Gegenseitige Orientierung von Mehrkamerasystemen mit nicht überlappendem Sichtfeld:
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| Published: |
Hannover
Fachrichtung Geodäsie und Geoinformatik der Leibniz-Univ.
2011
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| Series: | Wissenschaftliche Arbeiten der Fachrichtung Geodäsie und Geoinformatik der Leibniz-Universität Hannover
297 |
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INHALTSVERZEICHNIS
ZUSAMMENFASSUNG 3
1. EINLEITUNG 1 2
1.1. ORIENTIERUNG ZWISCHEN KAMERASYSTEMEN AUS BEWEGUNG 12
1.2. ZIELSETZUNG DER ARBEIT 13
1.3. GLIEDERUNG DER ARBEIT 16
1.4. BEGRIFFLICHKEITEN UND NOTATION 16
1.4.1. VERWENDETE BEGRIFFE 16
1.4.2. NOTATION 17
2. STAND DER FORSCHUNG 2 0
2.1. EINORDNUNG DER ARBEIT 20
2.2. VERFAHREN ZUR ZUORDNUNG VON 3D-DATEN 21
2.2.1. GRUNDSCHEMA DER ZUORDNUNG 21
2.2.2. GRUNDPRINZIPIEN DER ZUORDNUNG DURCH VERWENDUNG CHARAKTERISTISCHER
BESCHREIBUNGEN EINES MERKMALS 21
2.2.3. ZUORDNUNG VON 3D-DATEN MIT HILFE CHARAKTERISTISCHER
BESCHREIBUNGEN . 23 2.2.4. VORAUSSETZUNGEN DER EXISTIERENDEN VERFAHREN
27
2.3. GEGENSEITIGE ORIENTIERUNG VON MESSSYSTEMEN AUS GEMEINSAM
AUSGEFUEHRTER BE WEGUNG 29
2.3.1. LOESUNGSANSAETZE ZUR ORIENTIERUNG VON SENSOREN MIT NICHT
UEBERLAPPENDEM SICHTFELD AUS GEMEINSAMER BEWEGUNG 29
2.3.2. ANSAETZE ZUR UNTERSUCHUNG VON SINGULARITAETEN BEI KRITISCHEN
BEWEGUNGEN 31 2.4. BEHANDLUNG VON SINGULARITAETEN DURCH INTEGRATION VON
VORWISSEN 33 2.4.1. ERWEITERUNG DES AUSGLEICHUNGSMODELLS 33
2.4.2. BEWERTUNG DER ERGEBNISSE DES ERWEITERTEN AUSGLEICHUNGSANSATZES .
. . . 35 2.5. VARIANTEN DER DATUMSDEFINITION FUER DIE GEOMETRISCHE
AUSWERTUNG VON BILDSE QUENZEN 36
2.5.1. DATUMSDEFINITION UEBER FESTE PARAMETER 37
2.5.2. DATUMSDEFINITION UEBER GENERALISIERTE INVERSEN 37
2.5.3. DATUMSDEFINITION DURCH VERWENDUNG VON A-PRIORI-INFORMATIONEN . .
. . 38 2.5.4. DATUMSDEFINITION FUER GENAUIGKEITSUNTERSUCHUNGEN DER
GEGENSEITIGEN ORI ENTIERUNG IN EINEM MEHRKAMERASYSTEM 39
3. EIN ANSATZ ZUR ZUORDNUNG VON DUENN BESETZTEN UND VARIABLEN PUNKTWOLKEN
4 0
3.1. MOTIVATION 40
3.1.1. UBERBLICK UEBER DAS VERFAHREN ZUR ZUORDNUNG 41
3.2. EINE CHARAKTERISTISCHE BESCHREIBUNG FUER DIE ZUORDNUNG VON
3D-PUNKTEN . . . . 43 3.2.1. IDENTIFIKATION LOKALER PLANARER
NACHBARSCHAFTEN 43
3.2.2. BERECHNUNG DER CHARAKTERISTISCHEN BESCHREIBUNG FUER EINEN 3D -
PUNKT . 45 3.3. ZUORDNUNG VON 3D - PUNKTEN ZWISCHEN ZWEI ZEITPUNKTEN 48
3.3.1. EIN AEHNLICHKEITSMASS FUER DEN VERGLEICH DER CHARAKTERISTISCHEN
BESCHREIBUNG 49
9
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IMAGE 2
INHALTSVERZEICHNIS
3.3.2. ZUORDNUNG DER CHARAKTERISTISCHEN BESCHREIBUNGEN 49
3.4. EIN BEISPIEL FUER DIE ZUORDNUNG DUENN BESETZTER, VARIABLER
PUNKTWOLKEN 50 3.5. ROBUSTE SCHAETZUNG DER NAEHERUNGSWERTE FUER DIE
ORIENTIERUNG ZWISCHEN ZWEI ZEIT PUNKTEN UND KONTROLLE DER ZUORDNUNGEN
53
3.6. GRENZEN DES ANSATZES 54
3.7. DISKUSSION 56
4. MODELL ZUR BESTIMMUNG DER GEGENSEITIGEN ORIENTIERUNGEN AUS
GEMEINSAMER BEWE GUNG 5 8
4.1. VORGEHENSWEISE 58
4.2. GROESSEN DER FUNKTIONALEN MODELLIERUNG 59
4.3. FUNKTIONALES MODELL 60
4.3.1. DEFINITION DER KOORDINATENSYSTEME UND DES DATUMS 60
4.3.2. DEFINITION DES FUNKTIONALEN MODELLS 61
4.4. STOCHASTISCHES MODELL 63
4.5. IMPLEMENTIERUNG DES AUSGLEICHUNGSMODELLS 63
4.6. FAZIT 63
5. AUSWERTUNG SIMULIERTER UND REALER BILDSEQUENZEN 6 5
5.1. ZIELSETZUNG DER EXPERIMENTE 65
5.2. VORGEHENSWEISE BEI DER BEWERTUNG DER ERGEBNISSE 66
5.3. UNTERSUCHUNGEN AN SIMULIERTEN SZENARIEN 66
5.3.1. DEFINITION DER SZENARIEN 66
5.3.2. ERZEUGEN DER VERSUCHSDATEN 67
5.3.3. STATISTISCHE ANNAHMEN 68
5.3.4. ERGEBNISSE DER SIMULATIONEN 70
5.4. BEWERTUNG DER ERGEBNISSE DER SIMULATIONEN 72
5.5. UNTERSUCHUNGEN AN REALEN BILDSEQUENZEN 73
5.5.1. VORGEHENSWEISE 73
5.5.2. AUFBAU DES MEHRKAMERASYSTEMS 77
5.5.3. GENERIERUNG DER PUNKTWOLKE ZU EINEM ZEITPUNKT 78
5.5.4. ZUORDNUNG KORRESPONDIERENDER BILDMESSUNGEN 79
5.5.5. BESCHAFFUNG VON NAEHERUNGSWERTEN 81
5.5.6. BEWERTUNG DER ZUORDNUNG AUF BASIS DER ENTWORFENEN KOMPAKTEN
CHARAK TERISTISCHEN BESCHREIBUNG 82
5.5.7. ERGEBNISSE AUS DER AUSWERTIMG REALER BILDSEQUENZEN 89
5.6. BEWERTUNG DER ERGEBNISSE DER AUSWERTUNG DER REALEN BILDSEQUENZEN
UND VER GLEICH MIT DEN SIMULATIONEN 94
6. SCHLUSSFOLGERUNGEN UND AUSBLICK 9 6
6.1. SCHLUSSFOLGERUNGEN 96
6.2. AUSBLICK 98
6.2.1. ERWEITERUNGEN DES ZUORDNUNGSVERFAHRENS 98
6.2.2. ERWEITERUNG DES AUSGLEICHUNGSANSATZES 99
LITERATURVERZEICHNIS 1 0 1
A. UNTERSCHIEDLICHE PARAMETRIERUNGEN VON ROTATIONEN 1 0 5
A.L. EULER-WINKEL 105
10
IMAGE 3
INHALTSVERZEICHNIS
A.2. DREHACHSEN-DREHWINKEL-DAXSTELLUNG 105
A.3. QUATERNIONEN 106
A.4. TRANSFORMATION MIT SCHRAUBACHSEN 106
B. DARSTELLUNG DER ALGORITHMEN FUER DIE BERECHNUNG DER CHARAKTERISTISCHEN
BESCHREI BUNG 1 0 8
B.L. UEBERBLICK UEBER DIE BERECHNUNG EINER KOMPAKTEN CHARAKTERISTISCHEN
BESCHREIBUNG 108 B.2. BERECHNUNG DER DUENN BESETZTEN, ZWEIDIMENSIONALEN
CHARAKTERISTISCHEN BESCHREI BUNG D 108
B.3. BERECHNUNG EINES QUADTREE-INDEX 109
C. GRUNDLAGEN DES RANSAC-ALGORITHMUS 110
11
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