Dense 3D Multi-View Reconstruction of Free-Form Objects Using a UAV-Borne Triple Camera System with Active Illumination

Autor: Hang Luo

ISBN: 978-3-95900-679-8

Dissertation, Leibniz Universität Hannover, 2022

Herausgeber der Reihe: Eduard Reithmeier

Band-Nr.: IMR 02/2022

Umfang: 153 Seiten, 65 Abbildungen

Schlagworte: RGB-Tiefendaten, unbemanntes Luftfahrzeug, dichte 3D-Rekonstruktion, multi-view Stereo

Kurzfassung: Präzise dreidimensionale (3D) Objektrekonstruktion ist für eine Vielzahl von Anwendungen wie digitale Erfassung, 3D-Druck und Reverse Engineering sehr gefragt. Mit der Entwicklung der Computer Vision und der Halbleitertechnologie haben moderne bildbasierte Methoden in diesem Bereich aufgrund der relativ geringen Kosten, der effizienten Datenerfassung und des (halb-)automatisierten Rekonstruktionsprozesses  zunehmend an Popularität gewonnen. Allerdings erfordern solche Ansätze meist zusätzliche Marker, um Skaleninformationen zu erhalten, und sind in schwach strukturierten Flächen eher schlecht. RGBTiefensensoren bieten eine vielversprechende Lösungsmöglichkeit für diese Probleme, da sie sowohl Farbbildern als auch Daten zur Geometrie der Szene bieten.
Aber ihre dazugehörenden Eigenschaften wie z.B. verrauschte, niedrig aufgelöste Tiefendaten und ein großes Sichtfeld (FOV) der Farbkamera (was die räumliche Auflösung des Ziels verringert) verhindern, dass sie für Aufgaben verwendet werden, die qualitativ hochwertige Ergebnisse erfordern.
In dieser Arbeit wird ein auf einem unbemannten Multikopter (UAV) montiertes Dreifach-Kamera-Messsystem vorgestellt, das in Kombination mit einer speziell entwickelten Rekonstruktionspipeline eine vollständige und detaillierte 3DRekonstruktion komplexer Freiform-Objekte in  Außenbereichen ermöglicht.