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Projekt
Optische 3D-Messverfahren zur Generierung, Nachführung und Messdatenerfassung für digitale Zwillinge komplexer Baustrukturen
Antragsteller
Professor Dr. Hans-Gerd Maas
Fachliche Zuordnung
Geodäsie, Photogrammetrie, Fernerkundung, Geoinformatik, Kartographie
Förderung
Förderung seit 2022
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 501724457
Optische 3D-Messverfahren bieten sich als ein Werkzeug zur Generierung von Geometrie- und Zustandsdaten digitaler Zwillinge komplexer Baustrukturen sowie deren Nachführung an, dessen Potential bei Weitem noch nicht erschlossen ist. Im Rahmen des Vorhabens sollen photogrammetrische Verfahren zur effizienten Generierung genauer dreidimensionaler geometrischer Grunddaten für digitale Zwillinge komplexer Baustrukturen sowie zur Anreicherung dieser Repräsentationen mit Messdaten aus dem Bauwerksmonitoring konzipiert, implementiert und validiert werden. Aus Bild- oder Laserscannerdaten generierte 3D-Repräsentationen von Bauwerken werden mit Messdaten aus dem Bauwerksmonitoring angereichert, indem durch Bildanalyseverfahren relevante Materialattribute und Zustandsdaten wie Materialstärken und Rissbilder bestimmt werden. Als Basis dienen Daten handelsüblicher Kameras oder Laserscanner, die statisch oder bewegt sowohl terrestrisch als auch auf UAVs (unmanned aerial vehicles, ‚Drohnen‘) eingesetzt werden können.Aus den Bild- bzw. Laserscannerdaten werden zunächst durch etablierte Verfahren der Photogram-metrie 3D-Punktwolken generiert, in die dann geeignete geometrische Strukturen eines digitalen Zwillings in Form eines CAD- bzw. BIM-Modells eingepasst werden. Auf Basis dieser Daten können ungenaue, unvollständige oder fehlerhafte Bestandsdaten ergänzt, verbessert und aktualisiert werden. Aus den Bilddaten können darüber hinaus durch automatisierte Verfahren der Bildanalyse für das Bauwerksmonitoring relevante Messdaten wie z.B. hochauflösende Rissbilder generiert werden. Über die Orientierungsparameter der aufgenommenen Bilder können diese Zustandsdaten direkt in die Geometrie des digitalen Zwillings transformiert werden. Ein besonderes Augenmerk liegt auf der Bestimmung von Materialstärken aus Bild- und Laserscannerdaten, was die Weiterentwicklung photogrammetrischer Datenakquisitions- und -auswerteschemata mit besonderem Fokus auf die Fehlerfortpflanzung in großen Bildverbänden bedingt. Als Resultat sollen Verfahren zur Verfügung stehen, mit denen Geometrie- und zusätzliche Attributdaten digitaler Zwillinge aus Bild- oder Laserscannerdaten mit hoher Effizienz und Genauigkeit generiert und laufend nachgeführt werden können.
DFG-Verfahren
Schwerpunktprogramme
