Erfassen von 3D-Daten mit Entfernungsmesser

MetiorErgoSum · 2013-02-24 14:14:50

Kürzlich habe ich mir beim Lebensmittel-Discounter einen billigen Laser-Entfernungsmesser mitgenommen. Das Ding misst die Strecke auf 1 m genau, bis zu einer Entfernung von mehreren hundert Metern; das scheint auch recht gut zu funktionieren. Jetzt suche ich nach Anleitungen und Tipps, wie ich das Gerät für die Erfassung von 3D-Gebäudedaten nutzen kann.

Bei meinen ersten Versuchen habe ich den Satz des Pythagoras genutzt. Teurere Geräte haben diese Logik anscheinend direkt eingebaut, aber ein Zettel, auf dem die Messergebnisse notiert werden, und eine simple Formel in der Tabellenkalkulation tun es auch:

Das funktioniert recht gut, um die Höhe von Kirchtürmen, Schornsteinen usw. zu ermitteln.

Sofern man ganz oder zumindest nahe an die Wand rankommt, kann man auch auf die Regenrinne oder einen Dachvorsprung schießen und die Höhe direkt ermitteln.

Schwieriger wird es bei komplexen Gebäuden wie Kirchen, wo das Dach eine wilde Kombination aus Walm- und anderen Formen ist, oft noch garniert mit diversen Rundungen. Den horizontalen Abstand der Firstlinie von einer bestimmten Außenwand zu ermitteln, ist dann nicht immer einfach.

Kennt jemand ein paar gute Anleitungen zu diesem Thema? Vielleicht können wir auch Tipps sammeln und auf einer Wikiseite zusammenstellen.

Interessant wäre außerdem, inwiefern sich die Abstandsmessung mit Photogrammetrie kombinieren lässt. Auch da wäre ich für Hinweise auf Informationsquellen dankbar.

marek kleciak · 2013-02-24 14:26:40

Die Disto Pro von Leica können das. Die Tests die ich mit einigen Arbeitskollegen gemacht habe zeigten, dass man unterschiedliche Genauigkeiten bekommt - abhängig von dem gemessenem Objekt.
Insgesamt geht das natürlich.
Es wäre gut, wenn Du tests an einigen Objekten machen könntest von denen Du exakte Höhen kennst. Bei vielen Kirchen wissen die Pfarrer wie die exakte Turmhöhe ist. Da kann man testen.
Ich bin auch neugierig, welche Genauigkeiten solche preiswerten Geräte ergeben..

SammysHP · 2013-02-24 14:41:26

Wenn du es mit Photogrammetrie verbinden möchtest, ist das ganze noch ein Stück einfacher. Du erzeugst einfach das 3D-Modell und misst irgendeine Referenzlänge, zum Beispiel den Abstand zwischen zwei Fenstern im Erdgeschoss. Die Distanz sollte natürlich groß genug sein um Messfehler zu minimieren, ein 10 m Maßband sollte aber reichen. Anschließend einfach am Modell messen.

MetiorErgoSum · 2013-02-24 14:57:30

marek kleciak wrote:

Es wäre gut, wenn Du tests an einigen Objekten machen könntest von denen Du exakte Höhen kennst. Bei vielen Kirchen wissen die Pfarrer wie die exakte Turmhöhe ist. Da kann man testen.
Ich bin auch neugierig, welche Genauigkeiten solche preiswerten Geräte ergeben..

Die Genauigkeit ist recht gut, auf jeden Fall für meine Zwecke ausreichend. Laut Datenblatt ist die Messdistanz 5 bis 600 m, die Abweichung +/- 1 m bzw. 0,1%.

Den Nahbereich (bis ca. 20 m) habe ich an meinem eigenen Haus getestet, dort stimmen die Messwerte einwandfrei. Und im Fernbereich habe ich von meinem Fenster aus Gebäude in ca. 300 Metern Entfernung angepeilt und dann im Bayernatlas nachgemessen; das ist zwar keine furchtbar exakter Nachweis, aber auch dabei stimmt die vom Gerät gemessene Entfernung recht genau mit dem überein, was es sein sollte.

Für Kirchtürme und dergleichen bin ich recht zuversichtlich, dass ich sinnvolle Werte bekomme. Jedenfalls in dem Genauigkeitsbereich, den ich auch beim Abmalen der Gebäudegrundrisse von guten Luftbildern erhalte.

MetiorErgoSum · 2013-02-24 16:10:33

SammysHP wrote:

Wenn du es mit Photogrammetrie verbinden möchtest, ist das ganze noch ein Stück einfacher. Du erzeugst einfach das 3D-Modell und misst irgendeine Referenzlänge, zum Beispiel den Abstand zwischen zwei Fenstern im Erdgeschoss. Die Distanz sollte natürlich groß genug sein um Messfehler zu minimieren, ein 10 m Maßband sollte aber reichen. Anschließend einfach am Modell messen.

Danke für den Tipp, für solche Messungen eignen sich bei Kirchen auch Pfeiler oder andere vorstehende Teile. Voraussetzung ist halt immer, dass ich direkt rankomme. Aber bei Industriegebäuden, Kirchen o.ä. gibt es oft Vorsprünge, Nischen, runde Elemente, mehrstufig abgesetzte Dächer und derlei mehr, was man vom Boden aus kaum messen kann.

Was mir vorschwebt, sieht eher so aus: Ich mache aus einer gewissen Entfernung ein Foto des Gebäudes und ermittle mit dem Entfernungsmesser den Abstand der Kamera von den verschiedenen Elementen, d.h. Eingang, Nische, Regenrinne, Turmspitze usw. An Daten habe ich dann:

Entfernung eines Elements von der Kamera
Brennweite
Breite des Elements in Pixeln

Anhand dieser Daten müsste ich doch einige Werte für mein 3D-Modell ermitteln können. Zumindest, wenn ich einmal eine Referenzmessung bei bekannten Werten gemacht habe.

Kennt jemand eine Anleitung, die eine solche Vorgehensweise beschreibt? Oder eine bessere Methode?

SammysHP · 2013-02-24 19:18:25

Das könnte Funktionieren. Allerdings dürfte das ziemlich aufwendig und ungenau sein. Du darfst schließlich die Perspektive nicht vergessen. Ein Programm dafür ist mir nicht bekannt. Bei +/- 1 Meter Abweichung in der Messung dürfte das aber schon nicht so leicht sein, ein vernünftiges Ergebnis zu erhalten.

Zum Thema (Nahbereichs)Photogrammetrie hatte ich vor kurzem einen Artikel geschrieben, der auch in der Wochennotiz war: http://sammyshp.de/betablog/post/16

marek kleciak · 2013-02-24 19:32:15

Programm dafür:
http://www.photomodeler.com/products/default.htm Es kostet aber Was...

Folgendes: Ich war kurz davor solches Programm mit einer Gruppe von Diplomanden für meine Firma zu schreiben.
Daraus wurde nie Was, ich weiß aber wie man an die Sache rangehen kann. Ich denke, wenn wir Geld hätten, könnte man damit jemand beauftragen.

SammysHP · 2013-02-24 19:35:57

Na ja, das ist nun nichts besonderes und gibt es auch kostenlos. Beispiele sind bundler und VisualSFM.

MetiorErgoSum wollte das ja anhand eines einzelnen Fotos machen.

Netzwolf · 2013-02-24 19:38:51

Nahmd,

marek kleciak wrote:

Programm dafür:
http://www.photomodeler.com/products/default.htm Es kostet aber Was...

Oder Roboterkopf mit Laserentfernungsmesser drauf → Laserscanner für Arme.

Das auf einem Stativ sieht dann so offiziell aus, dass selbst in DE man von der Nachbarschaftswacht in Ruhe gelassen wird.

Gruß Wolf

marek kleciak · 2013-02-24 20:00:05

Ekstrahieren der Flächen aus Punktwolken eines Laserscanners mag ja noch umständlicher und schwer erlernbarer sein als die simple Photogrammetriesoftware. Ich habe meine 3D-Landmark Modelle basierend auf Punktwolken eines Scanners gebaut. Alles ist machbar, wenn man die Auswertesoftware gebaut hat. Vielleicht wird ja eine Uni gnädig und macht in Rahmen einer Studienarbeit mit einer mittelgroßen Studentengruppe sowas.

Grüße nach Heidelberg

marek kleciak · 2013-02-24 20:04:21

oder eben diesen Marek (der gleiche Vorname - ein Zufall) mal fragen: http://mkupaj.skyraster.com/foto_recons.html
Wie ich seiner Seite entnehme (der Automatische Übersetzer ist köstlich aber man versteht, was gemeint ist), hat er genau das konstruiert, was wir mal brauchen. Da dies eine "ein Mann" Firma zu sein scheint, könnte man ihn fragen..

ubahnverleih · 2013-02-25 00:52:26

Wie für so vieles gibt es auch dafür eine App. Ich hab das mal getestet und hier aufgeschrieben: http://www.openstreetmap.org/user/ubahn … iary/18690
Ist natürlich nicht so sehr genau.

Emploi · 2013-02-25 15:01:04

Ich habe den hier.
http://www.conrad.de/ce/de/product/8227 … view1&rb=2

sogar mit doipelten Pythagoras.
Nachteil: Nur bis 50m und bei Helligkeit schlecht zu erkennen.

MetiorErgoSum · 2013-02-25 15:46:57

Emploi wrote:

sogar mit doipelten Pythagoras.

Kannst du mir kurz erklären, was es mit diesem "doppelten Pythagoras" auf sich hat? Das habe ich schon mehrfach gelesen, aber keine Beschreibung gefunden.

Last edited by MetiorErgoSum (2013-02-25 15:47:23)

SimonPoole · 2013-02-25 16:00:43

Emploi wrote:

....
Nachteil: Nur bis 50m und bei Helligkeit schlecht zu erkennen.

Ausser man will ein Stativ mitschleppen, macht es so oder so keinen Sinn wesentlich weiter messen zu wollen (hab ein GLM 80) und das Problem mit der Sichtbarkeit auf normalen Oberflächen wird bei weiteren Messungen auch nicht besser.

Simon

Emploi · 2013-02-25 16:02:11

Quelle Bild: http://jumk.de/pythagoras/formeln.shtml

Das Gerät misst im Prinzip a, h und b und errechnet daraus die pq (Länge/Höhe). Bei h muss das gerät im Rechten zum Winkel gehalten werden, dabei hilft eine integrierte Wasserwaage. Recht praktisch wenn man an ein Objekt nicht rannkommt.

Last edited by Emploi (2013-02-25 16:03:13)

MetiorErgoSum · 2013-02-25 16:07:48

Emploi wrote:

Das Gerät misst im Prinzip a, h und b und errechnet daraus die pq (Länge/Höhe). Bei h muss das gerät im Rechten zum Winkel gehalten werden, dabei hilft eine integrierte Wasserwaage. Recht praktisch wenn man an ein Objekt nicht rannkommt.

Alles klar. Danke.

Emploi · 2013-02-25 16:39:02

SimonPoole wrote:

Emploi wrote:
....
Nachteil: Nur bis 50m und bei Helligkeit schlecht zu erkennen.
Ausser man will ein Stativ mitschleppen, macht es so oder so keinen Sinn wesentlich weiter messen zu wollen (hab ein GLM 80) und das Problem mit der Sichtbarkeit auf normalen Oberflächen wird bei weiteren Messungen auch nicht besser.
Simon

Ja, kann ich bestätigen, ist so schon eine wackelige Angelegenheit ohne Stativ..

Announcement

#1 2013-02-24 14:14:50

Erfassen von 3D-Daten mit Entfernungsmesser

#2 2013-02-24 14:26:40

Re: Erfassen von 3D-Daten mit Entfernungsmesser

#3 2013-02-24 14:41:26

Re: Erfassen von 3D-Daten mit Entfernungsmesser

#4 2013-02-24 14:57:30

Re: Erfassen von 3D-Daten mit Entfernungsmesser

#5 2013-02-24 16:10:33

Re: Erfassen von 3D-Daten mit Entfernungsmesser

#6 2013-02-24 19:18:25

Re: Erfassen von 3D-Daten mit Entfernungsmesser

#7 2013-02-24 19:32:15

Re: Erfassen von 3D-Daten mit Entfernungsmesser

#8 2013-02-24 19:35:57

Re: Erfassen von 3D-Daten mit Entfernungsmesser

#9 2013-02-24 19:38:51

Re: Erfassen von 3D-Daten mit Entfernungsmesser

#10 2013-02-24 20:00:05

Re: Erfassen von 3D-Daten mit Entfernungsmesser

#11 2013-02-24 20:04:21

Re: Erfassen von 3D-Daten mit Entfernungsmesser

#12 2013-02-25 00:52:26

Re: Erfassen von 3D-Daten mit Entfernungsmesser

#13 2013-02-25 15:01:04

Re: Erfassen von 3D-Daten mit Entfernungsmesser

#14 2013-02-25 15:46:57

Re: Erfassen von 3D-Daten mit Entfernungsmesser

#15 2013-02-25 16:00:43

Re: Erfassen von 3D-Daten mit Entfernungsmesser

#16 2013-02-25 16:02:11

Re: Erfassen von 3D-Daten mit Entfernungsmesser

#17 2013-02-25 16:07:48

Re: Erfassen von 3D-Daten mit Entfernungsmesser

#18 2013-02-25 16:39:02

Re: Erfassen von 3D-Daten mit Entfernungsmesser

Board footer