Ableitung von Deformationen aus Punktwolken mittels ICP-Algorithmen

Autor: Zlatan Dobrosavljevic, B.Sc.
Titel: Ableitung von Deformationen aus Punktwolken mittels ICP-Algorithmen
Art: Master's Thesis
Jahr, Nr.: 2014, #423
Betreuer: Dr.-Ing. Andreas Wagner

 

Die folgende Arbeit wurde im Rahmen des europäischen Forschungsprojekt DE-MONTES an-gefertigt. Für das Forschungsprojekt wird für den Aufgabenbereich des Geomonitoring ein voll-automatisiertes und hochauflösendes Mess- und Analysesystem entwickelt. Die Daten werden durch terrestrische Laserscanner (TLS), Image Assisted Total Station (IATS) und digitaler Pho-togrammetrie erfasst und gemeinsam ausgewertet. Als Analysedatensatz dient eine Lehmgru-be, die in mehreren Epochen aufgenommen wurde. Dabei entstehen Punktwolken, welche mit einem Iterative Closest Point (ICP) Algorithmus gemeinsam angepasst werden. Damit sollen anschließend Verschiebungen aufgedeckt werden. Die 3D-Verschiebungsvektoren zweier Epochen zwischen den korrespondierenden Punkten sollen auf signifikante Verschiebungen geprüft werden. Die Auswertung des Überwachungsgebietes erfolgt in mehreren Teilbereichen, die einzeln untersucht werden. Das Ziel der Arbeit ist, einen ICP-Algorithmus zu implementieren, der für das Aufgabenfeld Geomonitoring bestmöglich anzupassen ist. Dabei sollen unterschiedliche ICP Varianten gete-stet und miteinander verglichen werden. Die fusionierte Auswertung der Teilbereiche mit dem ICP-Algorithmus erfolgt mit den Startwerten aus den gegebenen Vektoren. Das Ergebnis aus einem ICP-Durchlauf wird anschließend für die Optimierung und Anpassung der Teilbereichs-größen verwendet und schließlich ein weiterer Durchlauf gestartet. Die aus den unterschiedli-chen ICP-Anwendungen ermittelten Parameter werden auf ihre Richtigkeit und Zuverlässigkeit überprüft und graphisch dargestellt. Als Eingangsdaten werden zum einem künstlich erzeugte Punktwolken und zum anderen aus der Lehmgrubenwandmessung erzeugte Punktwolken ver-wendet.