-
Die Erfindung betrifft ein Vermessungsverfahren für Gebäudeöffnungen sowie ein Gebäudeabschlussherstellverfahren, insbesondere nach dem Hauptpatent bzw. der Hauptpatentanmeldung 10 2013 107 597.5. Weiter betrifft die Erfindung Vorrichtungen, insbesondere nach dem Hauptpatent bzw. der Hauptpatentanmeldung 10 2013 107 597.5, zur Umsetzung der Verfahren.
-
Die Erfindung betrifft insbesondere ein Vermessungsverfahren im Zuge einer Vorbereitung einer Herstellung eines Tores wie z. B. Rolltor, Sektionaltor, Schiebetor, Hubtor oder dergleichen.
-
Die Herstellung von Toren oder Türen erfolgt teils von Handwerksbetrieben, wie z. B. Schlossereien oder Schreinereien. Der weitaus überwiegende Teil von Garagen- und Industrietoren wird jedoch industriell in großen Industriebetrieben gefertigt. Die Tore und Türen werden hierzu passend zu der abzuschließenden Gebäudeöffnung in einem Rohbau gefertigt.
-
Allgemein setzt die Herstellung von Gebäudeabschlüssen eine hinreichend genaue Vermessung der abzuschließenden Gebäudeöffnung, insbesondere der Gebäudeöffnungshöhe und der Gebäudeöffnungsbreite, voraus.
-
In der bisher üblichen Praxis wird bei handwerklicher Herstellung so vorgegangen, dass Handwerker die Gebäudeöffnung am Rohbau vermessen. Dies wird gewöhnlich durch das Verwenden von Maßstäben, wie etwa Metermaßen oder Maßbändern realisiert. Bei industrieller Herstellung erfolgt das Aufmaß durch Außendienstmitarbeiter von Händlern oder von Montagebetrieben.
-
Es hat sich in der Praxis herausgestellt, dass es bei solchen Vermessungen zum Bestimmen der passenden Größe des Gebäudeabschlusses immer wieder zu Fehlern kommt, sei es beim Vermessen selbst oder sei es bei der Übermittlung der Messwerte an die Hersteller.
-
In der Praxis unterlaufen bei Verwendung von Messvorrichtungen und der herkömmlichen Vorgehensweise immer wieder Messfehler, beispielsweise durch ungenaues Anordnen der Messvorrichtung oder falsches Ablesen des Messergebnisses. Dies führt bei der anschließenden Herstellung des Gebäudeabschlusses zu einem nicht passenden Produkt. Eine Korrektur des Gebäudeabschlusses oder eine Rückabwicklung ist mit erheblichen Mehrkosten und großem Zeitaufwand verbunden.
-
In der Patentliteratur sind bereits Verfahren und Vorrichtungen zur verbesserten Vermessung von Gebäudeöffnungen zwecks Herstellung von Gebäudeabschlüssen dafür vorgeschlagen worden.
-
So beschreibt die
DE 198 06 542 A1 eine Vorrichtung zum Messen eines Niveauunterschieds zwischen einer ersten und einer zweiten Fläche zum Aufmaßnehmen von Fenstern, Türen oder dergleichen. Die Vorrichtung beinhaltet mehrere Schenkel und eine Maßskala, an der ein Niveauunterschied zwischen den Schenkeln abzulesen ist.
-
Die
DE 201 20 992 U1 betrifft eine Vorrichtung zum Messen von Wandöffnungen, in die ein Türfutter eingesetzt werden soll. Die Vorrichtung beinhaltet eine Wasserwaage, Querlibellen und eine Messskala.
-
Auf ganz anderen technischen Gebieten sind andererseits bereits Verfahren zum Vermessen von Objekten oder Landschaften bekannt, die auf einer Vermessung von Bildern beruhen, die von dem Objekt oder der Landschaft aufgenommen worden sind. Beispiele für derartige Vermessungsverfahren finden sich in der
DE 10 2009 016 819 A1 , der
DE 10 2010 051 602 A1 , der
EP 1 750 090 A2 , der
EP 2 227 8552 A1 , der
US 6959253 B2 , der
US 2010 166 256 A1 , der
US 2011 10557 A1 , der
WO 2009/062567 A1 , der
DE 10 2010 031270 A1 , der
EP 2 236 980 A1 , der
FR 2910648 A1 , der
US 2011 007154 A1 , der
US 2005 61849 A1 und der
US 2012 120072 A1 .
-
Die bisher in der Praxis der Tür- und Torhersteller angewandten Verfahren zum Vermessen der zu verschließenden Gebäudeöffnungen bergen ein Risiko von Fehlern mit möglichen großen Folgekosten; sie sind entsprechend nur durch sehr geschultes und zuverlässiges Personal durchzuführen. Sonstige Vermessungsverfahren sind kompliziert und benötigen ebenfalls geschultes Fachpersonal bis hin zu Vermessungsingenieuren oder Informatikern, so dass sie keine Lösung für das Problem anbieten.
-
Aufgabe der Erfindung ist es, ein verbessertes Verfahren, eine verbesserte Vorrichtung und/oder ein verbessertes System zur Anpassung von herzustellenden Gebäudeabschlüssen an zu verschließende Gebäudeöffnungen zu schaffen, die einfacher, schneller und zuverlässiger als die bisherige Praxis sind und auch mit weniger geschultem Außendienstpersonal funktionieren.
-
Diese Aufgabe wird durch ein Vermessungsverfahren, ein Gebäudeabschlussherstellverfahren, eine Bildauswertevorrichtung, ein Datenverarbeitungsgerät, eine Vermessungskombination, ein Gebäudeabschlussherstellsystem und einen Datenträger gemäß den Haupt- und Nebenansprüchen gelöst.
-
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
-
Die Verfahren und die Vorrichtungen können jeweils auch eine vorteilhafte Ausgestaltung der Verfahren und/oder Vorrichtungen gemäß Hauptpatentanmeldung 10 2013 107 597.5 und/oder eines darauf zur Erteilung kommenden Hauptpatents sein.
-
Eine Grundidee liegt darin, eine Vermessung an einem Digitalfoto vorzunehmen. Sieht man hierzu eine Kalibriereinrichtung vor, kann man beliebige Digitalkameras, auch solche von Smartphones oder Fotohandys heranziehen und erhält trotz der unbekannten Eigenschaften brauchbare Vermessungswerte. Eine Idee der Hauptpatentanmeldung geht dahin, durch eine Kalibriereinrichtung eine bekannte Strecke auf dem Bild vorzugeben, um daran die Kalibrierung durchzuführen.
-
Vorzugsweise wird wenigstens ein Bild der Gebäudeöffnung und der Kalibriereinrichtung zwecks Erhalt von Bilddaten mittels eines digitalen Bildaufnahmegerätes eines Rechners aufgenommen.
-
Vorzugsweise wird auf einem der folgenden Geräte eine Orientierungslinie zur Ausrichtung des Bildaufnahmegerätes angezeigt:
- • Datenverarbeitungsgerät und/oder
- • Smartphone und/oder
- • Tabletrechner und/oder
- • Klapprechner und/oder
- • Rechner.
-
Vorzugsweise zeigen die genannten Geräte weitere Orientierungslinien zur Ausrichtung des Bildaufnahmegerätes an. Die Orientierungslinien verlaufen vorzugsweise horizontal oder vertikal. Besonders bevorzugt sind die Orientierungslinien entsprechend einer gewünschten Perspektive angezeigt.
-
Vorzugsweise wird das wenigstens eine Bild der Gebäudeöffnung automatisch aufgenommen, sobald das Bildaufnahmegerät horizontal ausgerichtet ist. Vorzugsweise wird die Ausrichtung des Bildaufnahmegerätes mittels eines Beschleunigungssensors ermittelt, der insbesondere Teil des Bildaufnahmegerätes ist.
-
Vorzugsweise wird die Gebäudeöffnungsbreite mit einer Genauigkeit zwischen 0,5 mm und 4 mm ermittelt.
-
Vorzugsweise wird die Gebäudeöffnungshöhe mit einer Genauigkeit zwischen 0,5 mm und 4 mm ermittelt.
-
Vorzugsweise weist die Bildauswertevorrichtung eine Schnittstelle zur Eingabe von Bilddaten auf.
-
Vorzugsweise ist die Bildauswertevorrichtung Teil eines Smartphones.
-
Vorzugsweise ist die Bildauswertevorrichtung Teil eines Tabletrechners.
-
Vorzugsweise ist die Bildauswertevorrichtung Teil eines Klapprechners.
-
Vorzugsweise ist die Bildauswertevorrichtung Teil eines Rechners.
-
Bei dem Vermessungsverfahren der Hauptpatentanmeldung wird vor Ort an der Baustelle lediglich eine Kalibriereinrichtung im Bereich der zu vermessenden Gebäudeöffnung platziert und anschließend die Gebäudeöffnung und die Kalibriereinrichtung mit fotografiert. Die Ermittlung der für die Herstellung von Gebäudeabschlüssen wie z. B. Toren oder Türen interessanten Gebäudeöffnungsmaße erfolgt dann durch Auswertung der Bilddaten. Ist z. B. der Abstand der Kalibriereinrichtung und die Abmessung der Kalibriereinrichtung bekannt, kann man bereits aus einem einzelnen Bild eine hinreichend genaue Vermessung der Gebäudeöffnung vornehmen. Alternativ kann man die Kalibriereinrichtung und die Gebäudeöffnung aus mehreren Perspektiven aufnehmen und dann durch gemeinsame Auswertung der so entstanden Bilder anhand der bekannten Abmaße der Kalibriereinrichtung die interessierenden Maße der Gebäudeöffnung bestimmen.
-
Um das Verfahren mit beliebigen Bildaufnahmegeräten durchführbar zu machen, ist es von Vorteil jedes Bildaufnahmegerät zu kalibrieren. Theoretisch reicht eine einmalige Kalibration des Bildaufnahmegerätes aus. Auf dem Gebiet der Landvermessung wird etwa eine Kamera einmalig mittels einer Kalibriereinrichtung kalibriert und die Abbildungseigenschaften numerisch erfasst. Hiernach dienen ausschließlich die Parameter des Objektivs und des Sensors der Kamera als Maßstab für die Aufnahmen. Im Falle von massenproduzierten Smartphone-Kameras mit sehr kurzer Brennweite oder „Billigkameras”, ist jedoch eine beständige Überprüfung und Aktualisierung der Kalibrierung von Vorteil, um eine verbesserte Messgenauigkeit zu liefern.
-
Durch Verwendung des Vermessungsverfahrens in dem Gebäudeabschlussherstellverfahren wird die Möglichkeit zu Messfehlern minimiert und die Produktion des Gebäudeabschlusses kann zügig erfolgen. Die Messergebnisse sind auch durch erneute Messung und Vergleich mit der vorhergehenden Messung oder Nachmessen von Hand überprüfbar.
-
Eine bevorzugte Bildauswertevorrichtung ermöglicht es jedem Laien, eine Gebäudeöffnung einfach und genau zu vermessen, da keinerlei Vorkenntnisse zu ihrer Verwendung benötigt werden. Die Bildauswertevorrichtung kann hierzu etwa als ein mit einer Anwendung (sogenannten „App”) versehener Tabletrechner, Klapprechner, Rechner oder versehenes Smartphone ausgeführt sein.
-
Eine bevorzugte Vermessungskombination enthält vorzugsweise alle vorteilhaften Komponenten, um das Vermessungsverfahren durchzuführen. Durch den hohen Grad an Automatisierung und Digitalisierung ist sie massenproduzierbar und ermöglicht somit jedem die einfache und schnelle Vermessung von Gebäudeöffnungen.
-
Ein bevorzugtes Gebäudeabschlussherstellsystem kann durch Hinzufügen einer Bildauswertevorrichtung oder eines geeigneten Datenverarbeitungsgerätes und/oder einer Vermessungskombination zu einer bereits existenten Gebäudeabschlussherstellanlage geschaffen werden. Ein kostspieliger Umbau oder schwerer Eingriff in den bisherigen Produktionsablauf ist nicht nötig.
-
Zum Einsatz kommen z. B. grundsätzlich auf anderen Gebieten, wie z. B. Qualitätskontrollen, bekannte Systeme, die von den unterschiedlich positionierten Kameras erzeugte Bilder durch spezielle Rechenverfahren so auswerten, dass sie beispielsweise die Position von Kanten einer Gebäudeöffnung in einem Raum ermitteln können.
-
Z. B. fotografiert ein Außendienst-Mitarbeiter mit einer Kamera, einem Smartphone wie z. B. einem IPhone® oder einem Tablet wie z. B. einem I-Pad® aus verschieden Blickrichtungen eine Öffnung im Gebäude, für die er eine Tür bzw. ein Tor anbieten möchte. Ein Programm erzeugt daraus 3-D-Daten, die ein getreues Abbild der Öffnung darstellt und so ein Aufmaß überflüssig macht.
-
Diese Vorgehensweise beschleunigt ganz erheblich technische Bestellvorgänge und verringert Fehler beim Aufmaß, da sich die vom Außendienstmitarbeiter eingetragenen Bestelldaten (Breite mal Höhe, Art der Befestigungsmittel) automatisch auf Plausibilität prüfen ließen.
-
Während die Hauptpatentanmeldung das Vorsehen einer zusätzlichen Kalibriereinrichtung bedingt, geht es bei der Zusatzpatentanmeldung um eine einfachere Art der Kalibrierung, die das Verfahren weiter vereinfacht, Messfehler verringert und somit zuverlässiger macht.
-
Die Erfindung schafft gemäß Zusatzpatentanmeldung ein Vermessungsverfahren zum Vermessen einer Gebäudeöffnung für ein Gebäudeabschlussherstellverfahren mit den Schritten:
- a) Ermitteln eines Abstandes zwischen einem digitalen Bildaufnahmegerät und der Gebäudeöffnung;
- b) Aufnehmen wenigstens eines Bildes der Gebäudeöffnung zwecks Erhalt von Bilddaten; und
- c) Ermitteln zumindest der Gebäudeöffnungsbreite und/oder der Gebäudeöffnungshöhe durch Auswerten des durch Schritt a) erhaltenen Abstands und der durch Schritt b) erhaltenen Bilddaten.
-
Vorzugsweise werden die Schritte a) und b) unmittelbar hintereinander, insbesondere gleichzeitig, ausgeführt.
-
Es ist bevorzugt, dass der Schritt a) wenigstens einen der Schritte enthält:
- a1) Messen des Abstandes zwischen einem digitalen Bildaufnahmegerät und der Gebäudeöffnung mittels eines Abstandsmessgerätes, insbesondere eines Laserdistanzmessgerätes.
-
Es ist bevorzugt, dass der Schritt a1) mittels eines Abstandsmessgerätes, insbesondere Laserdistanzmessgeräts, eines
- a) Datenverarbeitungsgerätes,
- b) Smartphones,
- c) Tabletrechners,
- d) Klapprechners oder
- e) Rechners ausgeführt wird.
-
Es ist bevorzugt, dass der Schritt b) wenigstens einen der Schritte enthält:
- b1) Aufnehmen wenigstens eines Bildes eines Laserpunktes
-
Ferner schafft die Erfindung ein Gebäudeabschlussherstellverfahren zum Herstellen eines Gebäudeabschlusses zum Verschließen einer Gebäudeöffnung mit den Schritten:
- a) Durchführen eines Vermessungsverfahrens, insbesondere eines hierin beschriebenen Vermessungsverfahrens;
- b) Übertragen der in Schritt a) ermittelten Gebäudeöffnungsbreite und/oder Gebäudeöffnungshöhe sowie insbesondere des Abstands und/oder der Bilddaten an eine Gebäudeabschlussherstellanlage; und
- c) Produzieren des Gebäudeabschlusses mit einer an die durch Schritt a) ermittelte Gebäudeöffnungsbreite angepassten Gebäudeabschlussbreite und/oder einer an die durch Schritt a) ermittelte Gebäudeöffnungshöhe angepasste Gebäudeabschlusshöhe.
-
Die Erfindung gibt zudem eine Bildauswertevorrichtung zum Ermitteln wenigstens einer Dimension der Gebäudeöffnung an, wobei die Bildauswertevorrichtung dazu ausgebildet ist, aus Bilddaten wenigstens eines Bildes der Gebäudeöffnung und aus dem Abstand zwischen dem digitalen Bildaufnahmegerät und der Gebäudeöffnung wenigstens die Gebäudeöffnungshöhe und/oder die Gebäudeöffnungsbreite zu ermitteln.
-
Es ist bevorzugt, dass die Bildauswertevorrichtung weiter eine Schnittstelle zur Eingabe von Bilddaten und/oder des Abstands zwischen dem digitalen Bildaufnahmegerät und der Gebäudeöffnung aufweist.
-
Es ist bevorzugt, dass die Bildauswertevorrichtung Teil eines
- a) Smartphones;
- b) Tabletrechners;
- c) Klapprechners; oder
- d) Rechners ist.
-
Gemäß einem weiteren Aspekt schafft die Erfindung ein Datenverarbeitungsgerät mit einer Bildauswertevorrichtung nach einer hierin beschriebenen Ausgestaltung, wobei das Datenverarbeitungsgerät mit maschinenlesbaren Programmcodemitteln vorgesehen ist, die Anweisungen zur Ausführung in einem Datenverarbeitungsgerät umfassen, wobei die Anweisungen bei ihrer Ausführung zumindest Teilschritte einer der hierin beschriebenen Ausgestaltungen des Vermessungsverfahrens oder ein hierin beschriebenes Vermessungsverfahren vollständig durchführen.
-
Die Erfindung gibt außerdem eine Vermessungskombination zum Vermessen einer Gebäudeöffnung zwecks Herstellung eines angepassten Gebäudeabschlusses an. Die Vermessungskombination umfasst ein Abstandsmessgerät zum Ermitteln des Abstands zwischen der Gebäudeöffnung und einem digitalen Bildaufnahmegerät, ein digitales Bildaufnahmegerät zum Aufnehmen von Bildern der Gebäudeöffnung und zum Erhalten von Bilddaten und eine hierin beschriebene Bildauswertevorrichtung und/oder ein hierin beschriebenes Datenverarbeitungsgerät.
-
Es ist bevorzugt, dass das digitale Bildaufnahmegerät und/oder das Abstandsmessgerät Teil eines
- a) Smartphones;
- b) Tabletrechners;
- c) Klapprechners; oder
- d) Rechners ist.
-
Es ist bevorzugt, dass das digitale Bildaufnahmegerät und/oder das Abstandsmessgerät derart ausgebildet sind, dass eine Abstandsmessung und eine Bildaufnahme unmittelbar hintereinander, insbesondere gleichzeitig, durchführbar sind.
-
Es ist bevorzugt, dass das Abstandsmessgerät ein Laserdistanzmessgerät umfasst.
-
Die Erfindung schafft zudem ein Gebäudeabschlussherstellsystem, das eine Gebäudeabschlussherstellanlage zum Herstellen eines Gebäudeabschlusses und wenigstens eine der beiden folgenden Vorrichtungen aufweist:
- a) eine hierin beschriebene Bildauswertevorrichtung oder ein hierin beschriebenes Datenverarbeitungsgerät und
- b) eine hierin beschriebene Vermessungskombination.
-
Weiter schafft die Erfindung einen Datenträger mit maschinenlesbaren Programmcodemitteln, die Anweisungen zur Ausführung in einem Datenverarbeitungsgerät umfassen, wobei die Anweisungen bei ihrer Ausführung zumindest Teilschritte eines hierin beschriebenen Vermessungsverfahrens oder ein hierin beschriebenes Vermessungsverfahren vollständig durchführen.
-
Zusätzlich zu den hierin und den in der Hauptpatentanmeldung 10 2013 107 597.5 und/oder einem darauf zur Erteilung kommenden Hauptpatent genannten Vorteilen kann bei diesem Vermessungsverfahren auf ein Kalibrierobjekt verzichtet werden. Durch die zusätzliche Verbesserung der Abstandsmessung zwischen Bildaufnahmegerät und Gebäudeöffnung kann die Genauigkeit der ermittelten Gebäudeöffnungshöhe und/oder Gebäudeöffnungsbreite verbessert werden.
-
Die Ideen der Hauptpatentanmeldung und der Zusatzpatentanmeldung können beliebig miteinander kombiniert werden.
-
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Darin zeigt:
-
1 eine perspektivische Ansicht einer zu vermessenden Gebäudeöffnung und einer Vermessungskombination gemäß einem Ausführungsbeispiel;
-
2 eine schematische Skizze eines bevorzugten Ausführungsbeispiels einer Bildauswertevorrichtung;
-
3 eine schematische Skizze eines Gebäudeabschlussherstellsystems gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel;
-
4 ein Ausführungsbeispiel eines Vermessungsverfahrens;
-
5 ein Ausführungsbeispiel eines Gebäudeabschlussherstellverfahrens; und
-
6 das Prinzip der Kalibrierung mittels einer Abstandsmessung.
-
In 1 ist eine Gebäudeöffnung 10 in einem Gebäude 11 gezeigt, von der wenigstens eine Gebäudeöffnungsbreite B und/oder eine Gebäudeöffnungshöhe H vermessen werden soll. Weiter ist eine Vermessungskombination 812 dargestellt. Die Vermessungskombination 812 umfasst ein Abstandsmessgerät 813, ein digitales Bildaufnahmegerät 816 sowie eine Bildauswertevorrichtung 820.
-
Das Abstandsmessgerät 813 umfasst ein Laserdistanzmessgerät 814. Das Laserdistanzmessgerät 814 und das digitale Bildaufnahmegerät 816 sind Teil eines Datenverarbeitungsgerätes 822. Die Bildauswertevorrichtung 820 ist ebenfalls Teil des Datenverarbeitungsgerätes 822. Das Datenverarbeitungsgerät 822 ist bei dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel als Smartphone 826 ausgeführt.
-
Das Laserdistanzmessgerät 814 ist an dem Smartphone 826 angesetzt. Das Laserdistanzmessgerät 814 kann mittels eines Steckers lösbar fest mit dem Smartphone 814 verbunden sein. Das Laserdistanzmessgerät 814 kann auf an sich bekannte Weise einen ungefähren ersten Abstand d zwischen dem Smartphone 826 und der Ebene der Gebäudeöffnung 10 messen. Genauer gesagt misst das Laserdistanzmessgerät 814 einen oder mehrere zweite Abstände d' zwischen der Wand des Gebäudes 11, welche die Gebäudeöffnung 10 aufweist, und dem Laserdistanzmessgerät 814 welcher näherungsweise dem Abstand zwischen der Wand des Gebäudes 11 und dem Objektiv des digitalen Bildaufnahmegeräts 816 entspricht. Gegebenenfalls mit Hilfe von Lagesensoren des Smartphones 826 kann daraus der erste Abstand d genauer ermittelt werden. Das Laserdistanzmessgerät 814 ist derart an dem Smartphone 826 angeordnet, dass ein von dem Laserdistanzmessgerät 814 emittierter Laserstrahl 815 vorzugsweise unter einem Winkel zu der optischen Achse des digitalen Bildaufnahmegerätes 816 verläuft.
-
Das digitale Bildaufnahmegerät 816 ist dazu ausgelegt, Bilder der Gebäudeöffnung 10 aufzunehmen und daraus Bilddaten 818 zu erhalten. Das digitale Bildaufnahmegerät 816 ist so angeordnet, dass wenigstens ein Bild von der Gebäudeöffnung 10 aufgenommen werden kann. Um das Ergebnis zu verbessern, können bevorzugt auch mehrere Bilder aufgenommen werden.
-
Der erste Abstand d zwischen dem digitalen Bildaufnahmegerät 816 und der Ebene der Gebäudeöffnung 10 wird so gewählt, dass das Bild der Gebäudeöffnung 10 die volle Gebäudeöffnungsbreite B und die volle Gebäudeöffnungshöhe H der Gebäudeöffnung 10 sowie zusätzlich einen Teil des Gebäudes 11 in Richtung nach oben, links und rechts und den Boden der Gebäudeöffnung 10 zeigt.
-
Es spielt dabei eine untergeordnete Rolle, ob das digitale Bildaufnahmegerät 816, wie in 1 gezeigt, in der Mitte der Gebäudeöffnung 10 angeordnet ist oder abseits davon. Ebenso spielt es eine untergeordnete Rolle, ob das Bildaufnahmegerät 816 parallel zur Ebene der Gebäudeöffnung 10 ausgerichtet ist. Solange der erste Abstand d ermittelt ist und auf dem Bild die Gebäudeöffnung 10 zu sehen ist, sind die Bilddaten 818 für ein Vermessungsverfahren oder ein Gebäudeabschlussherstellverfahren (werden später beschrieben) geeignet.
-
2 zeigt schematisch die Bilddaten 818, die Bildauswertevorrichtung 820 und das Smartphone 826. Die Bildauswertevorrichtung 820 umfasst eine erste Schnittstelle 828 und eine zweite Schnittstelle 830. Die erste Schnittstelle 828 ist dazu ausgelegt die Bilddaten 818 und den ersten und/oder zweiten Abstand d, d' in die Bildauswertevorrichtung 820 eingebbar zu machen. Die zweite Schnittstelle 830 ist dazu ausgelegt, die Bilddaten 818, den ersten und/oder zweiten Abstand d, d' und die Ergebnisse der Bildauswertung ausgebbar machen. Die zweite Schnittstelle 830 ist bei dem in 2 dargestellten Ausführungsbeispiel zum Ausgeben der Ergebnisse der Bildauswertung und der Bilddaten 818 auf der Anzeige des Smartphones 826 ausgestaltet.
-
Die Bildauswertevorrichtung 820 ist dazu ausgelegt, die von der ersten Schnittstelle 828 eingegebenen Bilddaten 818 und den ersten und/oder zweiten Abstand d, d' zu verarbeiten und daraus die Gebäudeöffnungsbreite B und die Gebäudeöffnungshöhe H zu ermitteln. Die Ergebnisse der Auswertung und die Bilddaten 818 werden durch die zweite Schnittstelle 830 ausgegeben und können dem Benutzer zur Kontrolle angezeigt werden. Wenn die Bildauswertevorrichtung 820, wie in diesem Ausführungsbeispiel, Teil eines Smartphones 826 ist, wird das Ergebnis der Auswertung auf der Anzeige des Smartphones 826 angezeigt.
-
3 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Gebäudeabschlussherstellsystems 832. Das Gebäudeabschlussherstellsystem 832 umfasst eine Bildauswertevorrichtung 920 und eine Gebäudeabschlussherstellanlage 834.
-
Die Bildauswertevorrichtung 920 hat eine erste Schnittstelle 828 und eine zweite Schnittstelle 930. Die zweite Schnittstelle 930 macht die Bilddaten 818, den ersten und/oder zweiten Abstand d, d' und die Ergebnisse der Bildauswertung an die Gebäudeabschlussherstellanlage 834 übertragbar. Die zweite Schnittstelle 930 ist dazu ausgelegt, die Bilddaten 818, den ersten und/oder zweiten Abstand d, d' und/oder die Ergebnisse der Bildauswertung an die Gebäudeabschlussherstellanlage 834 zu übertragen.
-
Die Gebäudeabschlussherstellanlage 834 ist dazu ausgelegt, die Übertragung der zweiten Schnittstelle 930 zu verarbeiten und Gebäudeabschlusskomponenten 836 mit einer an die Gebäudeöffnungsbreite B angepassten Komponentenbreite und einer an die Gebäudeöffnungshöhe H angepassten Komponentenhöhe herzustellen.
-
4 zeigt ein Flussdiagramm eines Vermessungsverfahrens zur Vermessung einer Gebäudeöffnung zur Verwendung in einem Gebäudeabschlussherstellverfahren gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel.
-
Das Vermessungsverfahren, wie es in 4 dargestellt ist, umfasst einen Abstandsmessschritt 1000, einen Aufnahmeschritt 1004 und einen Ermittlungsschritt 1008.
-
Der Abstandsmessschritt 1000 umfasst das Messen des zweiten Abstandes d'. Dazu wird das digitale Bildaufnahmegerät 816 so angeordnet und der erste Abstand d zwischen dem digitalen Bildaufnahmegerät 816 und der Ebene der Gebäudeöffnung 10 so gewählt, dass das digitale Bildaufnahmegerät 816 die Gebäudeöffnung 10, die volle Gebäudeöffnungsbreite B und die volle Gebäudeöffnungshöhe H sowie zusätzlich einen Teil des Gebäudes 11 in Richtung nach oben, links und rechts und den Boden der Gebäudeöffnung 10 erfassen kann. Der Laserstrahl 815 wird dann vorzugsweise so ausgesendet, dass er auf die Wand des Gebäudes 11 trifft. Durch die Lagesensoren des Smartphones 826 lässt sich der zweite Abstand d' genauer ermitteln. Ist das Smartphone 826 beispielsweise derart vor der Gebäudeöffnung angeordnet, dass der Kippwinkel unter etwa 10° beträgt, ist der erste Abstand d im Wesentlichen gleich dem mit dem Laserdistanzmessgerät 814 ermittelten zweiten Abstand d'.
-
In dem Aufnahmeschritt 1004 wird wenigstens ein Bild der Gebäudeöffnung 10 aufgenommen, um Bilddaten 818 zu erhalten, beispielsweise mittels des digitalen Bildaufnahmegerätes 816 des Smartphones 826.
-
Der Ermittlungsschritt 1008 umfasst das Ermitteln der Gebäudeöffnungsbreite B und der Gebäudeöffnungshöhe H. Dies geschieht durch die Erkennung der Kanten der Gebäudeöffnung 10. Die Kanten der Gebäudeöffnung 10 können beispielsweise durch den Kontrast ermittelt werden. Jedes Kantenermittlungsverfahren ist jedoch prinzipiell geeignet. Hat die Bildauswertevorrichtung 820 die Kanten der Gebäudeöffnung 10 erkannt, wird deren Abstand gemessen in Bildpunkten bestimmt. Mit der Kenntnis des zweiten Abstandes d' des Objektivs des digitalen Bildaufnahmegerätes 816 von dem Laserpunkt 815a in der Ebene der Gebäudeöffnung 10, der Brennweite und den Abmessungen des Bildsensors des digitalen Bildaufnahmegerätes 816 wird so die Gebäudeöffnungsbreite B und/oder die Gebäudeöffnungshöhe H gemessen in SI-Einheiten beispielsweise mittels Strahlensatz ermittelt. Jedes andere Bildmessverfahren ist prinzipiell geeignet.
-
Ein bevorzugtes Gebäudeabschlussherstellverfahren, wie es in 5 gezeigt ist, umfasst einen Vermessungsschritt 1100, einen Übertragungsschritt 1104 und einen Gebäudeabschlussproduktionsschritt 1110.
-
Der Vermessungsschritt 1100 umfasst beispielsweise das zuvor beschriebene Vermessungsverfahren insbesondere zur Ermittlung der Gebäudeöffnungsbreite B und/oder der Gebäudeöffnungshöhe H.
-
Der Übertragungsschritt 1104 umfasst das Übertragen der ermittelten Werte durch die zweite Schnittstelle 930 an die Gebäudeabschlussherstellanlage 834. Die Gebäudeabschlussherstellanlage 834 ist darauf ausgelegt, einen Gebäudeabschluss für die Gebäudeöffnung 10 bzw. Gebäudeabschlusskomponenten 836, die der Gebäudeöffnungsbreite B und/oder der Gebäudeöffnungshöhe H angepasst sind, herzustellen. Jedes gängige Übertragungsverfahren ist hierfür prinzipiell geeignet. Im Allgemeinen wird eine Datenfernübertragung durch das Internet stattfinden.
-
Im Gebäudeabschlussproduktionsschritt 1110 wird der Gebäudeabschluss für die Gebäudeöffnung 10 aus den Gebäudeabschlusskomponenten 836 zusammengefügt. Gebäudeabschlussprofile, Gebäudeabschlussantriebe und dergleichen sind Beispiele für Gebäudeabschlusskomponenten.
-
In 6 ist das Prinzip der Kalibrierung mit Hilfe der Vermessungskombination 812 schematisch dargestellt. Um beispielsweise die Gebäudeöffnungsbreite B zu bestimmen wird ein Bild aufgenommen. Die Gebäudeöffnungsbreite B hat auf einem Bildsensor 817 ein bestimmtes Maß in Bildpunkten. Ein Bildabstand f ist im vorliegenden Fall mit der Brennweite identisch. Dies muss aber nicht der Fall sein. Zur Bestimmung der Gebäudeöffnungsbreite B nach dem Strahlensatz muss noch der Objektabstand D ermittelt werden. Dies wird beispielsweise mittels eines Laserdistanzmessgerätes 814 bewerkstelligt. Der Objektabstand D kann in diesem Fall mit dem zweiten Abstand d' identifiziert werden. Die Entfernungen sind im Allgemeinen hinreichend genau bekannt. Jede Aufnahme kann damit kalibriert werden. Werden mehrere Bilder aufgenommen, weist jedes seine eigene Kalibrierung auf. Ein 3d Modell kann aus den mehreren Bildern erstellt werden, wobei die Genauigkeit in der Regel mit der Anzahl der verwendeten Aufnahmen zunimmt.
-
Das nachfolgend beschriebene Ausführungsbeispiel wird nur insofern beschrieben, als es sich von dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel unterscheidet.
-
Bei diesem Ausführungsbeispiel ist zusätzlich ein von dem Laserstrahl 815 herrührender Laserpunkt 815a beispielsweise auf die Wand neben der Gebäudeöffnung 10, wie etwa dem Sturz, projiziert. Der Laserpunkt 815a für das digitale Bildaufnahmegerät 816 sichtbar. Daher kann die Wellenlänge des Laserstrahls 815 auch so gewählt sein, dass er für das menschliche Auge nicht sichtbar ist.
-
Das digitale Bildaufnahmegerät 816 ist dazu ausgelegt, Bilder der Gebäudeöffnung 10 zusammen mit dem Laserpunkt 815a aufzunehmen und daraus Bilddaten 818 zu erhalten. Das digitale Bildaufnahmegerät 816 ist so angeordnet, dass wenigstens ein Bild von der Gebäudeöffnung 10 mit dem Laserpunkt 815a aufgenommen werden kann. Dadurch können diejenigen Bildpunkte identifiziert werden, die den zweiten Abstand d' von dem Objektiv des digitalen Bildaufnahmegerätes 816 aufweisen. Anhand dieser Bildpunkte kann dann der Maßstab kalibriert werden. Um das Ergebnis zu verbessern, können bevorzugt auch mehrere Bilder aufgenommen werden.
-
Der zweite Abstand d' zwischen dem Objektiv des digitalen Bildaufnahmegeräts 816 und der Ebene der Gebäudeöffnung 10 wird so gewählt, dass das Bild der Gebäudeöffnung 10 die volle Gebäudeöffnungsbreite B und die volle Gebäudeöffnungshöhe H der Gebäudeöffnung 10 sowie zusätzlich einen Teil des Gebäudes 11 in Richtung nach oben, links und rechts und den Boden der Gebäudeöffnung 10 zeigt. Das Bild zeigt zudem den Laserpunkt 815a, der beispielsweise links der Gebäudeöffnung 10 angeordnet sein kann. Es ist genauso möglich, dass der Laserpunkt 815a an einer anderen Position angeordnet ist. Es kommt lediglich darauf an, dass er in den Bilddaten 818 enthalten ist.
-
Die Bildauswertevorrichtung 820 ist dazu ausgelegt, die von der ersten Schnittstelle 828 eingegebenen Bilddaten 818 und den ersten und/oder zweiten Abstand d, d' zu verarbeiten und daraus die Gebäudeöffnungsbreite B und die Gebäudeöffnungshöhe H zu ermitteln. Die Bildauswertevorrichtung 820 ist genauer gesagt dazu ausgelegt, die Bildpunkte zu identifizieren, die den Laserpunkt 815a darstellen. Der zweite Abstand d' dieser Bildpunkte ist bekannt. Die Bildauswertevorrichtung 820 kann daraus einen Maßstab für die Bilddaten 818 ermitteln. Daraus sind dann die Gebäudeöffnungsbreite B und die Gebäudeöffnungshöhe H ermittelbar. Die Bildauswertevorrichtung 820 kann ebenso abgeändert sein, dass sie Bilddaten 818, die den Laserpunkt 815a beinhalten, verarbeiten kann.
-
Bei diesem Ausführungsbeispiel des Vermessungsverfahrens werden der Abstandsmessschritt 1000 und der Aufnahmeschritt 1004 gleichzeitig durchgeführt.
-
Der Abstandsmessschritt 1000 umfasst das Messen des zweiten Abstandes d'. Dazu wird das digitale Bildaufnahmegerät 816 so angeordnet und der erste Abstand d zwischen dem digitalen Bildaufnahmegerät 816 und der Ebene der Gebäudeöffnung 10 so gewählt, dass das digitale Bildaufnahmegerät 816 die Gebäudeöffnung 10, die volle Gebäudeöffnungsbreite B und die volle Gebäudeöffnungshöhe H sowie zusätzlich einen Teil des Gebäudes 11 in Richtung nach oben, links und rechts und den Boden der Gebäudeöffnung 10 erfassen kann. Der zweite Abstand d' muss nicht senkrecht zu der Ebene der Gebäudeöffnung gemessen werden, sondern wird bevorzugt unter einem Winkel gemessen.
-
Der Laserstrahl 815 wird von dem Laserdistanzmessgerät 814 so ausgesandt, dass er einen Laserpunkt 815a auf die Wand des Gebäudes 11 projiziert. Dazu wird der Laserstrahl 815 beispielsweise unter einem Winkel zu der optischen Achse des digitalen Bildaufnahmegerätes 816 ausgesandt. Durch Hinzuziehen der Messdaten der Lagesensoren des Smartphones 826 lässt sich die Messgenauigkeit des zweiten Abstandes d' verbessern. Ist das Smartphone 826 beispielsweise derart vor der Gebäudeöffnung angeordnet, dass der Kippwinkel unter etwa 10° beträgt, kann der erste Abstand d zwischen der Ebene der Gebäudeöffnung 10 und dem Objektiv des digitalen Bildaufnahmegerätes 816 als im Wesentlichen gleich dem mit dem Laserdistanzmessgerät 814 ermittelten zweiten Abstand d' angesehen werden, ohne die Messgenauigkeit zu stark zu beeinträchtigen.
-
In dem Aufnahmeschritt 1004 wird wenigstens ein Bild der Gebäudeöffnung 10 und des Laserpunktes 815a aufgenommen, um Bilddaten 818 zu erhalten. Das wenigstens eine Bild wird beispielsweise mittels des digitalen Bildaufnahmegerätes 816 des Smartphones 826 aufgenommen.
-
Der Ermittlungsschritt 1008 bleibt im Wesentlichen gleich. Es werden zusätzlich die Bildpunkte identifiziert, die den Laserpunkt 815a darstellen. Der zweite Abstand d' zwischen diesen Bildpunkten und dem Objektiv des Bildaufnahmegerätes 816 wird zum Kalibrieren der nachfolgenden Bildmessung verwendet.
-
In einem konkreten Beispiel ist das Gebäudeherstellverfahren ein Verfahren zum Herstellen von Toren. Z. B. werden Gliedertore wie Rolltore oder Sektionaltore hergestellt. Im Beispiel von Rolltoren werden Rolltorprofile mit einer an die Gebäudeöffnungsbreite B angepassten Profillänge hergestellt. Weiter werden derartige Rolltorprofile in einer solchen Anzahl bereit gestellt, dass damit ein Rolltorpanzer mit einer an die Gebäudeöffnungshöhe H angepassten Höhe erstellbar ist.
-
Die einzelnen Verfahrensschritte des Vermessungsverfahrens und des Gebäudeabschlussherstellverfahrens müssen nicht notwendigerweise in der Reihenfolge erfolgen, wie sie hier dargestellt sind. Eine sinnvolle Umordnung, wie etwa der Produktion der zweiten Gebäudeabschlussprofile vor den ersten Gebäudeabschlussprofilen ist natürlich möglich. Ebenso können in beiden Verfahren die Abfrageschritte entfallen, ohne das Wesen des Verfahrens entscheidend zu verändern.
-
Die im Zuge des Vermessungsverfahrens erfolgenden Bildaufnahmen werden insbesondere von Außendienstmitarbeitern von Gebäudeabschlussherstellunternehmen durchgeführt. Die Bilddaten werden gespeichert und lassen sich auch später im Werk nutzen. So kann insbesondere eine Bestellung auf Plausibilität überprüft werden.
-
Neben der Vermessung der Dimensionen des Gebäudeabschlusses bzw. der dadurch zu verschließenden Öffnung können im Zuge dieses Aufnahmeverfahrens auch weitere Eigenschaften des Gebäudeabschlusses durch den Außendienst aufgenommen werden, wie z. B. Befestigungspunkte. Es können dann gleich passende Beschläge und Befestigungsmittel ermittelt werden und mit bestellt werden. Die Erfassung weiterer Eigenschaften kann ebenfalls mittels Bildbearbeitung automatisiert werden.
-
Im Folgenden wird ein konkretes Beispiel einer solchen Bildaufnahme anhand der Betrachtung eines derzeit gängigen Smartphones am Beispiel des IPhone® 4S der Fa. Apple Inc. betrachtet.
-
Die Kamera eines derartigen iPhones® hat etwa 8 Millionen Pixel. Da sich die Seiten des Displays wie 2 zu 3 verhalten, macht das etwa 2309 mal 3464 Pixel. Wenn man (konservativ) unterstellt, dass die Software das Abbild einer Tür- oder Toröffnung auf der „Retina” (lichtempfindlichen Schicht) der Kamera gerade einmal so gut auswerten kann, dass sie nur Entfernungen auf der „Retina” unterscheiden kann, deren Unterschied größer oder gleich einem Pixel ist, ergibt sich daraus bereits eine hinreichende Genauigkeit.
-
Beispiel: Es soll eine Gebäudeöffnung von etwa 1.100 mm × 2.200 mm mit einer Tür versehen werden. Dafür ergibt sich bei einer einfachen Aufnahme mit einem solchen Smartphone eine Genauigkeit in der Breite: von besser als 1 mm (0,68 mm) und in der Höhe von besser als 1 mm (0,79 mm).
-
Selbst bei einem Tor von 12.000 mm × 8.000 mm liegt der Fehler bei nur 4 mm. Bei einem solchen Tor sollte der Fotograph für beste Ergebnisse z. B. zwischen 13 m und 14 m von der Öffnung entfernt auf der Mittelsenkrechten der Schnittlinie von Toröffnungsebene und OFF (Bodenmaß) stehen.
-
Die auswertende Software sollte vorteilhaft Kantenlinien so weit erkennen können, dass sie die Öffnung als Vorschlag ins Display zeichnen kann, so dass der Anwender den Vorschlag akzeptieren oder ablehnen kann. Durch Mittelung über viele Pixel, die eine Linie und deren unmittelbare Nachbarschaft ausmachen lässt eine Genauigkeit erreichen, die unterhalb der Größe eines Pixels liegt. Algorithmen dafür sind bekannt bzw. für den mit Bildauswerteverfahren vertrauten Softwareentwickler leicht erstellbar.
-
Die Wand mit der Öffnung spannt die x/y-Ebene auf, senkrecht zu dieser Ebene verläuft die z-Achse. Dann lassen sich zwei Bilder so schießen, dass der Laserstrahl nur unwesentlich von einer Senkrechten auf die x/y-Ebene (in Richtung z-Achse) abweicht. Die Länge der Distanz zwischen Objektiv und Laserpunkt kann das Gerät auf etwa ±3 mm ermitteln. Eine so hohe Genauigkeit (bezüglich der z-Achse) lässt sich im Allgemeinen mit einem Kalibrierkörper durch Triangulation nicht annähernd erzielen. Die Genauigkeit des Aufmaßes wird wesentlich verbessert. Ein weiterer Vorteil der Laser-Distanzmessung besteht darin, dass der Kalibrierkörper entfallen kann.
-
Bezugszeichenliste
-
- 10
- Gebäudeöffnung
- 11
- Gebäude
- 812
- Vermessungskombination
- 813
- Abstandsmessgerät
- 814
- Laserdistanzmessgerät
- 815
- Laserstrahl
- 815a
- Laserpunkt
- 816
- digitales Bildaufnahmegerät
- 817
- Bildsensor
- 818
- Bilddaten
- 820
- Bildauswertevorrichtung
- 822
- Datenverarbeitungsgerät
- 826
- Smartphone
- 828
- erste Schnittstelle
- 830
- zweite Schnittstelle
- 832
- Gebäudeabschlussherstellsystem
- 834
- Gebäudeabschlussherstellanlage
- 836
- Gebäudeabschlusskomponenten
- 920
- Bildauswertevorrichtung
- 930
- zweite Schnittstelle
- 1000
- Abstandsmessschritt
- 1004
- Aufnahmeschritt
- 1008
- Ermittlungsschritt
- 1100
- Vermessungsschritt
- 1104
- Übertragungsschritt
- 1110
- Gebäudeabschlussproduktionsschritt
- B
- Gebäudeöffnungsbreite
- D
- Objektabstand
- H
- Gebäudeöffnungshöhe
- d
- erster Abstand
- d'
- zweiter Abstand
- f
- Bildabstand
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- DE 19806542 A1 [0009]
- DE 20120992 U1 [0010]
- DE 102009016819 A1 [0011]
- DE 102010051602 A1 [0011]
- EP 1750090 A2 [0011]
- EP 22278552 A1 [0011]
- US 6959253 B2 [0011]
- US 2010166256 A1 [0011]
- US 201110557 A1 [0011]
- WO 2009/062567 A1 [0011]
- DE 102010031270 A1 [0011]
- EP 2236980 A1 [0011]
- FR 2910648 A1 [0011]
- US 2011007154 A1 [0011]
- US 200561849 A1 [0011]
- US 2012120072 A1 [0011]