Autor: Sebastian Briechle, B.Sc.
Titel: Evaluierung berührungsloser 3DMessmethoden der Leica MS50
Art: Master's Thesis
Jahr, Nr.: 2014, #426
Betreuer: Dr.-Ing. Andreas Wagner

Diese Arbeit stellt die Leica Nova MS50 Multistation und deren Messmethoden zur berüh-rungslosen dreidimensionalen Erfassung von Objekten vor. Dabei wird neben dem TLS-Verfahren insbesondere auf die bildunterstützte Aufnahme und Auswertung eingegangen. In diesem Zusammenhang wird das analytische Auswerteverfahren der Stereobildmessung vor-gestellt und die damit erreichbaren 3D-Objektgenauigkeiten simuliert. Im Anschluss daran werden die Vorgehensweise sowie die Ergebnisse der kombinierten Kamera-Tachymeter-Kalibrierung aufgezeigt und durch den Vergleich mit der Gnomonischen Projektion verifiziert. In praktischen Versuchen wird anschließend die berührungslose 3D-Objekterfassung mittels TLS und Stereobildaufnahme im Feld gezeigt, sowie eine vergleichende Analyse der Ergebnis-se der beiden Aufnahmeverfahren durchgeführt. Die nachgewiesenen hohen Genauigkeiten bestätigen die Qualität beider Aufnahmeverfahren. Dennoch kann u.a. gezeigt werden, dass die Oberflächenstruktur - trotz einer vergleichbaren Punktdichte am Objekt - durch die Stere-obildmessung detaillierter abgebildet wird, da diese im Gegensatz zum TLS-Verfahren beson-ders empfindlich für Kanten und andere markante Objektmerkmale ist. Außerdem können die prognostizierten 3D-Objektgenauigkeiten aus der Simulation für beide Verfahren bestätigt werden. Die für die Prognose verwendeten Ansätze können daher für Simulationen vor zukünf-tigen Messungen verwendet werden, um verschiedene Aufnahmekonfigurationen und die dar-aus resultierende Objektgenauigkeit, sowie die Form der Fehlerellipsoide zu untersuchen. Für die Messung auf größere Distanzen wird auf eine Messkampagne verwiesen, die im Rahmen des DE-MONTES Forschungsprojektes mit zwei IATS-Prototypen durchgeführt wurde. Dabei können sowohl statistisch geprüfte Informationen über die IATS-Messungen abgeleitet, als auch die Anwendbarkeit des DE-MONTES Konzeptes gezeigt werden, hochauflösende Stere-omessungen zur Aufnahme weit entfernter Geoobjekte zu verwenden. Zudem werden künst-lich simulierte Deformationen durch automatisch aus den Stereobildern abgeleitete 3D-Verschiebungsvektoren präzise nachgewiesen. In einem abschließenden Kapitel werden die beiden Verfahren Stereobildmessung und Laserscanning, bezogen auf die Leica Nova MS50, verglichen und die jeweiligen Vor- und Nachteile zusammenfassend gegenübergestellt.