Untersuchungen von Low-Cost Systemen zur 3D-Rekonstruktion kleiner Objekte

Daniel Omelanowsky

In diesem Beitrag werden Untersuchungen vorgestellt, die das Potenzial der Low-Cost Aufnahmesysteme Microsoft® Kinect und DAVID SLS-1 für einen nachhaltigen Einsatz im Bereich der Architektur, Denkmalpflege und Archäologie aufzeigen. Aus den mit der Microsoft® Kinect und dem DAVID SLS-1 erfassten Daten wurden mit Hilfe von verschiedenen Programmen 3D-Modelle erzeugt, die im weiteren Verlauf auf Handhabung, Qualität und Zuverlässigkeit untersucht wurden. Für die Untersuchungen wurde u.a. ein Testkörper als 3D-Objekt mit unterschiedlichen Flächenformen verwendet, der durch das Streifenprojektionssystem ATOS I 2M von der Firma GOM als Referenz aufgenommen wurde. Zum Vergleich zu den Resultaten der Kinect und des SLS-1 wurde von diesem Testkörper ein Oberflächenmodell mit weiteren Low-Cost Aufnahmesystemen automatisch generiert, die digitalen Bilddaten einer Nikon D7000 wurden in open-source Softwarepakten verarbeitet. Als Resultat der Vergleiche wurde eine Genauigkeit von 0,8 mm mit dem Streifenprojektionssystem SLS-1 erreicht, während bild-basierte 3D-Rekonstruktionsverfahren eine etwas höhere Genauigkeit von 0,3 mm erzielten. Daneben hat die Kinect bei der 3D-Erfassung mit ReconstructMe noch Optimierungspotenzial. Obwohl das in diesem Beitrag vorgestellte Low-Cost Streifenprojektionssystem David SLS-1 nicht die geometrische Genauigkeit eines High-End Systems (ATOS I) von ca. 0,04 mm aufweisen kann, ist es für die 3D-Aufnahme von kleineren Objekten (Größe bis zu 50 cm) in verschiedenen Anwendungsbereichen einsetzbar.