DE102005043070A1 - Highly accurate three-dimensional measurement and/or reconstruction of objects using digital object recording involves determining 3D camera positions of image recordings from specific 3D coordinates of flat rectangle corner points - Google Patents

Highly accurate three-dimensional measurement and/or reconstruction of objects using digital object recording involves determining 3D camera positions of image recordings from specific 3D coordinates of flat rectangle corner points Download PDF

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Abstract

The method involves recording at least two digital images of an object (1) using a flat rectangle (6) as a reference element, determining the image coordinates of the corner points of the imaged rectangle, determining the positions of the corner points of the rectangle from each recorded digital image for each specific 3D coordinate representation from the camera position (2,3) and determining the 3D camera positions of the image recordings from the specific 3D coordinates of the rectangle corner points.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur hochgenauen dreidimensionalen Vermessung und/oder Rekonstruktion von Objekten mit Hilfe digitaler Bildaufnahmen unter minimalem Aufwand, beispielsweise zur Bildauswertung von Verkehrsstrecken. Häufig müssen von Szenarien, nicht nur bei Unfallgeschehen, geometrischen Erfassungen etc., Bilder aufgenommen werden, aus denen ein oder mehrere Einzelobjekte bzw. Bildpunkte in ihrer Position (Rekonstruktion) und/oder in ihrer relativen Lage zueinander (Vermessung) bestimmt werden, wobei eine möglichst exakte Koordinatenerfassung von entscheidender Bedeutung für den Zweck der Bildauswertung ist.The The invention relates to a method for highly accurate three-dimensional Surveying and / or reconstruction of objects using digital Image captures with minimal effort, for example for image analysis of traffic routes. Often need of Scenarios, not only in accidents, geometric surveys etc., pictures are taken that make up one or more individual objects or pixels in their position (reconstruction) and / or in their position relative position to each other (survey) are determined, with a preferably exact coordinate acquisition of vital importance for the purpose the image evaluation is.

Die Anwendbarkeit der Erfindung erstreckt sich auf Rekonstruktion und Vermessung beliebiger abgebildeter Raumpunkte in Außen- wie auch Innenbereichen.The Applicability of the invention extends to reconstruction and Measurement of any mapped spatial points in outdoor as well as also inside areas.

Es existieren Verfahren zur dreidimensionalen Rekonstruktion von Oberflächen, die sich der Projektion von Lichtmustern auf das zu rekonstruierende Objekt bedienen (beispielsweise DE 197 38 480 C1 ). Diese Verfahren erfordern aufwendige und teure Apparaturen, sind umständlich in Bedienung und Auswertung und erlauben im Allgemeinen nur eine ungenaue Auswertung auf Grund von Störungen der Lichtmuster sowie der Erkennung derselben in realen Umgebungen. Eine Anwendung im Außenbereich ist deshalb höchst eingeschränkt.There are methods for the three-dimensional reconstruction of surfaces that use the projection of light patterns on the object to be reconstructed (for example DE 197 38 480 C1 ). These methods require complex and expensive equipment, are cumbersome in operation and evaluation and generally allow only an inaccurate evaluation due to disturbances of the light pattern as well as the detection of the same in real environments. An outdoor application is therefore extremely limited.

Weiterhin sind Verfahren bekannt (z. B. US 6,348,918 B1 ), die bei der 3D-Rekonstruktion aus digitalen Bildaufnahmen die vollständigen Projektionsmatrizen der Kameras als bekannt voraussetzen und diese in die Berechnung einbeziehen. Damit erfordert die exakte Bestimmung der vollständigen Kameramatrizen ggf. einen sehr hohen verfahrenstechnischen Aufwand (im Patent wurde auch nicht offenbart wie die vorgegebenen Matrizen zustande kommen) sowie Methoden, auf die im speziellen Fall ebenfalls nicht eingegangen wird. Zudem kommen im konkreten Fall auf Schätzung basierende iterative Verfahren zum Einsatz, die keine Aussagen über Terminierung, Genauigkeit der Berechnung, Fehleranfälligkeit und Rechenzeit zulassen.Furthermore, methods are known (eg. US 6,348,918 B1 ), which in the 3D reconstruction from digital image recordings presuppose the complete projection matrices of the cameras as known and include them in the calculation. Thus, the exact determination of the complete camera matrices possibly requires a very high procedural effort (in the patent was also not disclosed how the given matrices come about) and methods that will not be discussed in the specific case also. In addition, estimation-based iterative methods are used in the specific case, which do not allow statements about termination, accuracy of calculation, error rate and computation time.

Es sind auch Verfahren bekannt (z. B. EP 1 098 268 A2 ), in denen eine auf einer Vorrichtung nur in bestimmten Richtungen bewegliche Kamera genutzt wird, um mehrere Aufnahmen und Informationen über die Kamerapositionen zu erhalten. Diese erfordern neben der Kamera eine zusätzliche Apparatur, die zudem sehr exakt arbeiten muss und deren Parameter sich sehr genau bestimmen lassen müssen, wodurch insbesondere ein hoher technisch-ökonomischer und Installationsaufwand entsteht. Außerdem ist diese Methode der 3D-Vermessung/-Rekonstruktion bei größeren Abständen (etwa in Außenbereichen) zwischen Messobjekt und Kamera sehr ungenau, da die Disparitäten korrespondierender Bildpunkte zu gering und damit sehr anfällig gegenüber Störungen sind.Methods are also known (e.g. EP 1 098 268 A2 ), in which a camera movable on a device in only certain directions is used to obtain several shots and information about the camera positions. These require in addition to the camera an additional apparatus, which also has to work very accurately and their parameters must be determined very accurately, which in particular creates a high technical-economic and installation effort. In addition, this method of 3D measurement / reconstruction at larger distances (such as in outdoor areas) between the object to be measured and the camera is very inaccurate, since the disparities of corresponding pixels are too small and thus very susceptible to interference.

Des weiteren lassen einige Verfahren (beispielsweise WO 99/36884) 3D-Vermessung nur sehr eingeschränkt zu. Im konkreten Beispiel muss die zu vermessende Strecke gar kollinear zu einer Strecke bekannter Länge sein, was für allgemeine Vermessungsaufgaben nicht praktikabel ist.Of Further, some methods (for example, WO 99/36884) allow 3D surveying only very limited to. In the concrete example, the track to be measured must be collinear to a route of known length be what for general surveying tasks is impractical.

Andere Verfahren (z. B. Z. Zhang: A flexible new technique for camera calibration – IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence, Vol. 22(11), 2000, S. 1330–1334) verwenden iterative nicht-lineare Optimierung zur Berechnung der externen Kameraparameter und liefern somit Ergebnisse ohne Aussagen über deren Genauigkeit bzw. Güte.Other Method (eg Z. Zhang: A flexible new technique for camera calibration - IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence, Vol. 22 (11), 2000, P. 1330-1334) use iterative nonlinear optimization to calculate the external camera parameters and thus provide results without statements about their Accuracy or quality.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein universell anwendbares und schnelles nicht probabilistisches Verfahren zur 3D-Vermessung und/oder -Rekonstruktion von Objekten zu schaffen, welches mit geringem ökonomischen und verfahrenstechnischen Aufwand, insbesondere einfach zu realisierenden Bildaufnahme- und Auswertebedingungen ohne besondere Anforderungen an die Objekte, verlässliche sowie gegen Störungen bei der Bildaufnahme weitgehend unempfindliche (robuste) Daten hoher und diesbezüglich auch bewertbarer Genauigkeit liefert.Of the Invention is based on the object, a universally applicable and fast non probabilistic 3D measurement and / or -Reconstruction of objects to create, which with low economic and procedural effort, especially easy to implement Image acquisition and evaluation conditions without special requirements to the objects, reliable as well as against interference in the image recording largely insensitive (robust) data higher and in this regard also provides assessable accuracy.

Erfindungsgemäß wird in die durch Kameraaufnahmen zu erfassende Szene (Objektansicht) ein spezielles planares Viereck, beispielsweise ein Quadrat, als Referenzelement mit bekannter Geometrie eingefügt, welches gemeinsam mit dem zu vermessenden bzw. zu rekonstruierenden Objekt zwecks dreidimensionaler Auswertung aus verschiedenen Blickwinkeln (Kamerapositionen) aufgenommen wird.According to the invention is in the scene to be captured by camera shots (object view) is a special one planar quadrilateral, for example a square, as a reference element inserted with known geometry, which together with the one to be measured or reconstructed Object for three-dimensional evaluation from different angles (Camera positions) is recorded.

Bei der Auswertung dieser einzelnen digitalen Bilder werden jeweils die Eckpunkte des besagten planaren Vierecks als Bildkoordinaten sowie in vom jeweiligen Kamerastandpunkt der Bildaufnahme spezifischer 3D-Koordinatendarstellung bestimmt. Aus diesen vom jeweiligen Kamerastandpunkt der einzelnen Bildaufnahme betrachteten 3D-Koordinaten werden unter Berücksichtigung zumindest zweier Bilder vom Objekt die 3D-Kamerapositionen der Bildaufnahmen als Grundlage für die an sich bekannte rechentechnische Auswertung der dreidimensionalen Vermessung bzw. Rekonstruktion des Objekts ermittelt.In the evaluation of these individual digital images, the vertices of the said planar quadrilateral are determined as image coordinates as well as in the specific camera coordinate point of view of the specific 3D coordinate representation. Taking into account at least two images of the object, the 3D camera positions of the image recordings as a basis for the computationally known evaluation of the three-dimensional image are taken from these 3D coordinates considered by the respective camera viewpoint of the individual image acquisition len measurement or reconstruction of the object determined.

Mit dem vorgeschlagenen Verfahren gelingt es, eine metrische 3D-Vermessung mit absolut minimaler Interaktion am Einsatzort und bei der Nachbereitung am Rechner zu realisieren und dabei mathematisch stabile sowie gegen Fehler robuste Ergebnisse zu liefern, die im Hinblick auf Ihre Genauigkeit bewertbar sind. Erreicht wird dies durch eine semantisch zweckmäßige Separierung des Problems (monokulare Rekonstruktion-Euklidische Transformation-Rekonstruktion). Infolge dieser Aufgliederung erhält man mathematisch und vom Verfahrensaufwand jeweils bestmöglich beherrschbare Teilprobleme, kann diese direkt und stabil lösen (jeweils Lösungen im Sinne kleinster Fehlerquadrate) und beherrscht damit das gesamte Verfahren, welches somit hochgenau und unempfindlich gegen Störungen ist. Erforderliche Eingangsgrößen, wie Kameraparameter und Koordinaten des Vierecks, müssen nur einmal, sofern nicht durch Herstellerangaben bekannt, im Labor ermittelt werden (Kalibrierung). Die Interaktion am Vermessungs- bzw. Rekonstruktionsort beschränkt sich auf das Platzieren des besagten Referenzelementes (planares Viereck), so dass neben dem Bedienungsaufwand (Handling) auch der technische Aufwand minimal ist. Das Verfahren ist universell einsetzbar, sowohl im Außen- wie im Innenbereich, und stellt keinerlei Bedingungen an das zu vermessende bzw. zu rekonstruierende Objekt.With the proposed method succeeds, a metric 3D measurement with absolutely minimal interaction at the place of use and during follow-up on the computer to realize while mathematically stable and against Failure to deliver robust results that are evaluable in terms of your accuracy are. This is achieved by a semantically appropriate separation of the problem (monocular reconstruction-Euclidean transformation-reconstruction). As a result of this breakdown receives mathematically and in each case the best possible control of the process costs Subproblems, can solve these directly and stably (each solutions in the Sense least squares) and thus dominates the entire Method, which is thus highly accurate and insensitive to interference. Required input variables, such as Camera parameters and coordinates of the quadrangle, need only once, if not known by manufacturer's instructions, determined in the laboratory (calibration). The interaction at the measurement or reconstruction site is limited on the placement of said reference element (planar quadrilateral), so that in addition to the operating effort (handling) and the technical effort is minimal. The method is universally applicable, both in Outside- like indoors, and does not impose any conditions on it measuring or reconstructing object.

Die Erfindung soll nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert werden.The Invention will be described below with reference to an illustrated in the drawing embodiment be explained in more detail.

Die Figur zeigt die Bildaufnahme einer auszuwertenden Szene, insbesondere eines in dieser zu vermessenden bzw. zu rekonstruierenden Objekts 1 jeweils aus verschiedenen Kamerapositionen 2, 3 (Bildaufnahmen des Objekts 1 aus unterschiedlichen Blickwinkeln). Im Überschneidungsbereich der durch Strahlengänge 4 bzw. 5 dargestellten Blickfelder der beiden aufzunehmenden Bilder ist eine dreidimensionale Auswertung möglich.The figure shows the image recording of a scene to be evaluated, in particular an object to be measured or reconstructed in it 1 each from different camera positions 2 . 3 (Image captures the object 1 from different angles). In the overlap area of the beam paths 4 respectively. 5 shown fields of view of the two images to be recorded is a three-dimensional evaluation possible.

In diesen durch die Strahlengänge 4 und 5 begrenzten gemeinsamen Szenenbereich der Bildaufnahmen wird erfindungsgemäß ein planares Viereck 6 als Referenzelement mit bekannter Geometrie platziert, welches gemeinsam mit dem Objekt 1 aus jeder Kameraposition 2, 3 durch eine aus Übersichtsgründen nicht dargestellte Kamera aufgenommen wird. Im dargestellten Beispiel wird das Referenzelement durch ein planares Quadrat realisiert. Dieses wird in relativer Lage so in den besagten Szenenbereich eingefügt, dass die Kamera zur späteren exakten Koordinatenbestimmung der in den auszuwertenden digitalen Bildern zu erfassenden Eckpunkte desselben bei der Bildaufnahme aus den Kamerapositionen 2, 3 jeweils möglichst steil auf das planare Viereck 6 gerichtet ist.In these through the beam paths 4 and 5 limited common scene area of the images is inventively a planar quadrilateral 6 placed as a reference element with known geometry, which together with the object 1 from every camera position 2 . 3 is recorded by a camera, not shown for reasons of clarity. In the example shown, the reference element is realized by a planar square. This is inserted in a relative position in the said scene area, that the camera for the later exact coordinate determination to be detected in the evaluated digital images vertices of the same in the image recording from the camera positions 2 . 3 each as steep as possible on the planar quadrangle 6 is directed.

Nach Aufnahme des Szenenbereiches einschließlich des Referenzelements in mindestens zwei digitalen Bildaufnahmen erfolgt die Auswertung derselben am Rechner. Dazu werden in den Bildaufnahmen die Bildpunkte der Eckpunkte des planaren Vierecks 6 und die Bildpunkte der zu rekonstruierenden bzw. zu vermessenden Punkte durch manuelle Anwahl oder teilautomatisiert mit Hilfe von farbigen Markierungen der Eckpunkte des planaren Vierecks 6 ermittelt. Mit den Bildkoordinaten der Eckpunkte des planaren Vierecks 6 und dessen bekannter Geometrie als Eingaben werden über die monokulare Rekonstruktion (vgl. K. Voss, R. Neubauer, M. Schubert: Monokulare Rekonstruktion für Robotvision – Verlag Shaker, Aachen, 1995, S.76 ff.) die 3D-Koordinaten dieser Eckpunkte, bezogen auf das Kamerazentrum, euklidisch hergestellt. So erhält man je Bildaufnahme die exakten 3D-Eckpunktkoordinaten des planaren Vierecks 6 bezogen auf das jeweilige Kamerazentrum, indem man lediglich drei unkomplizierte lineare Gleichungssysteme löst. Mit diesen bildbezogenen 3D-Koordinaten der Eckpunkte des planaren Vierecks 6 lässt sich für je zwei Bilder eine Transformation berechnen, welche die 3D-Punktkorrespondenzen zwischen den Kameras nur durch Rotation und Translation ineinander überführt. Da in der Praxis immer Störungen auftreten, wird diese Transformation mit der Methode von Walker und Shao (M. W. Walker, L. Shao, R. A. Volz: Estimating 3D location parameters using dual number quaternions – Computer Vision, Graphics and Image Processing: Image Understanding, Vol. 54, 1991, S. 358–367) als beste Lösung im Sinne kleinster Fehlerquadrate bestimmt. Hierbei wird eine Repräsentation der Transformation mit dualen Einheitsquaternionen verwendet, die darin resultiert, dass für die optimale Lösung lediglich der Eigenvektor zum größten Eigenwert einer bestimmten Matrix ermittelt werden muss, also in der Lösung eines Eigenwertproblems, welches voll beherrschbar ist. Hat man diese Transformation (Rotation und Translation) zwischen den 3D-Punktkorrespondenzen zweier Aufnahmen bzw. Kameras ermittelt, dann sind dies gleichzeitig die Parameter für Rotation und Translation zwischen den Kameras, also deren externe Parameter. So setzt man ohne Beschränkung der Allgemeinheit das Zentrum des Weltkoordinatensystems in das Projektionszentrum der ersten Kamera und berechnet mit der erwähnten Methode Rotation und Translation der zweiten Kamera (oder bei mehreren Kameras jeder weiteren) bezüglich der ersten Kamera. Durch diese Berechnung sind die externen Parameter und somit die vollständigen Abbildungsmatrizen der Kameras bestimmt. Daraus kann unter Verwendung der Bildpunkte des oder der zu vermessenden bzw. zu rekonstruierenden Raumpunkte mit Standardverfahren (beispielsweise R. Hartley, A. Zisserman: Multiple View Geometry in Computer Vision, Second Edition – Cambridge University Press, Cambridge, 2002, S. 312 ff.) die Position des bzw. der entsprechenden Punkte im 3D-Raum durch an sich bekannte Triangulation berechnet werden, wozu lediglich die Singulärwertzerlegung einer Matrix durchgeführt werden muss, um wiederum die beste Lösung im Sinne der kleinsten Fehlerquadrate (aber hier für die 3D-Koordinaten) zu erhalten.After recording the scene area including the reference element in at least two digital image recordings, the same is done on the computer. For this purpose, the image points of the corner points of the planar quadrilateral are in the image recordings 6 and the pixels of the points to be reconstructed or measured by manual selection or semi-automated by means of colored markings of the corner points of the planar quadrilateral 6 determined. With the image coordinates of the vertices of the planar quadrilateral 6 and its known geometry as inputs are the monocular reconstruction (see K. Voss, R. Neubauer, M. Schubert: Monocular reconstruction for Robot Vision - Verlag Shaker, Aachen, 1995, p.76 ff.) The 3D coordinates of these vertices related to the camera center, Euclidian produced. Thus, the exact 3D vertex coordinates of the planar quadrilateral are obtained for each image acquisition 6 in relation to the respective camera center, by solving only three uncomplicated systems of linear equations. With these image-related 3D coordinates of the vertices of the planar quadrilateral 6 For every two images a transformation can be calculated, which converts the 3D point correspondences between the cameras only by rotation and translation. Since interference always occurs in practice, this transformation is accomplished by the method of Walker and Shao (Walker, MW Shao, RA Volz: Estimating 3D location parameters - Computer Vision, Graphics and Image Processing: Image Understanding, Vol 54, 1991, pp. 358-367) is determined to be the best solution in terms of least squares. In this case, a representation of the transformation with dual unit quaternions is used, which results in that for the optimal solution only the eigenvector for the largest eigenvalue of a certain matrix has to be determined, ie in the solution of an eigenvalue problem which is fully controllable. If one has determined this transformation (rotation and translation) between the three-dimensional point correspondences of two exposures or cameras, these are at the same time the parameters for rotation and translation between the cameras, ie their external parameters. Thus, without limiting generality, the center of the world coordinate system is placed in the projection center of the first camera and, using the mentioned method, it calculates the rotation and translation of the second camera (or with several cameras of each other) with respect to the first camera. This calculation determines the external parameters and thus the complete image matrices of the cameras. This can be done using the pixels of the or to be measured or reconstructed space points with Standard Methods (for example, R. Hartley, A. Zisserman: Multiple View Geometry in Computer Vision, 2nd Edition - Cambridge University Press, Cambridge, 2002, p. 312 et seq.) Determine the position of the corresponding point (s) in 3D space by itself known triangulation, for which only the singular value decomposition of a matrix has to be performed in order to obtain again the best solution in terms of least squares (but here for the 3D coordinates).

Die eingesetzten mathematischen Verfahren (Lösung linearer Gleichungssysteme, Lösung eines Eigenwertproblems einer Matrix, Singulärwertzerlegung einer Matrix) sind voll beherrschbar, direkt zu lösen und stabil. Es wird, wie beschrieben, jeweils die beste Lösung im Sinne kleinster Fehlerquadrate berechnet.The used mathematical methods (solution of linear systems of equations, solution an eigenvalue problem of a matrix, singular value decomposition of a matrix) are fully manageable, directly solvable and stable. It will, like described, each the best solution calculated in terms of least squares.

Sind die 3D-Koordinaten des oder der gesuchten Raumpunkte ermittelt, können auf einfache Weise bei Vermessung zwischen zwei Raumpunkten der Euklidische Abstand berechnet oder im Fall einer Rekonstruktion die 3D-Koordinaten erhalten werden.are determines the 3D coordinates of the searched or desired point in space, can in a simple way when measuring between two points in space Euclidean distance is calculated or in the case of a reconstruction the 3D coordinates are obtained.

11
Objektobject
2, 32, 3
Kamerapositioncamera position
4, 54, 5
Strahlengang beam path
66
planares Viereckplanar square

Claims (5)

Verfahren zur hochgenauen dreidimensionalen Vermessung und/oder Rekonstruktion von Objekten mit Hilfe digitaler Bildaufnahmen, beispielsweise zur Bildauswertung von Verkehrsstrecken, bei dem mit einer vor Erstanwendung einmalig hinsichtlich der Parameter zu kalibrierenden Kamera zumindest zwei digitale Bilder von dem Objekt unter gleichzeitiger Abbildung eines in die Objektansicht eingefügten Referenzelementes bekannter Geometrie aus unterschiedlichen Kamerapositionen aufgenommen werden, bei welchem in der Auswertung der aufgenommenen Bilder vom Objekt für dessen dreidimensionale Vermessung bzw. Rekonstruktion jeweils das Referenzelement bestimmt wird, bei dem in den aufgenommenen Bildern jeweils der oder die Bildpunkte des oder der auszuwertenden Raumpunkte sowie anschließend unter Berücksichtigung der ermittelten dreidimensionalen Kamerapositionen der aufgenommenen Bilder der oder die auszuwertenden Raumpunkte selbst bestimmt werden und bei dem im Falle der Rekonstruktion des Objekts die 3D-Koordinaten des oder der auszuwertenden Raumpunkte bzw. im Falle der Vermessung der oder die ermittelten Abstände zwischen den auszuwertenden Raumpunkten berechnet werden, dadurch gekennzeichnet, dass zur Aufnahme der zumindest zwei digitalen Bilder vom Objekt ein planares Viereck als Referenzelement in die Objektansicht eingefügt wird, dass bei der Auswertung der aufgenommenen digitalen Bilder die Bildkoordinaten der Eckpunkte des jeweils abgebildeten planaren Vierecks bestimmt werden, dass von jedem aufgenommenen digitalen Bild die Positionen der Eckpunkte des planaren Vierecks in jeweils vom Kamerastandpunkt der Bildaufnahme spezifischer 3D-Koordinatendarstellung ermittelt werden und dass aus diesen jeweils vom Kamerastandpunkt der Bildaufnahmen spezifischer 3D-Koordinaten der Eckpunkte des planaren Vierecks die dreidimensionalen Kamerapositionen der Bildaufnahmen ermittelt werden.Method for high-precision three-dimensional measurement and / or reconstruction of objects with the aid of digital image recordings, for example for image evaluation of traffic routes, where at least two digital images of the object are inserted with a camera to be calibrated once before the first use with the simultaneous image of one inserted into the object view Reference element of known geometry from different camera positions are recorded, in which in each case the reference element is determined in the evaluation of the recorded images of the object for its three-dimensional measurement or reconstruction, in which in each of the images taken or the pixels of the spatial points to be evaluated, and then taking into account the determined three-dimensional camera positions of the recorded images, the space point or points to be evaluated are themselves determined and in the case of the reconstruction of the obj The 3D coordinates of the spatial point (s) to be evaluated or, in the case of the measurement, the calculated spacing (s) between the spatial points to be evaluated are characterized in that a planar quadrilateral is inserted into the object view as a reference element for recording the at least two digital images of the object is that in the evaluation of the recorded digital images, the image coordinates of the vertices of each imaged planar quadrilateral determined that of each recorded digital image, the positions of the vertices of the planar quadrilateral in each of the camera viewpoint of the image acquisition specific 3D coordinate representation are determined and These three-dimensional camera positions of the image recordings are determined in each case from the camera viewpoint of the image recordings of specific 3D coordinates of the corner points of the planar quadrilateral. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur automatischen und exakten, in den digitalen Bildern subpixelgenauen, Bestimmung der Eckpunkte des planaren Vierecks dessen Ecken vorzugsweise farbig oder als Helligkeits- bzw. Graustufenwert markiert sind.Method according to claim 1, characterized in that for automatic and exact, in the digital images subpixel accurate, determination of the vertices of the planar quadrilateral whose corners are preferably colored or as Brightness or Grayscale value are highlighted. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als planares Viereck ein Quadrat, beispielsweise mit 1m-Kantenlänge, vorgesehen ist.Method according to claim 1, characterized in that as a planar square a square, for example with 1m edge length, is provided. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lage des in die Objektansicht einzufügenden planaren Vierecks und/oder die Kamerapositionen für die Bildaufnahmen des Objekts so gewählt werden, dass die Kamera zur exakten Koordinatenbestimmung der in den auszuwertenden digitalen Bildern zu erfassenden Eckpunkte des planaren Vierecks bei der Bildaufnahme jeweils möglichst steil auf das planare Viereck gerichtet ist.Method according to claim 1, characterized in that the position of the inserted into the object view planar Rectangles and / or the camera positions for the image recordings of the object so chosen be that the camera for the exact coordinate determination of in the vertices of the digital images to be evaluated planar quadrilateral when shooting as steep as possible on the planar Square is addressed. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Kamerapositionen zur Aufnahme der zumindest zwei digitalen Bilder vom Objekt in der Lage ihrer auf das Objekt gerichteten optischen Achse jeweils um einen Winkel von wenigstens 30° unterscheiden.Method according to claim 1, characterized in that the camera positions for recording the at least two digital images of the object in the position of her on the object directed optical axis in each case by an angle differ by at least 30 °.
DE102005043070.8A 2005-09-07 2005-09-07 Method for high-precision three-dimensional measurement and / or reconstruction of objects with the aid of digital image recordings, for example for image evaluation of traffic routes Active DE102005043070B4 (en)

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