Ziel der Arbeit

In der Bachelorarbeit soll das Genauigkeitspotential der digitalen Stereoauswertung unter Verwendung einer CCD-Amateurkamera für die Bereiche Architektur und Bauforschung untersucht werden. Objektiv- verzeichnung und inneren Orientierung der verwendeten Kamera sind zu Beginn der Arbeiten zu Bestimmen. Hierfür ist zu prüfen, inwieweit durch eine vereinfachte Kamerakalibrierung, auf der Grundlage eines vor Ort angelegten und tachymetrisch eingemessenen Passpunktfeldes, eine hinreichende Genauigkeit erzielt werden kann.

Die stereoskopische Betrachtung am Computer ermöglicht dem Anwender die Wahrnehmung und Beurteilung der räumlichen Gestalt und Oberflächenstruktur von Objekten. Durch die Integration automatisierter Verfahren der digitalen Bildverarbeitung kann darüber hinaus die interaktive stereoskopische Bildauswertung vereinfacht und die Auswertegenauigkeit verbessert werden. Aufgrund der Ähnlichkeit stereoskopischer Bildpaare bieten sich hier Korrelationsverfahren zur subpixelgenauen Messung zugehöriger Bildpunkte an.

Neben der Einzelpunktmessung können damit über geeignete Expansions- algorithmen auch Profile und Objektoberflächen automatisch erfasst werden. Mit Hilfe des implementierten Triangulationsalgorithmus können daraus digitale Oberflächenmodelle generiert und im Stereomodell bearbeitet werden. In Kombination mit dem zumeist hochaufgelösten Stereobild- material können damit qualitativ hochwertige texturierte 3D-Modelle für Visualisierung und Präsentation erzeugt werden.

In Zusammenarbeit mit dem Lehrstuhl für Vermessungskunde der BTU Cottbus (Dipl.-Ing. F. Henze) ist ein Aufnahmekonzept zur Erfassung von archäologischen Fundstücken und Architekturfragmenten zu entwickeln, dass es den Anwendern aus diesen Forschungsbereichen erlaubt, selbständig und unter Einsatz von Amateurkameras, Bauteile und Kleinfunde in hinreichender Genauigkeit stereoskopisch aufzunehmen und am Rechner auszuwerten. Hierfür sind exemplarisch die von Bauforschern erstellten Stereoaufnahmen zu orientieren und auszuwerten.


Exemplarische Messobjekte

Auf den Gebieten der Architektur, Denkmalpflege und Archäologie erfüllt das Vermessungswesen unterschiedliche Funktionen. Die Hauptaufgabe ist die Erfassung der Geometrie und die Darstellung in Form von Plänen und Ansichten. Immer häufiger sind neben der Geometrie aber auch attributive Merkmale zu erfassen und deren räumliche Position zu bestimmen. Dazu zählen insbesondere kunsthistorische Besonderheiten, archäologische Details, Wandbeschaffenheit und Bauschäden. [URL 1]

Im Zuge einer Forschungsarbeit des Lehrstuhls für Baugeschichte der BTU Cottbus wurden im Libanon, auf dem Venusareal der Stadt Baalbek, mehrere Kapitelle, sowie ein Krater photogrammetrisch aufgenommen. Die anschließende Stereoauswertung dient vor allem als Grundlage der zuvor genannten Erfassung von archäologischen Details und Bauschäden, sowie der Darstellung in Form von Plänen und Ansichten.

„Das Kapitell (von lat. capitellum „Köpfchen“ zu caput „Kopf“) ist der obere Abschluss einer Säule, einer Ante oder eines Pilasters. Das Kapitell ist plastisch deutlich ausgeformt. Es ist ein wichtiges ornamentales Element und meist floral, mit Voluten, oder figurativ ausgeführt. Im Laufe der Geschichte haben sich vielfältige Ausformungen der Kapitelle entwickelt (…).“ [URL 2]


„Ein Krater (langes e, Plural: Kratere, aus dem altgriechischen kratér) ist ein Gefäß zum Mischen von Wein und Wasser, das im antiken Griechenland verwendet wurde (…).“ [URL 3]


Eine andere Art von Messobjekten die exemplarisch ausgewertet wurden, sind archäologische Kleinfunde in Form von Tonscherben.