollen Einsatz der Nahbereichsphotogrammetrie in der Praxis kaum möglich.
Nach einer Einführung wird im Einzelnen auf mathematische Grundlagen, Aufnahmetechnik einschließlich Beleuchtung und Signalisierung, Orientierungs- und 3D-Rekonstruktionsverfahren, Bildverarbeitung, Auswerte- und Messsysteme, Planungs- und Optimierungsfragen sowie auf verschiedene typische Anwendungsgebiete eingegangen. Das Buch wendet sich an Studierende und Praktiker aus der Messtechnik, kann aber auch Entwicklern und Wissenschaftlern verschiedenster Disziplinen wertvolle Hinweise geben. Zahlreiche Abbildungen und Beispiele erlauben auch dem fachfremden Leser einen fundierten Einblick in die Nahbereichsphotogrammetrie.
Obwohl die Photogrammetrie bereits seit etwa 150 Jahren bekannt ist und, neben den Luftbildanwendungen, schon immer durch vielfältige Anwendungen im Nahbereich (terrestrische Photogrammetrie) gekennzeichnet war, erscheint sie vielen Nicht-Photogrammetern nach wie vor als ein sehr komplexes Verfahren. Gerade im Bereich der Architektur-, Ingenieur- und Industrieanwendungen sind die Möglichkeiten und Grenzen der Photogrammetrie oft nicht genügend bekannt. Zu einem ausreichenden Verständnis des Verfahrens gehören Grundkenntnisse in Optik, Aufnahmetechnik, Ausgleichungsrechnung und Transformationen, Digitaler Bildverarbeitung, CAD-Methoden sowie Auswerteverfahren und Auswertesystemen. Ohne diese Kenntnisse sind Entscheidungen für den sinnvollen Einsatz der Nahbereichsphotogrammetrie in der Praxis kaum möglich.
Nach einer Einführung wird im Einzelnen auf mathematische Grundlagen, Aufnahmetechnik einschließlich Beleuchtung und Signalisierung, Orientierungs- und 3D-Rekonstruktionsverfahren, Bildverarbeitung, Auswerte- und Messsysteme, Planungs- und Optimierungsfragen sowie auf verschiedene typische Anwendungsgebiete eingegangen. Das Buch wendet sich an Studierende und Praktiker aus der Messtechnik, kann aber auch Entwicklern und Wissenschaftlern verschiedenster Disziplinen wertvolle Hinweise geben. Zahlreiche Abbildungen und Beispiele erlauben auch dem fachfremden Leser einen fundierten Einblick in die Nahbereichsphotogrammetrie.
Leseprobe
Inhaltsverzeichnis
- Nahbereichsphotogrammetrie
- Vorwort zur 3. Auflage
- Inhaltsverzeichnis
- 1 Einführung
- 1.1 Übersicht
- 1.2 Prinzipielle Methoden
- 1.3 Anwendungsbereiche
- 1.4 Geschichtliche Entwicklung
- 2 Mathematische Grundlagen
- 2.1 Koordinatensysteme
- 2.2 Koordinatentransformationen
- 2.3 Geometrische Elemente
- 2.4 Ausgleichungsverfahren
- 3 Aufnahmetechnik
- 3.1 Physikalische Grundlagen
- 3.2 Aufnahmekonzepte
- 3.3 Geometrische Grundlagen
- 3.4 Komponenten zur Bilderfassung
- 3.5 Aufnahmesysteme
- 3.6 Signalisierung und Beleuchtung
- 4 Analytische Auswerteverfahren
- 4.1 Übersicht
- 4.2 Auswertung von Einzelbildern
- 4.3 Auswertung von Stereobildern
- 4.4 Mehrbildauswertung und Bündeltriangulation
- 4.5 Panoramaphotogrammetrie
- 4.6 Mehrmedienphotogrammetrie
- 4.7 Phasenbasierte Messverfahren
- 5 Digitale Bildverarbeitung
- 5.1 Grundlagen
- 5.2 Bildvorverarbeitung
- 5.3 Geometrische Umbildung
- 5.4 Digitale Einzelbildauswertung
- 5.5 Bildzuordnung und 3D-Objektrekonstruktion
- 6 Messaufgaben und Messsysteme
- 6.1 Übersicht
- 6.2 Einkamerasysteme
- 6.3 Stereoskopische Messsysteme
- 6.4 Mehrbildmesssysteme
- 6.5 Systeme zur Oberflächenmessung
- 6.6 Systeme zur Messung dynamischer Vorgänge
- 6.7 Messsysteme auf mobilen Plattformen
- 6.8 Lasermesssysteme
- 7 Projektplanung und Optimierung
- 7.1 Projektplanung
- 7.2 Qualitätskriterien
- 7.3 Optimierung der Aufnahmekonfiguration
- 7.4 Strategien zur Kamerakalibrierung
- 8 Anwendungsbeispiele
- 8.1 Architektur, Archäologie und Denkmalpflege
- 8.2 Ingenieurvermessung und Bauwesen
- 8.3 Industrielle Messtechnik
- 8.4 Medizin
- 8.5 Sonstige Anwendungsbereiche
- 9 Literaturverzeichnis
- 9.1 Lehrbücher und Monographien
- 9.2 Einführung und geschichtliche Entwicklung
- 9.3 Mathematische Grundlagen
- 9.4 Aufnahmetechnik
- 9.5 Analytische Auswerteverfahren
- 9.6 Digitale Bildverarbeitung
- 9.7 Messaufgaben und Messsysteme
- 9.8 Projektplanung und Optimierung
- 9.9 Anwendungsbeispiele
- 9.10 Sonstige Informationsquellen
- Abkürzungen
- Bildnachweis
- Stichwortverzeichnis