Schiefer Turm Taumelnder Sensor beschleunigt 3-D-Scanning

Autor / Redakteur: Peter Koller / Sariana Kunze

Mit einer Technologie, die jeder Logik zu widersprechen scheint, haben australische Wissenschaftler die dreidimensionale Erfassung großer Objekte wie Bauwerke massiv beschleunigt. Den schiefen Turm von Pisa konnten sie in 20 Minuten digitalisieren.

Die via Zebedee generierte Punktewolke des schiefen Turms, widergegeben in einer Cave
Die via Zebedee generierte Punktewolke des schiefen Turms, widergegeben in einer Cave
(CSIRO)

Die dreidimensionale Erfassung von großen Innenräumen mit klassischen Laser-Scannern und/oder GPS ist in der Regel mit einem erheblichen Aufwand verbunden. Die australische Wissenschaftsbehörde CSIRO hat nun eine alternative Methode entwickelt, die den Prozess massiv beschleunigt und vereinfacht. Das scheinbar Widersinnige daran: das Zebedee genannte System verzichtet nicht nur darauf, fest an einem Punkt auf einem Stativ montiert zu sein, sondern kann in der Hand herumgetragen werden. Doch die Entwickler gingen sogar noch weiter und montierten den Laserscanner an einer Feder, so dass er beim Rundgang durch ein Gebäude wild herumschwankt wie ein Betrunkener.

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Doch der scheinbare Wahnsinn hat Methode: Durch die wilde Bewegung des Sensors – die von einem Beschleunigungssensor präzise erfasst und aufgezeichnet wird – lässt sich auch ein großer Raum sehr schnell und umfassend digitalisieren. Der integrierte Infrarot-Laser nimmt 40.000 Entfernungsmessungen pro Sekunde vor. Anders als bei stationären Scanner gibt es bei dem beweglichen System auch keine abgeschatteten Bereiche, da durch die Bewegung von Sensor und Träger jede Koordinate aus mehreren Blickwinkeln erfasst wird. Ein speziell am CSIRO entwickelte Software kombiniert die Laser-Entfernungsmessungen mit den Bewegungsinformationen zu einer 3-D-Punktewolke des erfassten Raums.

Seine Feuerprobe bestand der Zebedee kürzlich bei der Digitalisierung des schiefen Turms von Pisa in Italien. An einer Digitalisierung des sehr engen und komplexen Innenraums des Turm waren herkömmlich Scanning-Methoden gescheitert. Zebedee gelang die Aufgabe in lediglich 20 Minuten – so lange wie man für einen Rundgang durch den Turm braucht. Die Software verarbeitet die erfassten Daten während des Scans in Echtzeit.

Neben der Erfassung historischer Gebäude dient das Zebedee-System, das inzwischen kommerziell verfügbar ist, vor allem industriellen Zwecken. So soll es zum Beispiel in der Optimierung von Fertigungsabläufen in Fabrik- oder Lagerhallen eingesetzt werden oder im Bergbau. Was die Digitalisierung des schiefen Turms von Pisa ergeben hat, zeigt folgendes Video:

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