Digital Earth - Entwicklung eines Aufnahmesystems zur Erfassung photorealistischer, dreidimensionaler Stadt-Modelle
Final Report Abstract
Im Rahmen des Projekts wurden verschiedene Verfahren zur Erstellung und Verbesserung digitaler 3D-Stadtmodelle entwickelt und implementiert. Neben einem Verfahren zur Erstellung detailreicher Texturen aus Fotos, die in einem so flachen Winkel aufgenommen wurden, dass die betreffende Fläche nur wenige Zeilen umfasst und einem Verfahren zur inkrementellen Rekonstruktion großer Szenen lag ein Schwerpunkt der Arbeit in der Erforschung der 3D Rekonstruktion basierend auf Linien-Korrespondenzen. In einem ersten Schritt wurden gängige und z.T. auch sehr spezialisierte Verfahren für die Kantenerkennung in Bildern verglichen. Anschließend wurden verschiedene Verfahren für die Extraktion der erkannten Kanten verglichen und mögliche Optimierungsverfahren beleuchtet. Darauf aufbauend wurden eigene effiziente Verfahren entwickelt um zusammenhängende Kantensegmente zu finden, diese in Liniensegmente zu zerlegen und anschließend in der Genauigkeit zu optimieren und allgemein zu validieren. Anschließend wurden Verfahren implementiert, um Korrespondenzen von Liniensegmente in verschiedenen Bildern zu identifizieren. Basierend auf diesen Korrespondenzen konnte mittels eines modifizierten Bündelausgleich-Algorithmus die Liniensegmente dreidimensional rekonstruiert werden. Alle in dieser Arbeit umgesetzten Algorithmen und Methoden zusammen mit den Auswertungsroutinen werden über ein öffentliches GitHub-Projekt bereitgestellt: https://github.com/waterben/LineExtraction Weitere Arbeiten im Projekt beschäftigten sich mit Verfahren zur Verbesserung vorhandener 3D-Modelle. Hier wurden in intensiver Kooperation mit einem externen Partner bestehende Algorithmen zur Registrierung von 3D Geometriedaten weiterentwickelt. An der Schnittstelle zur Anwendung konnten hier bestehende und neue Verfahren untersucht und verbessert werden. Im Vordergrund stand die Integration der Algorithmen in den produktiven Arbeitsfluss.
Publications
- Compact Descriptor for Video Sequence Matching in the Context of Large Scale 3D Reconstruction. Zgrzywa A., Choroś K., Siemiński A. (eds) Multimedia and Internet Systems: Theory and Practice. Advances in Intelligent Systems and Computing, vol 183. Springer, Berlin, Heidelberg
Roman Parys, Florian Liefers and Andreas Schilling
(See online at https://doi.org/10.1007/978-3-642-32335-5_6) - Analysis-by-Synthesis Texture Reconstruction. Second Joint 3dim/3dpvt Conference: 3d Imaging, Modeling, Processing, Visualization & Transmission (3dimpvt) (2012): 571-578
Florian Liefers, Roman Parys and Andreas Schilling
(See online at https://doi.org/10.1109/3DIMPVT.2012.73) - Incremental Large Scale 3D Reconstruction. Second Joint 3dim/3dpvt Conference: 3d Imaging, Modeling, Processing, Visualization & Transmission (3dimpvt) (2012): 416-423
Roman Parys and Andreas Schilling
(See online at https://doi.org/10.1109/3DIMPVT.2012.83) - LS-ELAS: Line Segment based efficient large scale stereo matching. 2017 IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA) (2017): 146-152
Radouane Ait-Jellal, Manuel Lange, Benjamin Wassermann, Andreas Schilling and Andreas Zell
(See online at https://doi.org/10.1109/ICRA.2017.7989019)
