Schritthaltende 3D-Rekonstruktion und -Analyse

Bayerischer Forschungsverbund

Inhalt

Teilprojekt 5: Modellbasierte Geometriekonstruktion und-analyse

Teilprojekt 5 befasst sich mit der modellbasierten Rekonstruktion und Analyse von 3D-Daten: Es werden Methoden entwickelt, um aus großen Datenmengen schritthaltend anwendungsrelevante Merkmale zu extrahieren, indem die Komplexität der Aufgabenstellung durch Vorwissen in Form eines Modells reduziert wird. Die Untersuchungsmethodik ist ein modellbasierter Ansatz (analysis-by-synthesis): Mittels Parameteroptimierung wird ein parametrisiertes Modell an die gemessenen Werte angepasst um anschließend semantische Daten abzuleiten. Verwendete Messmethoden sind sowohl Multiview-Stereoskopie als auch ein neu entwickeltes Verfahren, welches die Vorteile des Laser-Lichtschnitt-Erfassung und der Deflektometrie vereint. Die entwickelten Verfahren finden ihren Einsatz in zwei konkreten Anwendungsfeldern: Ein Anwendungsfeld stellt die Qualitätssicherung optischer Komponenten dar, bei der optische Eigenschaften wie die Brechkraft von Brillengläsern zerstörungsfrei bestimmt werden sollen. Weiterhin wird die 3D-Analyse von Pflanzen untersucht: Hierbei werden die Verfahren beispielsweise für die Bestimmung morphologischer Pflanzenmerkmale für die 3D-Hochdurchsatzphänotypisierung großer Feldbestände eingesetzt.

 

 

Phänotypisierung von Jungpflanzen in zwei verschiedenen Auflösungen:

Das Bild zeigt mehrere Millionen 3D-Messpunkte, die bei einer Überfahrt über ein Feld mit Jungpflanzen gemessen werden. Einzelne Pflanzen sollen schritthaltend bei der Aufnahme detektiert (grün dargestellt) und anhand von Merkmalen wie Blattwinkel oder Blattwellung beschrieben werden. Hierfür wird ein geometrisches Pflanzenmodell (türkis dargestellt) für jede Pflanze berechnet.

 

 

 

Lehrstuhl für Graphische Datenverarbeitung, FAU Erlangen-Nürnberg
Fraunhofer-Institut für Integrierte Schaltungen IIS
Prof. Dr. Günther Greiner, Teilprojektleiter
Dr. Peter Schmitt, Teilprojektleiter
Franz Uhrmann, Teilprojektleiter

M. Sc. Dominik Penk, Doktorand

Industriepartner: