DE102005051020B4

DE102005051020B4 - Kostengünstige kalibrierungsfreie 3D Digitalisierung von Körpern

Info

Publication number: DE102005051020B4
Application number: DE200510051020
Authority: DE
Inventors: Dirk 70180 Rutschmann
Original assignee: corpuse AG
Current assignee: corpuse AG
Priority date: 2005-10-23
Filing date: 2005-10-23
Publication date: 2011-08-18
Anticipated expiration: 2025-10-24
Also published as: DE102005051020A1

Abstract

Verfahren zur kostengünstigen kalibrationsfreien drei-dimensionalen Digitalisierung von Körpern und Gliedmaßen (11), wobei der oder die zu digitalisierenden Körper auf einer mit photogrammetrischen Marken (12) versehenen Fläche positioniert wird oder werden, mindestens ein bildgebender Sensor (14) motorisch um den oder die zu digitalisierenden Körper auf mindestens einer Bahn bewegt wird, und der mindestens eine bildgebende Sensor (14) jeweils gleichzeitig mit einer Teilansicht des/der Körper eine Teilansicht von den sich ebenfalls im Blickfeld befindlichen photogrammetrischen Referenzmarken (12) aufnimmt, dadurch gekennzeichnet, dass eine Anzahl von optischen Lichtmusterprojektoren (15,..., 22) stationär entlang der mindestens einen Bewegungsbahn des mindestens einen bildgebenden Sensors (14) angeordnet ist die den oder die zu digitalisierenden Körper mit photogrammetrisch auswertbaren Mustern (24) aus den verschiedenen stationären Projektorpositionen zu unterschiedlichen Zeitintervallen beleuchtet, wobei in dem Zeitintervall, in dem die mindestens eine motorisch bewegte Kamera (14) mindestens zwei aufeinanderfolgende Aufnahmen von Teilansichten des oder der Körper aus...

Description

Stand der Technik
Im Bereich des sog. „mass-customization”, d. h. der mit Verfahren der Massenproduktion hergestellten, aber trotzdem individuell an den Menschen angepassten Produkte stellen 3D-Digitalisierer eine wichtige Komponente dar. So wird z. B. für die Herstellung angepasster Schuhe die 3-dimensionale Digitalisierung beider Füße des Kunden benötigt. Es sind zahlreiche solche, zumeist auf der Lasertriangulation basierende Fußscanner bekannt, welche aber durchweg aufwendige optische Konstruktionen darstellen und deren Genauigkeit nur durch eine regelmäßige, relativ komplexe 3D Rekalibrierung sichergestellt wird (siehe z. B. den Fußscanner „Yeti” der kanadischen Firma Vorum Research (www.vorum.com) oder den Fußscanner „Pedus” der deutschen Firma Vitronic (www.vitronic.de).
Ein preiswerter, leicht bedienbarer und ohne komplexe Kalibrierung auskommender 3D Digitalisierer wird in der Offenlegungsschrift DE 103 09 788 A1 beschrieben. Hier werden die Füße des Kunden mit einem photogrammetrisch markierten elastischen Überzug, typischerweise einem Socken, bekleidet und auf eine ebenfalls photogrammetrisch markierte Oberfläche gestellt. Eine um die Füße des aufrecht stehenden Kunden motorisch bewegte Kamera nimmt eine Reihe von sich überlappenden Aufnahmen auf, welche sowohl die mit den markierten Socken bekleideten Füße als auch die photogrammetrisch markierte Plattform erfassen. Mit Verfahren der Photogrammetrie kann aus der Sequenz dieser Aufnahmen die genaue 3D-Form des oder der Füße berechnet werden, ohne dass es zusätzlicher Kalibrierungsverfahren für die Kamera selbst (die sog. Inneren Parameter der Kamera), die mechanische Anordnung (Kameraposition im Raum in Bezug auf den zu digitalisierenden Körper) und für den motorischen Antrieb bedarf. Alle Unbekannten können automatisch während des Digitalisierungsverfahrens aus der großen Anzahl an sich überlappenden Bildern und der aus unterschiedlichen Aufnahmepositionen mit erfassten photogrammetrisch markierten Plattform berechnet werden. Damit entfällt für den Benutzer jedwede Kalibrierung und Nach-Kalibrierung. Dieses Verfahren wird im Folgenden als „implizite Kalibrierung” bezeichnet.
Allerdings ist die nach DE 103 09 788 A1 erforderliche Verwendung einer photogrammetrisch markierten Socke mit einigen praktischen Nachteilen verbunden:

– die Herstellung solcher Socken ist technisch anspruchsvoll und nicht sehr kostengünstig
– die markierte elastische Socke muss faltenfrei angezogen werden, was insbesondere bei älteren Kunden, welche sich schlecht bewegen und bücken können, zu Problemen führt. Bei einem solchen Faltenwurf verschwinden einige photogrammetrische Marken, sodass in der Regel die 3D Digitalisierung nicht mehr fehlerfrei gelingt.

DE 101 56 908 A1 offenbart ebenfalls die Verwendung eines photogrammetrisch markierten Überzugs zur Erfassung einer 3D-Raumform. DE 196 34 254 A1 offenbart ein Verfahren zur Ermittlung der Oberfläche eines dreidimensionalen Objektes, wobei auf die Oberfläche Passpunkte aufgebracht werden und zusätzlich Streifensequenzen aufprojiziert werden; gemäß der DE 198 52 149 A1 werden aus zwei Richtungen je zwei Streifenmuster aufprojiziert. DE 37 12 958 C1 offenbart, ein zu vermessendes Objekt auf einen transparenten mit Marken versehenen Objektträger zu positionieren. Die 3D-Bestimmung erfolgt über eine Triangulation. DE 102 19 054 A1 sieht die Projektion von zwei Streifenmustern und die Verwendung von wenigstens 2 Kameras vor.
Aufgabenstellung
Es besteht daher ein hohes wirtschaftliches Interesse daran, die Vorteile dieser Art von Digitalisierung nach DE 103 09 788 A1 zu nutzen, ohne die Nachteile des erforderlichen photogrammetrisch markierten Überzugs tragen zu müssen. Diese Vorteile würden nicht nur den Einsatz von Fußdigitalisierern für die Herstellung von maßgefertigten oder maßselektierten Schuhen im normalen Schuhgeschäft mit wenig technisch ausgebildetem Personal erleichtern, sondern ebenso auch die angepasste Herstellung von orthopädischen Produkten wie Kompressionsstrümpfen, Orthesen und Prothesen usw. in der Klinik und im Fachgeschäft.
Dieser Vorteil der kalibrierungsfreien 3D Digitalisierung von Körpern nach der DE 103 09 788 A1 , aber ohne die dort erforderliche Verwendung eines photogrammetrisch markierten Überzugs, wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, dass der oder die zu digitalisierende Körper auf einer mit photogrammetrischen Marken versehenen Fläche positioniert ist oder sind, dass mindestens eine Kamera motorisch um den oder die zu digitalisierenden Körper so herum bewegt wird, dass alle zu digitalisierenden Körperteile von der mindestens einen Kamera bildhaft durch eine Sequenz von sich überlappenden Ansichten erfasst werden, dass die mindestens eine Kamera jeweils gleichzeitig mit einer Teilansicht des oder der Körper auch eine Teilansicht der sich ebenfalls im Blickfeld befindlichen, photogrammetrisch markierten Fläche aufnimmt, dass eine Anzahl von Lichtmusterprojektoren stationär um die markierte Fläche herum so angeordnet sind, dass sie den oder die zu digitalisierenden Körper mit photogrammetrisch auswertbaren Mustern aus den verschiedenen Projektorpositionen beleuchten, dass in dem Zeitintervall, in dem die mindestens eine motorisch bewegte Kamera mindestens zwei aufeinanderfolgende Aufnahmen von Teilansichten des oder der Körper aus zwei benachbarten Aufnahmepositionen erstellt, jeweils nur der diese Teilansichten des oder der Körper beleuchtende Lichtprojektor eingeschaltet wird und dass aus der Folge der durch diese Lichtmuster optisch markierten Aufnahmen mit den Verfahren der Photogrammetrie die absoluten 3D Koordinaten der oder des von der Kamera aufgenommenen Körpers berechnet werden.
Hiermit entfällt die Verwendung von aufwendigen elastischen und photogrammetrisch markierten Überzügen sowie insbesondere die Problematik des nicht korrekt und faltenfrei angelegten Überzugs.
Während dieser Erfindungsgedanke allgemein für alle Arten von zu digitalisierenden Körpern gilt, welche für die Digitalisierung mithilfe von motorisch bewegten Kameras zusammen mit einer photogrammetrisch markierten Fläche aufgenommen werden, d. h. auch technische Körper, wird aus Gründen der Anschauung das Verfahren und die Anordnung anhand der beispielhaften 3D Digitalisierung von Füßen mit dem Ziel der Maßkonfektion oder Maßselektion von Schuhen erläutert. Hierzu werden folgende Abbildungen verwendet:
Ausführungsbeispiel
1 zeigt aus der Vogelperspektive die beiden zu digitalisierenden Füße -11- eines auf einer näherungsweise kreisförmigen, mit photogrammetrischen Marken -12- versehenen Plattform -13- aufrecht stehenden Kunden sowie die sich annähernd kreisförmig um die Füße herum motorisch bewegte Kamera -14- sowie acht stationär entlang des Umfangs dieser Plattform angebrachte Lichtmusterprojektoren -15- bis -22-.
2 zeigt beispielhaft eine auf den Fuß -11- aufprojizierte zufällige s/w Textur -24-, welche eine photogrammetrisch auswertbare Markierung darstellt.
3A und 3B zeigen schematisch, wie bei aufeinanderfolgenden Aufnahmewinkeln der motorisch entlang der Kreisbahn bewegten Kamera -14- jeweils nur diejenigen Lichtmusterprojektoren -15- bis -22- eingeschaltet werden, welche das momentane Bildfeld der Kamera in mindestens zwei aufeinanderfolgenden Aufnahmepositionen -31- und -32- anleuchten.
Der Erfindungsgedanke wird daher beispielhaft anhand der gleichzeitigen Digitalisierung von zwei Körpern (zwei Füße) mithilfe einer motorisch bewegten Kamera und acht stationären ein/ausschaltbaren Lichtmusterprojektoren beschrieben.
Wie in 1 verdeutlicht, stellt sich ein Kunde, dessen Füße -11- zu digitalisieren sind, mit beiden Füßen -11- aufrecht auf eine in etwa kreisförmige Plattform -13-, welche mit photogrammetrisch auswertbaren Marken -12- versehen ist. Entlang des Umfangs der Plattform -13- sind insgesamt acht Lichtmusterprojektoren -15- bis -22- ortsfest angebracht. Sie leuchten jeweils einen ca. 45 Grad großen Umfangswinkel -23- aus. Die motorisch bewegte Kamera -14- bewegt sich um die Plattform herum und nimmt bei zahlreichen Winkelpositionen, typischerweise alle 12 Grad, die mit weißen Socken bekleideten Füße auf, wobei ihr Sichtfeld beispielsweise 30 Grad betragen möge. Alle Projektoren sind ausgeschaltet bis auf denjenigen, welcher die sich gerade im Sichtfeld der Kamera befindliche Teiloberfläche der Füße anleuchtet.
Das projizierte Lichtmuster besteht beispielsweise nach 2 aus einer feinen zufälligen oder pseudo-zufälligen s/w Linientextur -24-, welche die helle Oberfläche des oder der unbekleideten oder mit einem hellen Socken bekleideten Füße -11- optisch und photogrammetrisch auswertbar markiert.
Damit sich die Muster der einzelnen Projektoren nicht störend überlagern bzw. die gegenüberliegenden Projektoren die aufnehmende Kamera nicht blenden, wird erfindungsgemäß jeweils nur derjenige Projektor eingeschaltet, welcher die sich gerade im Aufnahmebereich der Kamera befindliche Teiloberfläche der Füße anleuchtet. Da mindestens zwei überlappende Aufnahmen aus unterschiedlichen Positionen mit dem gleichen Texturmuster erstellt werden müssen, damit hieraus mithilfe des Mehrkamera-Photogrammetrie-Ansatzes ein 3D Modell dieser Körperteilansicht berechnet werden können, werden wie in 3A illustriert, die beispielsweise acht Projektoren -15- bis -22- abwechselnd während der beispielsweise alle 12 Grad aufgenommenen dreißig Aufnahmen eingeschaltet. Die Winkelposition der Kamera wird mit „alpha” bezeichnet, wobei der mathematische links-Drehsinn verwendet wird und die eingezeichnete Anfangsstellung der Kamera -14- wird als Winkellage alpha = Null bezeichnet.
3B zeigt eine beispielhafte Schaltfolge der Projektoren während einer Aufnahmesequenz, welche ebenfalls beispielhaft dreißig Kamerapositionen im Winkelabstand von 12 Grad umfasst. Alle überlappenden 2D-Kameraaufnahmen eines Lichtmusters, d. h. eines eingeschalteten Projektors, können mit dem Fachmann der Photogrammetrie bekannten Methoden zu einem Teil-3D-Modell dieses Ausschnittes umgerechnet werden. Durch die infolge der jeweils mit aufgenommenen photogrammetrisch markierten Plattform kann die jeweilige Kameraposition bezüglich des durch die Plattform aufgespannten Weltkoordinatensystems ausgerechnet werden und damit auch die Teil-3D-Ansichten zu einem in diesem Weltkoordinatensystem definierten vollständigen 3D Fußmodell vereinigt werden.
Es gibt zahlreiche weitere erfindungsgemäße Möglichkeiten, die Lichtprojektoren zu schalten und die Bewegung der Kamera zu steuern. So kann z. B. nach dem Ausschalten eines Projektors die Kamera um eine Position zurückgefahren werden, bevor der nächste Projektor eingeschaltet wird und hierdurch Aufnahmen und 3D Ansichten berechnet werden, welche sich überlappen. Solche unterschiedlichen Schaltmuster/Kamerabewegungsmuster-Kombinationen sind Teil des Erfindungsgedankens.
Da die Lichtprojektoren im Gegensatz zur motorisch bewegten Kamera stationär angeordnet sind, stellen die von diesen Lichtprojektoren auf den weißen Socken bzw. auf den unbekleideten Fuß aufprojizierten Texturen photogrammetrischen auswertbare Marken dar, welche die gleiche Funktion erfüllen wie die in der DE 103 09 788 A1 beschriebene Markierung des elastischen Überzugs. Damit lassen sich die 3D Koordinaten der Füße aus den Aufnahmen der Kameras photogrammetrisch berechnen, ohne dass teure photogrammetrisch markierte Socken, wie in DE 103 09 788 A1 beschrieben, eingesetzt werden müssen.
Erfindungsgemäß werden als schaltbare Lichtmusterprojektoren Anordnungen aus Licht emittierenden Dioden (LED) mit einer vorgeschalteten optischen Maske, welche das photogrammetrische Muster trägt, sowie einer Projektionsoptik gebildet. Damit sind solche Projektoren klein, schnell schaltbar und praktisch wartungsfrei zu gestalten.
Erfindungsgemäß wird das projizierte Muster so gestaltet, dass derjenige Teil des projizierten Lichtkegels, welcher die photogrammetrisch markierte Plattform trifft, keine Muster aufzeigt und derjenige Teil des Lichtkegels, welcher die zu digitalisierenden Körperteile anleuchtet, ein aus photogrammetrisch verwendbaren Muster besteht. Dadurch wird erreicht, dass der Bildausschnitt, welcher die Plattform mit den für die implizite Kalibrierung erforderlichen photogrammetrischen Marken enthält, nicht durch die auf den Fuß aufprojizierten Muster gestört wird.
Ein weiterer Erfindungsgedanke ist, dass die Lichtmusterprojektoren zwischen einer musterlosen Projektion zur störungsfreien Aufnahme der photogrammetrischen Marken der Plattform und einer anschließenden projizierten photogrammetrischen Musterung zur Aufnahme und Digitalisierung des auf der Plattform befindlichen Körpers umgeschaltet werden können.
Ein weiterer Erfindungsgedanke ist es, dass die Lichtmusterprojektoren zwischen zwei spektral unterschiedlichen Wellenlängenbereichen umgeschaltet werden können, wobei die durchstrahlte Projektionsvorlage mit den aufprojizierten Mustern wellenlängenspezifisch so ausgestaltet ist, dass sie bei einem Wellenlängenbereich den Lichtstrahl nicht oder nur sehr schwach im Vergleich zum anderen Wellenlängenbereich moduliert. Dadurch wird erreicht, dass die photogrammetrischen Marken der Plattform bei einer Wellenlänge ungestört von dem projizierten Muster von der Kamera aufgenommen werden können und damit die implizite Kalibrierung der Kamera und Kameraposition mit der gleichen hohen Genauigkeit durchgeführt werden kann wie mit einer ungestörten homogenen Weißlichtbeleuchtung.
Erfindungsgemäß werden die photogrammetrischen Marken und der Hintergrund der Plattform optisch so gestaltet, dass sie die aufprojizierten Muster nicht oder nur sehr schwach reflektieren und damit nicht von dieser Musterung gestört werden. Dies kann z. B. dadurch erreicht werden, dass die aufprojizierte Musterung aus einer ersten Farbe für den Muster-Hintergrund und einer zweiten Farbe für den Muster-Vordergrund (beispielsweise die in 2 gezeigte linienförmige Textur) besteht. Die optischen Eigenschaften der markierten Plattform werden durch entsprechende Pigmentmischungen, durch geeignete Fluoreszenzeigenschaften o. a. optisch so ausgelegt, dass keine kontraststarke Reflektion des aufprojizierten Musters entsteht und somit die Kamera die markierte Plattform so abbildet, als wenn sie von einem durch Muster ungestörten Weißlicht beleuchtet würde.
Der Erfindungsgedanke ist nicht auf die Verwendung von Kameras beschränkt, sondern umfasst alle möglichen bildgebenden Sensoren wie z. B. punktweise abtastende Scanner.
Ebenso sind die Lichtmusterprojektoren nicht nur auf die Projektion visuell wahrnehmbarer Muster wie beispielsweise die in 2 gezeigten s/w Texturen beschränkt, sondern umfassen alle von den eingesetzten bildgebenden Sensoren erkennbaren Muster wie z. B. in dem für das menschliche Auge unsichtbaren Ultraviolett oder bei Wellenlängen im nahen Infrarot.
Der Erfindungsgedanke kann auch auf die gleichzeitige Bewegung mehrerer bildgebender Sensoren, welche auf jeweils individuellen Bahnen motorisch bewegt werden, angewendet werden, um hierdurch schneller zu digitalisieren bzw. einen größeren Teil der zu digitalisierenden Körper zu erfassen.
Ein weiterer Erfindungsgedanke ist es, diese Projektoren so in der markierten Plattform zu versenken, dass sie nicht überstehen und damit keine Verletzungsgefahr für den Kunden beim Betreten der Plattform besteht.
Ein weiterer Erfindungsgedanke ist es, dass die Projektoren vor dem Betreten der Plattform in diese motorisch versenkt werden können, damit keine Verletzungsgefahr besteht.
Ein weiterer Erfindungsgedanke ist es, dass die Plattform für einen ersten Wellenlängenbereich durchsichtig ausgestaltet ist und die auf der durchsichtigen Plattform aufgebrachten photogrammetrischen Marken für einen zweiten Wellenlängenbereich optisch reflektierend bedruckt sind, dass sowohl die motorisch bewegte Kamera als auch die stationären Projektoren unterhalb der durchsichtigen Plattform angebracht sind und damit beide nicht in den vom Kunden betretenen Raum oberhalb der Plattform hineinragen, dass sowohl die motorisch bewegte Kamera den zu digitalisierenden Körper von unterhalb der Plattform aus durch die für das aufprojizierte photogrammetrische Muster durchsichtige Material beleuchtet und aufnimmt und dass periodisch durch Umschalten des jeweils eingeschalteten Projektors auf den Wellenlängenbereich, bei welcher die photogrammetrischen Muster der Plattform reflektieren, die Kamera die photogrammetrischen Muster der Plattform aufnimmt und diese Bilder zur impliziten Kalibrierung verwendet. Damit entsteht ein besonders schlanker Digitalisierer, welcher von keinen in den Freiraum hineinragenden bewegten oder stationären Teilen gestört ist und damit auch keinerlei Verletzungsgefahr insbesondere bei behinderten Patienten darstellt.
Das beschriebene Beispiel der Digitalisierung von Füßen ist beispielhaft zu verstehen. Der Erfindungsgedanke lässt sich für die Digitalisierung aller Gliedmaßen und technischen Körper anwenden, welche durch eine Aufeinanderfolge von Aufnahmen mit einer motorisch um den oder die Körper bewegten Kamera abgebildet werden, wobei gleichzeitig mit den Teilansichten der Gliedmaßen oder Körper eine mit photogrammetrischen Marken versehene Fläche aufgenommen wird und bei welchen diese Körper zumindest für den Zeitpunkt von zwei aufeinanderfolgenden Aufnahmen mit der gleichen, photogrammetrisch auswertbaren, optisch aufprojizierten Markierung gekennzeichnet sind.

Claims

Verfahren zur kostengünstigen kalibrationsfreien drei-dimensionalen Digitalisierung von Körpern und Gliedmaßen (11), wobei der oder die zu digitalisierenden Körper auf einer mit photogrammetrischen Marken (12) versehenen Fläche positioniert wird oder werden, mindestens ein bildgebender Sensor (14) motorisch um den oder die zu digitalisierenden Körper auf mindestens einer Bahn bewegt wird, und der mindestens eine bildgebende Sensor (14) jeweils gleichzeitig mit einer Teilansicht des/der Körper eine Teilansicht von den sich ebenfalls im Blickfeld befindlichen photogrammetrischen Referenzmarken (12) aufnimmt, dadurch gekennzeichnet, dass eine Anzahl von optischen Lichtmusterprojektoren (15,..., 22) stationär entlang der mindestens einen Bewegungsbahn des mindestens einen bildgebenden Sensors (14) angeordnet ist die den oder die zu digitalisierenden Körper mit photogrammetrisch auswertbaren Mustern (24) aus den verschiedenen stationären Projektorpositionen zu unterschiedlichen Zeitintervallen beleuchtet, wobei in dem Zeitintervall, in dem die mindestens eine motorisch bewegte Kamera (14) mindestens zwei aufeinanderfolgende Aufnahmen von Teilansichten des oder der Körper aus zwei benachbarten Aufnahmepositionen erstellt, jeweils nur der diese Teilansichten des oder der Körper beleuchtende Lichtprojektor eingeschaltet wird und alle anderen Lichtprojektoren ausgeschaltet sind, und aus der Folge der durch diese Lichtmuster optisch markierten Aufnahmen mit den Verfahren der Photogrammetrie die absoluten 3D Koordinaten der oder des von der Kamera aufgenommenen Körpers (11) berechnet werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtmusterprojektoren (15,..., 22) nacheinander während der Bewegung des mindestens einen bildgebenden Sensors (14) um den mindestens einen zu digitalisierenden Körper herum ein- und ausgeschaltet werden, wobei ein gleiches Lichtmuster von einem Lichtmusterprojektor mindestens in zwei räumlich aufeinanderfolgenden Aufnahmen des bildgebenden Sensors enthalten ist.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der/die zu digitalisierende(n) Körper (11) mit einem das Licht der Lichtmusterprojektoren (15,..., 22) gut reflektierenden dünnen Überzug versehen sind.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass gleichzeitig mehrere bildgebende Sensoren auf jeweils individuellen Bahnen motorisch bewegt werden und hierdurch eine schnellere Digitalisierung erreicht wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtmusterprojektoren (15,..., 22) ein für das menschliche Auge unsichtbares, aber für den bildgebenden Sensor sichtbares Licht verwenden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtmusterprojektoren (15,..., 22) schaltbare Halbleiterlichtquellen verwenden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das projizierte Muster (24) so gestaltet ist, dass derjenige Teil des projizierten Musters, welcher die photogrammetrisch markierte Plattform (13) trifft, keine Musterung aufzeigt, und derjenige Teil des projizierten Musters, welcher die zu digitalisierenden Körperteile (11) anleuchtet, aus photogrammetrisch verwendbaren Mustern besteht.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtmusterprojektoren (15,..., 22) zwischen einer musterlosen Projektion zur störungsfreien Aufnahme der photogrammetrischen Marken der Plattform und einer anschließenden Projektion photogrammetrischer Muster zur Aufnahme und Digitalisierung des auf der Plattform befindlichen Körpers umgeschaltet werden.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtmusterprojektoren (15,..., 22) zwischen zwei spektral unterschiedlichen Wellenlängenbereichen umgeschaltet werden, wobei eine durchstrahlte Projektionsvorlage mit den aufprojizierten photogrammetrischen Mustern wellenlängenspezifisch so ausgestaltet ist, dass bei dem ersten Wellenlängenbereich der Lichtstrahl des Projektors nicht oder nur sehr schwach im Vergleich zum zweiten Wellenlängenbereich durch das Projektionsmuster moduliert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die photogrammetrischen Marken (12) und der Hintergrund der Plattform optisch so gestaltet sind, dass sie die aufprojizierten Muster nicht oder nur sehr schwach reflektieren.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtmusterprojektoren (15,..., 22) in der markierten Plattform versenkt sind.
Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtmusterprojektoren (15,..., 22) in die Plattform motorisch versenkt werden können, wenn sie nicht aktiv sind.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtmusterprojektoren (15,..., 22) unterhalb der mit photogrammetrischen Marken (12) versehenen Plattform angebracht sind, dass die Plattform im Bereich der unterhalb der Plattform angebrachten Lichtmusterprojektoren durchsichtig ist und die Lichtmusterprojektoren durch diesen durchsichtigen Bereich hindurch den oder die zu digitalisierende Körper beleuchten.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der oder die motorisch bewegten bildgebenden Sensoren (14) unterhalb der mit photogrammetrischen Marken (12) versehenen Plattform angeordnet ist oder sind, dass diese den oder die zu digitalisierenden Körper durch einen in mindestens dieser Zone durchsichtigen Bereich der mit photogrammetrischen Marken versehenen Plattform erfassen und dass die von den photogrammetrischen Marken gestörten Bildbereiche der zu digitalisierenden Körper nicht in die photogrammetrische 3D Rekonstruktion einfließen.
Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die photogrammetrischen Marken (12) der durchsichtigen Plattform mindestens in dem Bereich, durch den hindurch die bildgebenden Sensoren den oder die zu digitalisierenden Körper (11) erfassen, so gestaltet sind, dass sie elektronisch zwischen den beiden Zuständen „sichtbar für den mindestens einen bildgebenden Sensor” und „unsichtbar für den mindestens einen bildgebenden Sensor” geschaltet werden können.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die mit photogrammetrisch auswertbaren Marken (12) versehene Plattform für einen ersten Wellenlängenbereich insgesamt durchsichtig ausgestaltet ist und die auf der durchsichtigen Plattform aufgebrachten photogrammetrischen Marken lediglich für einen zweiten Wellenlängenbereich optisch reflektierend ausgestaltet sind, dass sowohl die mindestens eine motorisch bewegte Kamera (14) als auch die stationären Lichtmusterprojektoren (15,..., 22) unterhalb der durchsichtigen Plattform angebracht sind, dass die motorisch bewegte Kamera den zu digitalisierenden Körper von unterhalb der Plattform aus aufnimmt, wobei der jeweils eingeschaltete Projektor zwischen einer musterlosen Projektion bei dem Wellenlängenbereich, bei welchen die auf der Plattform aufgebrachten Marken reflektieren und einer Musterprojektion bei einem Wellenlängenbereich, bei welchen die Plattform insgesamt durchsichtig ist, abwechselt.
Anordnung zur Durchführung der Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 16, umfassend eine mit photogrammetrisch auswertbaren Marken (12) versehene Plattform, auf die der mindestens eine zu digitalisierende Körper (11) gestellt ist, mindestens eine Kamera (14), die mithilfe eines motorischen Antriebs so motorisch entlang mindestens einer Bewegungsbahn um den mindestens einen zu digitalisierenden Körper herum bewegt wird, dass sie überlappende Aufnahmen der Teilansichten des mindestens einen Körpers erstellt, dadurch gekennzeichnet, dass die Anordnung ferner umfasst eine Anzahl von entlang der mindestens einen Bewegungsbahn des mindestens einen bildgebenden Sensors angeordneten stationären Lichtmusterprojektoren (15,..., 22), wobei ein eingeschalteter Lichtmusterprojektor den mindestens einen zu digitalisierenden Körper im Moment der Bildaufnahme mit photogrammetrisch auswertbaren Mustern beleuchtet, einen elektronischen Sequenzschalter, über den jeweils nur derjenige Lichtmusterprojektor eingeschaltet wird, welcher den Teilbereich beleuchtet, welchen die Kamera gerade aufnimmt, Mittel zur Digitalisierung und Übertragung der Kamerasignale auf einen Rechner, ein photogrammetrisches Programm, mithilfe dessen aus der Folge der einzelnen Bildaufnahmen ein 3D Modell des mindestens einen zu digitalisierenden Körpers berechnet wird.