Photogrammetrie

Die Photogrammetrie befasst sich mit der Auswertung von Daten verschiedener Sensoren, die sowohl am Boden wie auch aus der Luft eingesetzt werden können. Zu den gängigsten Anwendungen zählen die Erstellung und Texturierung von digitalen Geländemodellen oder von 3D-Gebäudemodellen, die Erstellung von Stereobildern oder die Objektextraktion aus Bilddaten.

Digitales Geländemodell als Gitter in verschiedenen Auflösungen

Die Luftbildphotogrammetrie befasst sich mit der Aufnahme von optischen Daten aus der Luft. Dabei kommen verschiedene Verfahren zum Einsatz, um mehrere Bilder zusammen zu setzen, die Aerotriangulation und die Bündelblockausgleichung. Diese Daten werden eingesetzt, um Digitale Geländemodelle zu erstellen und zu texturieren. Aus Luftbildern können auch Stadtmodelle abgeleitet und Gebäude erstellt und texturiert werden. Höhenmodelle können auch aus Laser- und Radardaten aufgenommen werden. Mit einem Laserscanner kann man sogar durch Baumkronen hindurch auf die verdeckten Stämme oder unter den Bäumen geparkte Autos blicken! Zunehmend werden verschiedene Sensoren kombiniert. Bei Bildern werden verschiedene Spektralkanäle betrachtet, um z.B. aus dem Roten und dem Nahen Infraroten Kanal Vegetation und ihren Zustand bestimmen zu können. Oder optische Bilddaten werden mit ein Punktwolke aus Laserdaten kombiniert, um detailreiche Oberflächemodelle zu erzeugen.

Klassische Anwendungen der luftgetragenen Photogrammetrie sind neben der Erstellung von Gelände- oder Stadtmodellen die Verkehrsüberwachung, Umwelt- und Gletschermonitoring oder die Archäologie.

Infrarotaufnahme des TUM-Haupteinganges

Die Nahbereichsphotogrammetrie untersucht Objekte am Boden. Dabei geht es um die Aufnahme von Fassaden im sichtbaren Licht zur Erstellung von Texturen oder der Verfeinerung von Gebäudemodellen, der Untersuchung von Gebäuden im Infrarot oder der Abtastung des Gebäudes mit einem Laser. Bei optischen Systemen kommt dabei sowohl die Auswertung von Einzelbildern, wie das Erstellen von Stereobildern oder die Auswertung ganzer Bildsequenzen vor, die die Rekonstruktion eines ganzen Straßenzuges erlauben. Ebenfalls in diesen Bereich fällt die geometrische und radiometrische Kalibrierung von Kameras. Dabei werden einer Kamera bekannte Muster aus verschiedenen Blickwinkeln gezeigt und daraus die Linsenverzerrung berechnet. Auch Unterschiede in der Farbdarstellung der Kamera können untersucht und korrigiert werden.

Die Nahbereichsphotogrammetrie kommt neben der Architektur und der Erzeugung von 3D-Gebäudemodellen auch bei der Verkehrsüberwachung und der Überwachung von Produktionsprozessen in der Industrie zum Einsatz.

Um die erzeugten Bilddaten auswerten zu können, sind die Verfahren der Digitalen Bildverarbeitung und der Computer Vision unversichtbar. Sie ermöglichen die Extraktion von Fahrzeugen aus Luftbildern, von Fenstern aus Gebäudeaufnahmen, das Auslesen von Autokennzeichen oder die Überprüfung der Bestückung einer Platine in der automatischen Fertigung.

Die Photogrammetrie ist also ein weites Feld, das in vielen Bereichen des täglichen Lebens zum Einsatz kommt und interdisziplinär mit vielen anderen Wissenschaften verknüpft ist.