Strenge geometrische Modelle für die Unterwasserlasertriangulation

• Antragsteller: Professor Dr. Hans-Gerd Maas
• Fachliche Zuordnung: Geodäsie, Photogrammetrie, Fernerkundung, Geoinformatik, Kartographie
• Förderung: Förderung von 2019 bis 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 433522300

Die Lasertriangulation, basierend auf der Aufnahme einer projizierten Laserlichtschicht durch eine Kamera unter einer Parallaxe, stellt eines der meistverwendeten Verfahren im Bereich der Optischen 3D-Messtechnik dar. Die Methodik erscheint u.a. auch sehr relevant für den Einsatz auf UWVs (unmanned water vehicles), beispielsweise zur Erfassung der Gewässerbodentopographie kleiner Fließgewässer für ökologische Fragestellungen. Im Vergleich zu konkurrierenden bathymetrischen Messverfahren erlaubt die Lasertriangulation hier die Konzeption sehr kompakter und preiswerter UWV-tauglicher Sensoren.Die Anwendung von Lasertriangulationsverfahren unter Wasser bedingt die Berücksichtigung von Refraktionseffekten in den geometrischen Modellen für 3D Punktbestimmung und Systemkalibrierung. Die geraden Linien für Projektions- und Bildstrahl im Standardmodell werden durch Polygone ersetzt, und 3D-Koordinaten von Unterwasserpunkten ergeben sich durch den Schnitt von Polygonen. Das Ziel des Vorhabens liegt daher in der Entwicklung und Validierung eines strengen geometrischen Modells für die Unterwasserlasertriangulation. Dazu werden sowohl die Laserlichtschicht wie auch das abbildende System auf der Basis von aus der Mehrmedienphotogrammetrie abgeleiteten Konzepten modelliert. Die Modelle werden mit Fokus auf den Einsatz auf UWVs zur genauen Bestimmung der Gewässerbodentopography entwickelt, haben aber darüber hinaus auch Anwendungspotential in vielfältigen technischen Anwendungen oder in der Unterwasserarchäologie.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen