3D Rekonstruktion von Gebäudemodellen aus Bildern

Die Erzeugung von Gebäudemodellen bestehender Gebäude ohne Grundrissplan ist mit grossem zeitlichem oder finanziellem Aufwand verbunden. Diese Arbeit verfolgt das Ziel, eine effiziente und kostengünstige Methode zur Erfassung solcher Gebäude zu definieren und zu implementieren. Der Forschungsbereich Computervision hat im Bereich der 3D-Rekonstruktion aus Fotografien in den letzten zehn Jahren bemerkenswerte Fortschritte gemacht. Basierend auf den Veröffentlichungen dieses Gebiets wurde eine Software entwickelt, die eine halbautomatische Rekonstruktion der Gebäudehülle mittels Fotografien ermöglicht. Die Fotografien stammen dabei aus einer kalibrierten, handelsüblichen Digitalkamera. Der Rekonstruktionsprozess setzt sich aus mehreren, aufeinander aufbauenden Schritten zusammen. Nach der Kalibrierung der Kamera werden die Fotografien eingelesen und einzeln nach eindeutigen Merkmalen durchsucht. Durch eine robuste Zuordnung der Merkmale zweier Bilder lassen sich Rückschlüsse auf die relative Lage ihrer Kameras ziehen. Ausgehend von einem ersten Bildpaar werden Kameraposition und -ausrichtung berechnet und 3D-Punkte trianguliert. In einem inkrementellen Verfahren werden weitere Bilder einzeln hinzugefügt, deren Kameraposition berechnet und die Szene um neue 3D-Punkte ergänzt. Eine globale Optimierung aller Kamerapositionen und 3D-Punkte minimiert den Rückprojektionsfehler in regelmässigen Abständen.