Verfahren zur 3D-Ausgleichsrechnung
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In der 3D-Messtechnik werden 3D-Punktwolken im Allgemeinen, in Abhängigkeit von der Aufgabenstellung und den verfügbaren Messmitteln,
über taktile oder optische Verfahren erzeugt. Diese beschreiben die Oberfläche des 3D-Objektes und bilden somit die
Grundlage für eine Vielzahl weitere Analysen.
Da bei der Konstruktion von Werkstücken aus funktionellen Gründen oder
wegen ihrer einfachen Fertigung oft Regelgeometrien (Ebene, Kugel,
Ellipsoid, Zylinder, Kegel, Torus usw.) verwendet werden, müssen bei der Flächenrückführung
aus den gegebenen 3D-Punktwolken auch die entsprechenden Regelgeometrien
ermittelt werden. Dies erfordert das Segmentieren der jeweiligen
Teilpunktwolken sowie das Lösen der für die gesuchte Regelgeometrie
charakteristischen Gleichungen.
Neben Ausgleichsverfahren zur Bestimmung aller Parameter kommen auch
Verfahren zum Einsatz, bei denen Parameter teilweise fest vorgegeben und nur ausgewählte Parameter bestimmt werden sollen.
Voraussetzungen für eine Themenbearbeitung sind praktische Programmierkenntnisse in C / C++ sowie mathematisches Grundwissen zur Methodik der Kleinsten Fehlerquadrate nach Gauss bzw. zur linearen und nichtlinearen Ausgleichsrechnung.
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Abbildung: 3D Punktwolke mit Regelgeometrien
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Aufgaben:
- Erarbeitung von Ausgleichsverfahren mit reduzierter
Parameteranzahl zur Vermessung von 3D-Regelgeometrien.
- Erarbeitung von constraintbasierten
Ausgleichsverfahren (Vorgabe von anderen einschränkenden
Randbedingungen) zur Vermessung von 3D-Regelgeometrien.
- Konzeption von Verfahren zum Finden geeigneter
Startwerte für nichtlineare Ausgleichsverfahren.
- Praktische Umsetzung der Lösungen, Testen der
entwickelten Software an realen 3D-Punktwolken sowie Laufzeitoptimierung
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Ansprechpartner bzw. Betreuer:
Daniel.Kapusi@ZBS-Ilmenau.de, Tel.:
03677-69-5073
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