DE102013107597A1

DE102013107597A1 - Vermessungsverfahren für gebäudeöffnungen und gebäudeabschlussherstellverfahren sowie vorrichtungen zur durchführung derselben

Info

Publication number: DE102013107597A1
Application number: DE201310107597
Authority: DE
Inventors: Stephan Hörmann
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2013-01-11
Filing date: 2013-07-17
Publication date: 2014-08-14

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Vermessungsverfahren zum Vermessen einer Gebäudeöffnung (10) für ein Gebäudeabschlussherstellverfahren mit den Schritten: a) Vorsehen einer Kalibriereinrichtung (13, 113) an der Gebäudeöffnung (10); b) Aufnehmen wenigstens eines Bildes der Gebäudeöffnung (10) und der Kalibriereinrichtung (13, 113) zwecks Erhalt von Bilddaten (18, 118, 119); c) Ermitteln zumindest der Gebäudeöffnungsbreite (B) und/oder der Gebäudeöffnungshöhe (H) durch Auswerten der durch Schritt b) erhaltenen Bilddaten (18, 118, 119); und d) Übertragen der durch Schritt c) erhaltenen Gebäudeöffnungsbreite (B) und Gebäudeöffnungshöhe (H) und/oder der durch Schritt b) erhaltenen Bilddaten (18, 118, 119) an eine Gebäudeabschlussherstellanlage (34).

Description

Die Erfindung betrifft ein Vermessungsverfahren für Gebäudeöffnungen sowie ein Gebäudeabschlussherstellverfahren, das ein solches Vermessungsverfahren verwendet. Weiter betrifft die Erfindung Vorrichtungen, die diese Verfahren umsetzen.
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 031 270 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.
Gemäß einem Aspekt schafft die Erfindung ein Vermessungsverfahren zum Vermessen einer Gebäudeöffnung zur Verwendung in einem Gebäudeabschlussherstellverfahren. Hierzu wird eine Kalibriereinrichtung an der Gebäudeöffnung vorgesehen, wenigstens ein Bild der Gebäudeöffnung und der Kalibriereinrichtung aufgenommen, um Bilddaten zu erhalten, zumindest die Gebäudeöffnungsbreite und/oder die Gebäudeöffnungshöhe durch Auswerten der Bilddaten ermittelt und die erhaltene Gebäudeöffnungsbreite und Gebäudeöffnungshöhe und/oder die Bilddaten an eine Gebäudeabschlussherstellanlage übertragen.
Gemäß einem weiteren Aspekt schafft die Erfindung ein Gebäudeabschlussherstellverfahren zum Herstellen eines Gebäudeabschlusses zum Verschließen einer Gebäudeöffnung. Hierzu wird ein Vermessungsverfahren zum Vermessen einer Gebäudeöffnung durchgeführt und ein Gebäudeabschluss mit einer an die durch das Vermessungsverfahren ermittelte Gebäudeöffnungsbreite angepassten Gebäudeabschlussbreite und/oder einer an die durch das Vermessungsverfahren ermittelte Gebäudeöffnungshöhe angepasste Gebäudeabschlusshöhe produziert.
Gemäß einem weiteren Aspekt schafft die Erfindung eine Bildauswertevorrichtung zum Ermitteln wenigstens einer Dimension einer Gebäudeöffnung, wobei die Bildauswertevorrichtung dazu ausgelegt ist, aus Bilddaten wenigstens eines Bildes der Gebäudeöffnung und einer Kalibriereinrichtung wenigstens die Gebäudeöffnungshöhe und/oder Gebäudeöffnungsbreite zu ermitteln.
Gemäß einem weiteren Aspekt schafft die Erfindung ein Datenverarbeitungsgerät mit einer Bildauswertevorrichtung, das mit maschinenlesbaren Programmcodemitteln vorgesehen ist, die Anweisungen zur Ausführung in einem Datenverarbeitungsgerät umfassen, wobei die Anweisungen bei ihrer Ausführung zumindest Teilschritte eines Vermessungsverfahrens oder das gesamte Vermessungsverfahren unterstützen.
Gemäß einem weiteren Aspekt schafft die Erfindung eine Vermessungskombination zum Vermessen einer Gebäudeöffnung zwecks Herstellung eines angepassten Gebäudeabschlusses mit einer Kalibriereinrichtung zur Anordnung an der Gebäudeöffnung zwecks Kalibrieren eines Bildmaßstabes, mit einem digitalen Bildaufnahmegerät zum Aufnehmen von Bildern der Gebäudeöffnung und der Kalibriereinrichtung und Erhalten von Bilddaten und mit einer Bildauswertevorrichtung und/oder einem Datenverarbeitungsgerät.
Gemäß einem weiteren Aspekt schafft die Erfindung ein Gebäudeabschlussherstellsystem, das eine Gebäudeabschlussherstellanlage zum Herstellen eines Gebäudeabschlusses, eine Bildauswertevorrichtung, ein Datenverarbeitungsgerät und/oder eine Vermessungskombination aufweist.
Gemäß einem weiteren Aspekt 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 Vermessungsverfahrens oder das gesamte Vermessungsverfahren durchführen.
Vorzugsweise wird zusätzlich die Wanddicke und/oder die Dimension und Lage eines Unterzugs und/oder eines Hindernisses ermittelt.
Vorzugsweise wird zum Vorsehen einer Kalibriereinrichtung ein Kalibrierobjekt angeordnet.
Alternativ wird zum Vorsehen einer Kalibriereinrichtung eine Kalibrierstrecke bekannter Länge im Bereich der Gebäudeöffnung und/oder an dem Gebäude markiert und/oder vermessen.
Vorzugsweise wird als Kalibrierobjekt ein Polyeder mit vorbekannten Kantenlängen angeordnet.
Vorzugsweise wird als Kalibrierobjekt ein Würfel mit vorbekannten Kantenlängen angeordnet.
Vorzugsweise wird als Kalibrierobjekt ein Gestell oder Gestänge, wie z. B. ein Dreibein, angeordnet. Vorzugsweise weist das Gestell oder Gestänge, wie z. B. ein Dreibein wenigstens drei Endkörper und einen Spitzenkörper auf. Vorzugsweise bilden die Abstände zwischen dem Spitzenkörper und je einem Endkörper vorbekannte Kantenlängen.
Vorzugsweise wird der Abstand zwischen dem Kalibrierobjekt und der Gebäudeöffnung durch Anordnen eines Abstandsmaßes bestimmt.
Vorzugsweise wird der Abstand zwischen dem Kalibrierobjekt und der Gebäudeöffnung durch Anordnen eines Drahtseiles vorbekannter Länge bestimmt.
Vorzugsweise wird wenigstens ein Bild der Gebäudeöffnung und der Kalibriereinrichtung zwecks Erhalt von Bilddaten mittels eines digitalen Bildaufnahmegerätes eines Datenverarbeitungsgerätes aufgenommen.
Vorzugsweise wird wenigstens ein Bild der Gebäudeöffnung und der Kalibriereinrichtung zwecks Erhalt von Bilddaten mittels eines digitalen Bildaufnahmegerätes eines Smartphones aufgenommen.
Vorzugsweise wird wenigstens ein Bild der Gebäudeöffnung und der Kalibriereinrichtung zwecks Erhalt von Bilddaten mittels eines digitalen Bildaufnahmegerätes eines Tabletrechners aufgenommen.
Vorzugsweise wird wenigstens ein Bild der Gebäudeöffnung und der Kalibriereinrichtung zwecks Erhalt von Bilddaten mittels eines digitalen Bildaufnahmegerätes eines Klapprechners aufgenommen.
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 werden ein erstes Bild der Gebäudeöffnung und der Kalibriereinrichtung aus einer ersten Perspektive und ein zweites Bild der Gebäudeöffnung und der Kalibriereinrichtung aus einer zweiten Perspektive zum Ermitteln der relativen Lage zwischen der Kalibriereinrichtung und der Gebäudeöffnung aufgenommen.
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.
Vorzugsweise weist die Kalibriereinrichtung ein Abstandsmaß auf.
Vorzugsweise ist das Kalibrierobjekt als Polyeder mit bekannten Kantenlängen ausgebildet.
Vorzugsweise ist das Kalibrierobjekt als Würfel mit bekannten Kantenlängen ausgebildet.
Vorzugsweise ist das Kalibrierobjekt mit einer Temperaturkompensation, insbesondere aus zwei unterschiedlichen Metallen, versehen. Vorzugsweise ist das Kalibrierobjekt wenigstens teilweise aus Invar^® gefertigt.
Vorzugsweise ist das Kalibrierobjekt als Gestell oder Gestänge, wie insbesondere als Dreibein ausgebildet. Vorzugsweise weist das Gestell, Gestänge oder Dreibein wenigstens drei Endkörper und einen Spitzenkörper auf. Vorzugsweise bilden bei dem Gestell oder Gestänge die Abstände zwischen dem Spitzenkörper und je einem Endkörper vorbekannte Kantenlängen.
Vorzugsweise sind die wenigstens drei Endkörper und der Spitzenkörper als Kugeln und/oder Würfel ausgebildet.
Vorzugsweise umfasst das Gestell oder Gestänge, wie z. B. das Dreibein, wenigstens drei Abstandselemente, die den Spitzenkörper und je einen Endkörper beabstanden.
Vorzugsweise sind die wenigstens drei Abstandselemente paarweise im Wesentlichen orthogonal angeordnet.
Vorzugsweise haben die wenigstens drei Abstandselemente eine Länge zwischen 10 cm und 100 cm.
Vorzugsweise haben alle Abstandselemente annähernd dieselbe Länge.
Vorzugsweise sind die Abstandselemente durch Stecken mit den Endkörpern und dem Spitzenkörper verbunden.
Vorzugsweise sind die Endkörper und/oder der Spitzenkörper dauerhaft an den Abstandselementen angebracht.
Vorzugsweise umfasst das Gestell oder Gestänge, wie z. B. das Dreibein, einen Klappmechanismus zum Zusammenklappen.
Vorzugsweise weisen die Abstandselemente einen Teleskopmechanismus zum Auseinander- und Zusammenziehen des Gestells oder Gestänges, wie z. B. des Dreibeins, auf.
Vorzugsweise ist das digitale Bildaufnahmegerät Teil eines Smartphones.
Vorzugsweise ist das digitale Bildaufnahmegerät Teil eines Tabletrechners.
Vorzugsweise ist das digitale Bildaufnahmegerät Teil eines Klapprechners.
Vorzugsweise ist das digitale Bildaufnahmegerät Teil eines Rechners.
Bei dem erfindungsgemäßen Vermessungsverfahren 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.
Weitere wichtige Maße der Gebäudeöffnung können ebenfalls durch das Vermessungsverfahren bestimmt werden. Insbesondere sind für Tore auch die Wanddicke und die Abmessungen eines eventuellen Unterzugs wichtig. Auch die Position sonstiger Hindernisse, wie etwa von Säulen oder anderer ortsfester Gebäudeteile, kann für die Herstellung wichtig sein. Durch die vollständige dreidimensionale Rekonstruktion der Gebäudeöffnung durch das Vermessungsverfahren können diese Abmessungen leicht bestimmt werden.
Die Kalibriereinrichtung ist von Vorteil, damit für die weiter unten beschriebene Bildauswertung die Abbildungseigenschaften (Sensor, Objektiv) des Bildaufnahmegerätes einfach und genau ermittelbar und somit bekannt sind.
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.
Zur Anordnung der Kalibriereinrichtung und für die Bildaufnahme braucht man keine besonderen Kenntnisse und auch keine komplizierten Anweisungen, so dass die Arbeiten vor Ort an der Baustelle durch beliebiges ungelerntes Personal durchgeführt werden können. Die Auswertung der Bilddaten zur eigentlichen Vermessung kann automatisiert in den mobilen Geräten vor Ort oder auch sonst wo, z.B. zentral am Ort des Herstellers erfolgen. Auch die Übertragung der Daten kann, z.B. automatisch, auch per Email gesichert erfolgen. Wenn man Bilddaten übermittelt, hat man eine gesicherte Übertragung der notwendigen Informationen, Fehler bei der Übertragung werden weniger wahrscheinlich, Fehler beim Ablesen werden ganz vermieden.
Grundsätzlich genügt es, eine Kalibriereinrichtung anzuordnen, die im Bild erkennbar ist und ein Maß zur Kalibrierung liefert. Z. B. umfasst die Kalibriereinrichtung ein Kalibrierobjekt mit bekannten Maßen. Durch die Anordnung eines Polyeders, insbesondere eines Würfels, als Kalibrierobjekt verbessert sich jedoch die Messung, da diese Objekte einfach und serienmäßig herstellbar sind und zusätzlich zur Längeninformation auch eine Information über den Blickwinkel zur Verfügung stellen. Insbesondere wenn das Kalibrierobjekt nicht in der Ebene der Gebäudeöffnung angeordnet wird, kann die Abstandsmessung zwischen dem Kalibrierobjekt und der Ebene der Gebäudeöffnung durch ein Abstandsmaß, wie etwa ein Drahtseil oder ein Stab vorbekannter Länge erheblich erleichtert werden.
Besonders vorteilhaft ist die Ausgestaltung des Kalibrierobjekts als Gestell oder Gestänge, wie z. B. als Dreibein, insbesondere mit geometrischen Körpern an einem Beinende (Endkörper) und einem gemeinsamen geometrischen Körper für das andere Beinende (Spitzenkörper). Ein solches Gestell oder Gestänge vereint die Vorteile des Würfels mit leichter Transportierbarkeit. Die Endkörper und der Spitzenkörper erlauben eine bessere Messung der Kantenlänge, da die Endpunkte der Kanten durch die Endkörper und den Spitzenkörper deutlich markiert sind, auch wenn sich das Bildaufnahmegerät in einiger Entfernung von dem Gestell oder Gestänge, wie z. B. dem Dreibein, befindet. Eine Ausgestaltung der Endkörper und des Spitzenkörpers als Kugeln oder Würfel in Kombination mit gleich langen, paarweise orthogonalen Abstandselementen verbessert das Ergebnis der Bildauswertevorrichtung weiter. Dies wird dadurch erreicht, dass nicht einfach nur die Länge der Abstandselemente gemessen wird, sondern die Mittelpunkte der Endkörper bzw. des Spitzenkörpers. Wenn das Gestell oder Gestänge, wie z. B. das Dreibein, von Symmetrieeigenschaften (zu einander senkrechte Abstandelemente, bspw. Kugeln als Endkörper) im Vorhinein gut bekannt ist, kann ein virtuelles Modell des Gestells oder Gestänges, wie z. B. des Dreibeins, mit einem Bild des Gestells oder Gestänges, wie z. B. des Dreibeins, verglichen und daran kongruent angepasst werden. Auf diese Weise erhält man die Abmessungen des Gestells/Gestänges in Bildpunkten. Da für die Ermittlung der Endpunkte der Kanten die gesamten Endkörper herangezogen werden können, sind die Mittelpunkte der Endkörper genauer messbar als ein einzelner Endpunkt. Der paarweise Abstand der Mittelpunkte ist somit ein wesentlich genaueres Abstandsmaß, als die einfache Kantenlänge. Abhängig von der zu vermessenden Gebäudeöffnung ist eine unterschiedliche Länge der Abstandselemente von Vorteil um die Messgenauigkeit zu verbessern. Je größer die Gebäudeöffnung ist, umso größer sollte die vorbekannte Kantenlänge gewählt werden. In der Praxis ist eine Länge zwischen 10 cm und 100 cm geeignet.
Die Transportfähigkeit des Gestells oder Gestänges, wie z. B. des Dreibeins, kann auf verschiedene Arten verbessert werden. Wenn der Spitzenkörper und/oder die Endkörper so ausgebildet sind, dass die Abstandselemente dort hinein gesteckt werden können, ist das Gestell oder Gestänge besonders leicht zerlegbar, transportabel und fehlerfrei zusammenbaubar. Sind die Endkörper und/oder der Spitzenkörper dauerhaft an einem der Abstandselemente angebracht, ist das Gestell oder Gestänge immer noch leicht transportabel, wobei jedoch der Zusammenbau als Fehlerquelle entfällt.
Alternativ oder zusätzlich kann das Gestell oder Gestänge, wie insbesondere das Dreibein, mit einem Klappmechanismus versehen sein, der lediglich eine einfache Aufbau- und Abbaubewegung erfordert und somit noch leichter verwendet werden kann. Alternativ oder zustätzlich kann das Gestell oder Gestänge mit einem Teleskopmechanismus versehen sein, wobei z. B. die Abstandselemente aus- oder einziehbar sind. Dann kann das Gestell oder Gestänge nicht nur einfach auf- und abgebaut werden, sondern zwischen den bevorzugten Längen der Abstandselemente variiert werden, ohne mehrere Abstandselemente verschiedener Länge mitführen zu müssen. Sind die Abstandselemente zusätzlich mit Rastpositionen versehen, kann das Gestell/Gestänge noch einfacher an die gestellte Messaufgabe angepasst werden.
Um die Messgenauigkeit zu steigern, kann das Kalibrierobjekt mit einer Temperaturkompensation versehen sein. Dazu kann es aus einer Legierung mit niedrigem Ausdehnungskoeffizienten, wie beispielsweise aus Invar^®, gefertigt sein. Eine Kompensation kann auch durch die entsprechende Anordnung zweier unterschiedlicher Metalle gewährleistet werden.
Sollte kein Kalibrierobjekt vorhanden sein, kann eine Kalibration auch durch Markieren und/oder Vermessen eines bestimmten Streckenabschnitts bekannter Länge im Bereich der Gebäudeöffnung, insbesondere in der Ebene der Gebäudeöffnung, erfolgen. Der Streckenabschnitt kann an der Gebäudewand beispielsweise mittels standardisierter Klebestreifen bekannter Länge festgelegt werden. Ein Verfahren, bei dem eine Kalibrierstrecke vermessen wird, ist gegenüber solchen Ausführungsformen, bei denen gar keine Messung mehr erfolgen muss, sondern Kalibriereinrichtungen/Kalibrierobjekte mit vorbekannten Maßen verwendet werden, weniger bevorzugt. Ein Vorteil solcher Verfahren liegt dann aber immer noch darin, dass die Messung einer erheblich kürzeren Strecke als die Gebäudeöffnungsmaße ausreicht, um die gesamte Gebäudeöffnung zu vermessen.
Die Aufnahme eines Bildes der Gebäudeöffnung wird offensichtlich durch die Verwendung eines herkömmlichen Smartphones, Tabletrechners, Klapprechners, Rechners oder sonstigem Datenverarbeitungsgerät erleichtert, das eine Digitalkamera besitzt. Wenn statt einem zwei Bilder der Gebäudeöffnung aus unterschiedlichen Perspektiven aufgenommen werden, lässt sich die Entfernung zwischen Kalibrierobjekt und Gebäudeöffnung berechnen und der Abstand zwischen Kalibrierobjekt und Gebäudeöffnung muss nicht von Hand vermessen werden, was eine weitere Fehlerquelle ausschließt.
Insbesondere lässt sich das Vermessungsverfahren unter Verwendung weit verbreiteter Smartphones oder Tablets durchführen. Derartige mobile Geräte weisen in der Regel bereits eine digitale Kamera und die Möglichkeit der Übermittlung von digitalen Bilddaten, z.B. als JPEG-Dateien auf. Es kann z.B. auch einfach eine „App“ geladen werden, mit der das Vermessungsverfahren unterstützt wird. Z.B. könnte die App das Außendienstpersonal entsprechend anleiten, das Verfahren durchzuführen.
Wenn zusätzlich zu der Ansicht der Gebäudeöffnung vor der Aufnahme eines Bildes eine Orientierungslinie auf einer Anzeige angezeigt wird, kann die Ausrichtung des Bildaufnahmegerätes erleichtert werden. Die unterschiedlichen Perspektiven unterscheiden sich dann definierter in der Ausrichtung und die ermittelten 3D-Daten und/oder Messwerte können genauer ermittelt werden. Die Genauigkeit lässt sich zudem verbessern, wenn das Bildaufnahmegerät derart gesteuert wird, dass eine Aufnahme nur möglich ist oder automatisch erfolgt, wenn das Bildaufnahmegerät annähernd waagerecht ausgerichtet ist. Die Ausrichtung kann beispielsweise mittels in das Bildaufnahmegerät eingebauter Lagesensoren ermittelt werden. Die Lagesensoren sind beispielsweise bei herkömmlichen Smartphones als Beschleunigungssensoren ausgeführt.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung betrifft daher die Kombination aus einer entsprechenden Software, die auf derartige mobile Datenverarbeitungsgeräte aufgespielt werden kann, und der Kalibriereinrichtung.
Aufgrund der hohen Auflösung von modernen Digitalkameras mit teilweise mehreren Tausend Pixeln in Höhe und Breite der Bildebene ist es möglich, die Gebäudeöffnungsbreite und/oder Gebäudeöffnungshöhe mit einer Genauigkeit zwischen 0,5 mm und 4 mm zu bestimmen, auch wenn eine Dimension der Gebäudeöffnung mehr als 12 m beträgt.
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.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Darin zeigt:
1 eine perspektivische Ansicht einer zu vermessenden Gebäudeöffnung und einer Vermessungskombination gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel;
2 eine perspektivische Ansicht einer zu vermessenden Gebäudeöffnung und einer Vermessungskombination gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel;
3 eine Variante der Vermessungsanordnung aus 2 mit einem Dreibein;
4 eine Ausführungsform des Dreibeins;
5 eine schematische Skizze eines bevorzugten Ausführungsbeispiels einer Bildauswertevorrichtung;
6 eine schematische Skizze eines Gebäudeabschlussherstellsystems gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel;
7 ein erstes Ausführungsbeispiel eines Vermessungsverfahrens;
8 ein zweites Ausführungsbeispiel des Vermessungsverfahrens;
9 ein weiteres Ausführungsbeispiel des Vermessungsverfahrens;
10 ein erstes Ausführungsbeispiel eines Gebäudeabschlussherstellverfahrens;
11 das Prinzip der Bestimmung eines Punktes im Raum; und
12 eine schematische Darstellung der Verwendung von Orientierungslinien zur Ausrichtung eines Bildaufnahmegerätes.
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 12 dargestellt. Die Vermessungskombination 12 umfasst eine Kalibriereinrichtung 13, ein digitales Bildaufnahmegerät 16 sowie eine Bildauswertevorrichtung 20.
Die Kalibriereinrichtung 13 umfasst ein Kalibrierobjekt 14 und/oder eine Kalibrierstrecke 14a. Das Kalibrierobjekt 14 ist als ein Polyeder, hier insbesondere als Würfel 15, mit bekannter Kantenlänge ausgestaltet und weist ein Abstandsmaß 24 auf. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das Abstandsmaß 24 als Drahtseil 25 ausgestaltet.
Das digitale Bildaufnahmegerät 16 ist Teil eines Datenverarbeitungsgerätes 22. Die Bildauswertevorrichtung 20 ist ebenfalls Teil des Datenverarbeitungsgerätes 22. Das Datenverarbeitungsgerät 22 ist bei dem in 1 dargestellten ersten Ausführungsbeispiel als Tabletrechner 26 ausgeführt.
Mit dem Drahtseil 25 kann der Würfel 15 in einem bestimmten vorbekannten Abstand von der Ebene der Gebäudeöffnung 10 einfach angeordnet werden. Dazu wird das eine Ende des Drahtseiles 25 in der Ebene der Gebäudeöffnung 10 angeordnet und das andere Ende des Drahtseiles 25 so angeordnet, dass das Drahtseil 25 sich senkrecht zu der Ebene der Gebäudeöffnung erstreckt und gespannt ist. Der Würfel 15 berührt beispielsweise mit einer Ecke das gespannte Drahtseil 25. Dadurch hat der Würfel 15 einen bekannten Abstand von der Ebene der Gebäudeöffnung 10, da die Länge des Drahtseiles 25 vorbekannt ist. Der Würfel 15 ist dazu ausgelegt, einen Bildmaßstab zu kalibrieren.
Das digitale Bildaufnahmegerät 16 ist dazu ausgelegt, Bilder der Gebäudeöffnung 10 aufzunehmen und daraus Bilddaten 18 zu erhalten. Das digitale Bildaufnahmegerät 16 ist so angeordnet, dass ein Bild von der Gebäudeöffnung 10 und dem Würfel 15 aufgenommen werden kann.
Der Abstand zwischen dem digitalen Bildaufnahmegerät 16 und der Ebene der Gebäudeöffnung 10 wird so gewählt, dass das Bild der Gebäudeöffnung 10 und des Würfels 15 den gesamten Würfel 15 und 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 keine Rolle, ob das digitale Bildaufnahmegerät 16, wie in 1 gezeigt, in der Mitte der Gebäudeöffnung 10 angeordnet ist oder abseits davon. Ebenso wenig ist relevant, ob das Bildaufnahmegerät 16 parallel zur Ebene der Gebäudeöffnung 10 ausgerichtet ist. Solange auf dem Bild die Gebäudeöffnung 10 und der Würfel 15 zu sehen sind, sind die Bilddaten 18 für ein Vermessungsverfahren oder Gebäudeabschlussherstellverfahren (werden später beschrieben) geeignet.
Aus 2 ist ein zweites Ausführungsbeispiel einer Vermessungskombination 112 ersichtlich. Die Vermessungskombination 112 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel umfasst eine Kalibriereinrichtung 113, ein digitales Bildaufnahmegerät 116 sowie ein Datenverarbeitungsgerät 122. Die Kalibriereinrichtung 113 umfasst ein Kalibrierobjekt 114 und/oder eine Kalibrierstrecke 114a. Das Kalibrierobjekt 114 ist als Polyeder, nämlich hier ebenfalls als Würfel 115, mit bekannter Kantenlänge ausgestaltet. Das digitale Bildaufnahmegerät 116 ist gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel Teil einer Digitalkamera 126. Auch bei der Vermessungskombination 112 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel kommt lediglich ein digitales Bildaufnahmegerät 116 zum Einsatz. Dieses wird zunächst an einer ersten Position 128 angeordnet, um ein erstes Bild der Gebäudeöffnung 10 und des Würfels 115 aus einer ersten Perspektive aufzunehmen und erste Bilddaten 118 zu erhalten. Das digitale Bildaufnahmegerät 116 wird dann an einer zweiten Position 129 angeordnet, um ein Bild der Gebäudeöffnung 10 und des Würfels 115 aus einer zweiten Perspektive aufzunehmen und zweite Bilddaten 119 zu erhalten.
In einer Variante der Vermessungskombination 12, 112, wie sie in 3 dargestellt ist, ist ein Kalibrierobjekt 14, 114 als ein Gestell oder Gestänge, wie insbesondere als Dreibein 515, ausgebildet. Da alle anderen Merkmale identisch sind, wird lediglich das Dreibein 515 anhand von 4 genauer beschrieben.
Das Dreibein 515 umfasst wenigstens drei Abstandselemente 515a, vorzugsweise gleicher Länge, in der Form von Teleskopstangen 515b. Die wenigstens drei Teleskopstangen 515b sind mit jeweils einem Ende, vorzugsweise orthogonal zueinander, in einen Spitzenkörper 515c in Form einer Spitzenkugel 515d gesteckt. Die Spitzenkugel 515d ist bevorzugt so ausgebildet, dass sie die drei Teleskopstangen 515b orthogonal zueinander anordnet. An jedem freien Ende einer Stange ist ein Endkörper 515e in Form einer Endkugel 515f vorgesehen, dessen Mittelpunkt 515g mit dem freien Ende der Teleskopstangen 515b zusammenfällt. Die Abstände zwischen dem Mittelpunkt des Spitzenkörpers 515h und den jeweiligen Mittelpunkten 515g der Endkörper bilden vorbekannte Kantenlängen. Die Teleskopstangen 515b können auf verschiedene Längen, vorzugsweise zwischen 10 cm und 50 cm, ausgezogen werden, um sie an die Größe der Gebäudeöffnung 10 anzupassen.
Selbstverständlich können auch andere Gestelle oder Gestänge als Kalibrierobjekt 14, 114 eingesetzt werden.
5 zeigt schematisch die Bilddaten 18, eine Bildauswertevorrichtung 20 und den Tabletrechner 26. Die Bildauswertevorrichtung 20 umfasst eine erste Schnittstelle 28 und eine zweite Schnittstelle 30. Die erste Schnittstelle 28 ist dazu ausgelegt die Bilddaten 18 in die Bildauswertevorrichtung 20 eingebbar zu machen. Die zweite Schnittstelle 30 ist dazu ausgelegt, die Bilddaten 18 und die Ergebnisse der Bildauswertung ausgebbar machen. Die zweite Schnittstelle 30 ist, beim in 5 dargestellten Ausführungsbeispiel, zum Ausgeben der Ergebnisse der Bildauswertung und der Bilddaten 18 auf der Anzeige des Tabletrechners 26 ausgestaltet.
Die Bildauswertevorrichtung 20 ist dazu ausgelegt, die von der ersten Schnittstelle 28 eingegebenen Bilddaten 18 zu verarbeiten und daraus die Gebäudeöffnungsbreite B und die Gebäudeöffnungshöhe H zu ermitteln. Die Ergebnisse der Auswertung und die Bilddaten 18 werden durch die zweite Schnittstelle 30 ausgegeben und dem Benutzer zur Kontrolle angezeigt. Wenn die Bildauswertevorrichtung 20, wie in diesem Ausführungsbeispiel, Teil eines Tabletrechners 26 ist, wird das Ergebnis der Auswertung auf der Anzeige des Tabletrechners 26 angezeigt.
6 zeigt ein Gebäudeabschlussherstellsystem 32 gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel. Das Gebäudeabschlussherstellsystem 32 umfasst eine Bildauswertevorrichtung 120 und eine Gebäudeabschlussherstellanlage 34.
Die Bildauswertevorrichtung 120 hat eine erste Schnittstelle 28 und eine zweite Schnittstelle 130. Die zweite Schnittstelle 130 macht die Bilddaten 18 und die Ergebnisse der Bildauswertung an die Gebäudeabschlussherstellanlage 34 übertragbar. Die zweite Schnittstelle 130 ist dazu ausgelegt, die Bilddaten 18 und/oder die Ergebnisse der Bildauswertung an die Gebäudeabschlussherstellanlage 34 zu übertragen.
Die Gebäudeabschlussherstellanlage 34 ist dazu ausgelegt, die Übertragung der zweiten Schnittstelle 130 zu verarbeiten und Gebäudeabschlusskomponenten 36 mit einer an die Gebäudeöffnungsbreite B angepassten Komponentenbreite und einer an die Gebäudeöffnungshöhe H angepassten Komponentenhöhe herzustellen.
7 zeigt ein Flussdiagramm eines Vermessungsverfahrens zur Vermessung einer Gebäudeöffnung zur Verwendung in einem Gebäudeabschlussherstellverfahren gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel.
Das Vermessungsverfahren, wie es in 7 dargestellt ist, umfasst einen Anordnungsschritt 200, einen Anordnungsabfrageschritt 202, einen Aufnahmeschritt 204, einen Aufnahmeabfrageschritt 206, einen Ermittlungsschritt 208, einen Ermittelungsabfrageschritt 210, einen Übertragungsabfrageschritt 212, einen Übertragungsschritt 214 und einen Speicherschritt 216.
Der Anordnungsschritt 200 umfasst das Vorsehen des Kalibrierobjekts 14. Der Anordnungsschritt 200 umfasst weiter das Anordnen des Würfels 15 bekannter Kantenlänge vor der Gebäudeöffnung 10 und das Bestimmen des Abstandes des Würfels 15 von der Ebene der Gebäudeöffnung mittels des Drahtseiles 25.
Dazu wird das eine Ende des Drahtseiles 25 in der Ebene der Gebäudeöffnung 10 und das andere Ende des Drahtseiles 25 so angeordnet, dass das Drahtseil 25 sich senkrecht zu der Ebene der Gebäudeöffnung erstreckt und gespannt ist. Der Würfel 15 wird so angeordnet, dass er beispielsweise mit einer Ecke das gespannte Drahtseil 25 berührt. Dadurch ist der Abstand des Würfels 15 von der Ebene der Gebäudeöffnung 10 bestimmt.
In dem Anordnungsabfrageschritt 202 wird abgefragt: „Ist das Anordnen des Würfels 15 erfolgt?“. Ist kein Würfel 15 angeordnet, so wird der Nutzer des Vermessungsverfahrens daran erinnert, dies zu tun und der Verfahrensablauf wird ausgesetzt, bis das Anordnen des Würfels 15 als durchgeführt vermerkt ist. Ist der Würfel 15 vor oder an der Gebäudeöffnung 10 angeordnet (Abzweigung J), wird das Verfahren fortgesetzt.
In dem Aufnahmeschritt 204 wird ein Bild der Gebäudeöffnung 10 und des Würfels 15 aufgenommen, um Bilddaten 18 zu erhalten, beispielsweise mittels eines digitalen Bildaufnahmegerätes 16 eines Tabletrechners 26 oder eines Smartphones (nicht dargestellt). Dazu wird das digitale Bildaufnahmegerät 16 so angeordnet und der Abstand zwischen der digitalen Bildaufnahmegerät 16 und der Ebene der Gebäudeöffnung 10 so gewählt, dass das digitale Bildaufnahmegerät 16 die Gebäudeöffnung 10, den gesamten Würfel 15, 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.
In dem Aufnahmeabfrageschritt 206 erfolgt eine Abfrage: „Ist das Bild der Gebäudeöffnung 10 und des Würfels 15 brauchbar?“. Ist das Bild nicht brauchbar, fehlt also beispielsweise der Würfel 15 auf dem Bild, ist die Gebäudeöffnung 10 abgeschnitten, und/oder ist das Bild unscharf, wird eine Neuaufnahme der Gebäudeöffnung 10 und des Würfels 15 wie im Aufnahmeschritt 204 erstellt, die diese Mängel behebt. Ist das Bild für die weiteren Verfahrensschritte brauchbar (Abzweigung J), wird das Verfahren fortgesetzt und die Bilddaten 18 über die erste Schnittstelle 28 an die Bildauswertevorrichtung 20 weitergegeben.
Der Ermittlungsschritt 208 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 20 die Kanten der Gebäudeöffnung 10 erkannt, wird deren Abstand gemessen in Bildpunkten bestimmt. Mit der Kenntnis der Kantenlänge des Würfel 15 und der Kenntnis des Abstandes des Würfels 15 von der Ebene der Gebäudeöffnung 10 wird so die Gebäudeöffnungsbreite B und/oder die Gebäudeöffnungshöhe H gemessen in SI-Einheiten beispielsweise mittels Strahlensatz ermittelt. Jedes Andere Bildmessverfahren ist prinzipiell geeignet.
Der Ermittlungsabfrageschritt 210 umfasst das Abfragen: „Sind die Kanten der Gebäudeöffnung 10 richtig ermittelt worden?“. Hierzu wird das Ergebnis der Kantenermittlung den Bilddaten 18 überlagert und über die zweite Schnittstelle 30 durch eine Anzeige des Tabletrechners 26 ausgegeben. Es wird überprüft, ob die Bildauswertevorrichtung 20 die Kanten der Gebäudeöffnung 10 richtig erkannt hat und gegebenenfalls das Ergebnis korrigiert. Hat die Bildauswertevorrichtung 20 die Kanten falsch erkannt und/oder wurden die Kanten der Gebäudeöffnung 10 korrigiert, so werden die Gebäudeöffnungsbreite B und/oder die Gebäudeöffnungshöhe H erneut ermittelt. Sind die ermittelten Kanten der Gebäudeöffnung 10 als richtig eingestuft worden (Abzweigung J), wird das Verfahren fortgesetzt.
Der Übertragungsabfrageschritt 214 umfasst das Abfragen: „Soll ein Gebäudeabschluss für die Gebäudeöffnung 10 mit der ermittelten Gebäudeöffnungsbreite B und/oder der ermittelten Gebäudeöffnungshöhe H hergestellt werden?“. Soll der Gebäudeabschluss für die Gebäudeöffnung 10 mit der ermittelten Gebäudeöffnungsbreite B und/oder der ermittelten Gebäudeöffnungshöhe H hergestellt werden (Abzweigung J), so wird das Verfahren bei dem Übertragungsschritt 214 fortgesetzt, soll der Gebäudeabschluss für die Gebäudeöffnung 10 nicht hergestellt werden, so wird das Verfahren bei dem Speicherschritt 216 fortgesetzt.
Der Übertragungsschritt 214 umfasst das Übertragen der ermittelten Werte durch die zweite Schnittstelle 30 an die Gebäudeabschlussherstellanlage 34. Die Gebäudeabschlussherstellanlage 34 ist darauf ausgelegt, einen Gebäudeabschluss für die Gebäudeöffnung 10 bzw. Gebäudeabschlusskomponenten 36, 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.
Der Speicherschritt 216 umfasst das Speichern der ermittelten Gebäudeöffnungsbreite B und/oder der ermittelten Gebäudeöffnungshöhe H. Das Speichern erfolgt so, dass jederzeit die Herstellung eines Gebäudeabschlusses für die Gebäudeöffnung 10 mit den bereits ermittelten Werten möglich ist.
8 zeigt ein Flussdiagramm eines Vermessungsverfahrens zur Vermessung einer Gebäudeöffnung zur Verwendung in einem Gebäudeabschlussherstellverfahren gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel.
Das Vermessungsverfahren, wie es in 8 dargestellt ist, umfasst einen Anordnungsschritt 300, einen Aufnahmeschritt 304, einen Ermittlungsschritt 308 und einen Übertragungsschritt 314.
Der Anordnungsschritt 300 umfasst das Vorsehen einer Kalibriereinrichtung 113. Der Anordnungsschritt 300 umfasst weiter das Anordnen eines Würfels 115 bekannter Kantenlänge vor der Gebäudeöffnung 10.
Der Aufnahmeschritt 304 umfasst das Aufnehmen eines Bildes der Gebäudeöffnung 10 und des Würfels 115 zwecks Erhalt von Bilddaten 18 aus einer ersten Position 128 und das Aufnehmen eines Bildes der Gebäudeöffnung 10 und des Würfels 115 zwecks Erhalt von Bilddaten 18 aus einer zweiten Position 129, beispielsweise mittels einer Digitalkamera 126. Dazu wird die Digitalkamera 126 an der ersten Position 128 angeordnet und eine Aufnahme der Gebäudeöffnung 10 und des Würfels 115 gemacht. Dann wird die Digitalkamera 126 an der zweiten Position 129 angeordnet und eine weitere Aufnahme der Gebäudeöffnung 10 und des Würfels 115 gemacht. Der Abstand zwischen der Digitalkamera 126 und der Ebene der Gebäudeöffnung 10 wird so gewählt, dass die Digitalkamera die Gebäudeöffnung 10, den gesamten Würfel 15, 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 Ermittlungsschritt 308 umfasst das Ermitteln der Gebäudeöffnungsbreite B, der Gebäudeöffnungshöhe H und des Abstandes zwischen dem Würfel 115 und der Ebene der Gebäudeöffnung 10. 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 20 die Kanten der Gebäudeöffnung 10 erkannt, wird deren Abstand gemessen in Bildpunkten bestimmt. Aus den beiden Aufnahmen der Gebäudeöffnung 10 und des Würfels 115 wird der Abstand des Würfels 115 von der Ebene der Gebäudeöffnung 10 ermittelt werden. Mit der Kenntnis des Abstandes des Würfels 15 von der Ebene der Gebäudeöffnung 10 und der Kenntnis der Kantenlänge des Würfels 115 wird die Gebäudeöffnungsbreite B und/oder die Gebäudeöffnungshöhe H gemessen in SI-Einheiten beispielsweise mittels Strahlensatz ermittelt. Jedes andere Bildmessverfahren ist prinzipiell geeignet.
Der Übertragungsschritt 314 umfasst das Übertragen der ermittelten Werte durch die zweite Schnittstelle 130 an die Gebäudeabschlussherstellanlage 34. Die Gebäudeabschlussherstellanlage 34 ist darauf ausgelegt, einen Gebäudeabschluss für die Gebäudeöffnung 10 bzw. Gebäudeabschlusskomponenten 36, 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.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel des Vermessungsverfahrens ist aus 9 ersichtlich. Das Vermessungsverfahren umfasst einen Anordnungsschritt 600, einen Aufnahmeschritt 604, einen Ermittlungsschritt 608, einen Ermittlungsabfrageschritt 610 und einen Übertragungsschritt 614. Der Übertragungsschritt 614 ist identisch zu einem der bereits beschriebenen Übertragungsschritte 214, 314 und wird daher nicht erneut beschrieben.
Das dem Vermessungsverfahren zugrundeliegende Prinzip ist in 11 dargestellt. Wird ein Objekt aus verschiedenen Positionen (oder Perspektiven) 128, 129 aufgenommen ist aus dem Schnittpunkt der Blickachsen (Pfeile) die 3d-Position eines Bildpunktes bekannt. Dazu werden markante gemeinsame Punkte in allen Aufnahmen, vorzugsweise die Kugeln 515d, 515f des Dreibeins 515, die Eckpunkte der Gebäudeöffnung und weitere eindeutig identifizierbare Punkte an der Wand des Gebäudes 11 (z. B. Vorsprünge, weitere Gebäudeöffnungen oder Markierungen) ausgewählt. Aufgrund der unterschiedlichen Lagen der markanten Punkte werden die Position und Orientierung des digitalen Bildaufnahmegerätes 16, 116 ermittelt und darauf basierend die räumlichen Positionen sämtlicher Bildpunkte berechnet. Für die Vermessung der Gebäudeöffnung 10 sind hauptsächlich die Positionen der Bildpunkte in einer Ebene der Gebäudeöffnung 10 von Bedeutung. Es ist jedoch auch möglich, ein 3d-Modell der Gebäudeöffnung 10 zu erstellen. Im Weiteren wird das Vermessungsverfahren anhand eines zweidimensionalen Modells (2d-Modells) der Gebäudeöffnung 10 in Form eines weiteren Grauwertbildes beschrieben.
Der Anordnungsschritt 600 umfasst das Anordnen des Dreibeins 515 als Kalibrierobjekt 14, 114. Das Dreibein 515 wird bevorzugt so angeordnet, dass die Teleskopstangen 515b im Wesentlichen parallel zu der Richtung der Gebäudeöffnungshöhe H, der Gebäudeöffnungsbreite B und der Tiefe der Gebäudeöffnung 10 verlaufen.
Der Aufnahmeschritt 604 umfasst das Aufnehmen mehrerer (mindestens zweier) Bilder mittels eines digitalen Bildaufnahmegeräts 16, 116. Je mehr Aufnahmen in dem Aufnahmeschritt 604 gemacht werden, umso genauer ist die Ermittlung der Gebäudeöffnungshöhe H und/oder der Gebäudeöffnungsbreite B. Die Aufnahmen werden so gemacht, dass auf ihnen stets die Gebäudeöffnung 10 und das Dreibein 515 zu sehen.
Der Ermittlungsschritt 608 umfasst die Vorbereitung der Bilddaten zur Kantenerkennung, die Kantenerkennung, die Kantenvermessung und die Schätzung der Genauigkeit der Kantenvermessung.
Die Bilddaten 18, 118, 119 liegen im Fall der Verwendung eines herkömmlichen digitalen Bildaufnahmegeräts 16, 116 als Zahlenwerte für die drei Grundfarben rot, grün und blau vor. Um die Zuverlässigkeit der Kantenerkennung zu steigern, hat sich die Umrechnung des Farbbilds in ein Grauwertbild als besonders nützlich erwiesen. Dabei errechnet sich der Grauwert (GW) vorzugsweise aus: GW = 0,3R + 0,6G + 0,1B.
Dabei stehen R, G, B für die Farbwerte der jeweiligen Farben rot, grün, blau. Ein so berechnetes Grauwertbild hat eine in etwa identische subjektive Helligkeit des Farbbilds. Insbesondere wird so ein guter Kontrast für das Erkennen von Kanten erreicht. Die Grauwertbilder werden mit Hilfe eines an sich bekannten Verfahrens zu einem dreidimensionalen Modell (3d-Modell) der Gebäudeöffnung 10 und des Dreibeins 515 zusammengesetzt.
Ein Kantenerkennungsalgorithmus (auch Kantenextraktionsalgorithmus) verwendet sogenannte „Snakes“, die aus Kass et al. 1987: „Snakes: active contours models" – Proceedings of the First International Conference on Computer Vision (ICCV), S. 259–268 bekannt sind, um die Kanten der Gebäudeöffnung 10 zu ermitteln. Das Grauwertbild ist eine Zahlenmatrix mit einer Anzahl an Einträgen die der Anzahl der Bildpunkte entspricht (hier etwa 8 Millionen). Auf das Grauwertbild wird ein geeigneter Differenzenoperator angewandt (z. B. Prewitt-Operator) um ein Kantenbild zu erhalten. Das Kantenbild zeigt, ebenfalls in Grauwerten, die Bereiche der stärksten Änderung der Grauwerte, die die Kanten darstellen. Aus dem Kantenbild kann bereits die Gebäudeöffnungsbreite B und/oder die Gebäudeöffnungshöhe H ermittelt werden. Eine weitere Verarbeitung erhöht jedoch die Genauigkeit der Messung.
Auf das Kantenbild wird ein Filter angewandt, um ein Energiebild zu erhalten. Das Energiebild zeigt, ebenso in Grauwerten, leicht verschmierte Kanten, deren Position jedoch bei geeigneter Wahl des Filters (z. B. Sigmafilter, Tiefpassfilter) nicht oder kaum verändert ist. Die Snakes sind Polygonzüge die zunächst grob dem Verlauf der Kanten folgen und diesem durch einen Optimierungsalgorithmus angenähert werden. Dazu ist eine Energie E_Snake = ∫E(s)ds für die Snakes definiert, die minimiert (oder maximiert) wird um die Kante zu ermitteln. Dabei ist E_Snake die Energie der Snake, E die Grauwertfunktion (Energiefunktion) aus dem Energiebild und s die Snake.
In dem Kantenvermessungsschritt wird die Gebäudeöffnung 10 und das Dreibein 515 in dem 2d-Modell oder 3d-Modell vermessen, um daraus das Aufmaß der Gebäudeöffnung 10 zu ermitteln. Hierzu wird zunächst das Dreibein 515 vermessen. Die Kanten des Dreibeins 515 bilden dessen Umriss aus dem die Mittelpunkte der Kugeln 515d, 515f und die Mittelachsen der Teleskopstangen 515b berechnet werden. Der Abstand der Mittelpunkte der Endkörper 515g von dem Mittelpunkt des Spitzenkörpers 515h bildet einen Bildmaßstab, der aus der Konstruktion des Dreibeins 515 genau bekannt ist. Anschließend wird der Abstand der Kanten der Gebäudeöffnung 10 voneinander und zu dem Bodenmaß in dem Bild berechnet. Die Gebäudeöffnungshöhe H und/oder die Gebäudeöffnungsbreite B ergeben sich aus einer einfachen Multiplikation. Die Reihenfolge zwischen der Ermittlung des Bildmaßstabs und der Ermittlung der Gebäudeöffnungshöhe H und/oder der Gebäudeöffnungsbreite B kann auch umgekehrt werden.
Für eine Gebäudeöffnung 10 mit einer Breite von 1100 mm und einer Höhe von 2200 mm ergibt sich bei Verwendung einer handelsüblichen Smartphone-Kamera eine Genauigkeit des Abstands in der Ebene von etwa 0,15 ‰ der Entfernung zwischen Kamera und Gebäudeöffnung 10. Die Genauigkeit in Tiefenrichtung ist in etwa um den Faktor 6 bis 7 schlechter, kann aber durch weitere Aufnahmen verbessert werden. Für eine Gebäudeöffnung dieser Größe ergibt sich eine Genauigkeit von 0,33 mm in der Ebene der Gebäudeöffnung 10. Für eine Gebäudeöffnung 10 mit einer Breite und Höhe von beispielsweise 12000 mm × 8000 mm liegt der Fehler in der Bildebene bei 2 mm. Insgesamt liegt die Genauigkeit des Vermessungsverfahrens bei etwa 1 ‰ der größten Ausdehnung der Gebäudeöffnung 10.
In einem Schätzschritt wird die Genauigkeit des Ermittlungsschritts 608 geschätzt, beispielsweise indem die Ergebnisse zweier verschiedener Kantenerkennungsalgorithmen oder desselben Kantenerkennungsalgorithmus mit verschiedenen Parametern verglichen werden. Das Ergebnis wird im Ermittlungsabfrageschritt 610 überprüft. Ist die Messung genau genug, wird das Verfahren mit dem Übertragungsschritt 614 fortgesetzt Ist die Genauigkeit nicht hoch genug, so wird der Anwender aufgefordert, weitere Aufnahmen aus weiteren Perspektiven zu tätigen. Die neuen Aufnahmen, werden zusammen mit den bisherigen Aufnahmen in dem Ermittlungsschritt 608 verwendet.
In einer Variante dieses Vermessungsverfahrens (nicht dargestellt) wird der Ermittlungsschritt 608 mehrfach mit verschiedenen Kantenextraktionsalgorithmen und/oder demselben Kantenextraktionsalgorithmus durchgeführt und die anschließend erhaltenen Gebäudeöffnungsbreiten B und/oder Gebäudeöffnungshöhen H zu einem Mittelwert verrechnet, um die Genauigkeit weiter zu erhöhen.
Das Vermessungsverfahren kann in einer Variante (nicht dargestellt) im Ermittlungsschritt zusätzlich die Wanddicke und/oder die Dimension und Lage eines Unterzugs und/oder eines Hindernisses ermitteln. Hierzu wird das 3d-Modell der Gebäudeöffnung benötigt. Die genannten Maße lassen sich dann auf ähnliche Weise, wie die Gebäudeöffnungshöhe H und die Gebäudeöffnungsbreite B ermitteln.
Das Vermessungsverfahren kann in einer in 12 angedeuteten Variante im Aufnahmeschritt zusätzlich eine oder mehrere Orientierungslinien anzeigen. Die Verwendung der Orientierungslinien wird anhand der 12 erläutert.
Ein erstes Anzeigebild 700 zeigt die Gebäudeöffnung 10 und eine erste Orientierungslinie 702. Die erste Orientierungslinie 702 ist an der oberen Kante der Gebäudeöffnung 10 ausgerichtet. In dem ersten Anzeigebild 700 ist das digitale Bildaufnahmegerät 16, 116 korrekt ausgerichtet. Das digitale Bildaufnahmegerät 16, 116 kann derart ausgebildet sein, dass nur dann ein Aufnehmen eines Bildes möglich ist oder dass das Aufnehmen automatisch erfolgt, sobald das digitale Bildaufnahmegerät 16, 116 korrekt ausgerichtet ist.
Wenn das digitale Bildaufnahmegerät 16, 116 mit einem an sich bekannten Lagesensor versehen ist, der insbesondere bei Smartphones beispielsweise in Form eines Beschleunigungssensors verbaut sein kann, können dessen Messwerte zum Verbessern der Ausrichtung verwendet werden. Es sollte beachtet werden, dass die Messwerte auch zum Steuern der Aufnahme verwendet werden können, so dass die Aufnahme bei korrekter Ausrichtung erlaubt ist oder sogar automatisch erfolgt.
Ein zweites Anzeigebild 704 zeigt die Gebäudeöffnung 10 und die erste Orientierungslinie 702. In dem zweiten Anzeigebild 704 ist das Bildaufnahmegerät 16, 116 zu weit nach unten verkippt. Mit Hilfe der ersten Orientierungslinie 702 kann der Benutzer das digitale Bildaufnahmegerät 16, 116 einfach in die im ersten Aufnahmebild 700 gezeigte Ausrichtung bringen.
Ein drittes Anzeigebild 706 zeigt die Gebäudeöffnung 10 und die erste Orientierungslinie 702. In dem dritten Anzeigebild 706 ist das Bildaufnahmegerät 16, 116 zu weit nach oben verkippt. Mit Hilfe der ersten Orientierungslinie 702 kann der Benutzer das digitale Bildaufnahmegerät 16, 116 einfach in die im ersten Aufnahmebild 700 gezeigte Ausrichtung bringen.
Ein viertes Anzeigebild 708 zeigt die Gebäudeöffnung 10 und eine zweite Orientierungslinie 710. Die zweite Orientierungslinie 710 verläuft anders als die erste Orientierungslinie 702 und insbesondere derart, dass die zweite Orientierungslinie 710 eine weitere Perspektive der Gebäudeöffnung 10 vorgibt, die aufgenommen werden soll.
Ein fünftes Anzeigebild 712 zeigt die Gebäudeöffnung 10 und die zweite Orientierungslinie 710. Wie ersichtlich, wurde vom Benutzer die zweite Orientierungslinie 710 mit der oberen Kante der Gebäudeöffnung 10 in Überdeckung gebracht. Das Bildaufnahmegerät 16, 116 ist somit korrekt ausgerichtet.
Wie ein sechstes Anzeigebild 714 zeigt, können zusätzlich zu der zweiten Orientierungslinie 710 weitere Orientierungslinien angezeigt werden, um die Ausrichtung des Bildaufnahmegerätes 16, 116 zu verbessern.
Der Benutzer wird mittels der Orientierungslinien durch den Aufnahmeschritt 204, 304, 604 geführt. Dadurch ist gewährleistet, dass sich die unterschiedlichen Perspektiven hinreichend und definiert unterscheiden, so dass eine genauere Rekonstruktion der Gebäudeöffnung 10 möglich ist. Wenn eine Aufnahme nicht verwendet werden kann oder soll, kann mittels der Orientierungslinien eine weiter Perspektive angezeigt werden, aus der die Gebäudeöffnung 10 vom Benutzer aufgenommen werden soll. Auch die Messdaten des Lagesensors und/oder Beschleunigungssensors können herangezogen werden, um zu bestimmen, ob eine Aufnahme bei weiteren Verfahrensschritten berücksichtigt werden soll.
Ein bevorzugtes Gebäudeabschlussherstellverfahren, wie es in 10 gezeigt ist, umfasst einen Vermessungsschritt 400, einen ersten Profilauswahlschritt 402, einen Profilabfrageschritt 404, einen ersten Profilproduktionsschritt 406, einen Antriebsabfrageschritt 408, einen Gebäudeabschlussproduktionsschritt 410, einen zweiten Profilauswahlschritt 414, einen zweiten Profilproduktionsschritt 416, einen Antriebsauswahlschritt 418 sowie einen Antriebsproduktionsschritt 420.
Der Vermessungsschritt 400 umfasst ein Vermessungsverfahren gemäß einem der zuvor erläuterten Ausführungsbeispiele insbesondere zur Ermittlung der Gebäudeöffnungsbreite B und/oder der Gebäudeöffnungshöhe H.
Im ersten Profilauswahlschritt 402 wird ein erstes Gebäudeabschlussprofil für Gebäudeabschlusskomponenten 36 für einen Gebäudeabschluss für eine Gebäudeöffnung 10 ausgewählt.
Im Profilabfrageschritt 404 wird abgefragt: „Soll ein zweites Profil in dem Gebäudeabschluss für die Gebäudeöffnung 10 verbaut werden?“. Ist kein zweites Profil gewünscht, so das Verfahren mit dem ersten Profilproduktionsschritt 406 fortgesetzt, andernfalls wird das Verfahren mit dem zweiten Profilauswahlschritt 414 fortgesetzt.
Im ersten Profilproduktionsschritt 406 wird eine Anzahl an ersten Gebäudeabschlussprofilen hergestellt, die der Gebäudeöffnungshöhe H angepasst ist, mit einer Breite der Gebäudeabschlussprofile, die der Gebäudeöffnungsbreite B angepasst ist. Es ist ebenso möglich, dass die Anzahl der Gebäudeabschlussprofile der Gebäudeöffnungsbreite B und die Höhe der Gebäudeöffnungsprofile der Gebäudeöffnungshöhe angepasst ist.
In dem zweiten Profilauswahlschritt 414 wird ein zweites Gebäudeabschlussprofil ausgewählt, das sich von dem im ersten Profilauswahlschritt 402 ausgewählten ersten Gebäudeabschlussprofil in seiner Bauart unterscheidet, aber passend dazu ist. Beispielsweise weist das zweite Gebäudeabschlussprofil Lüftungsschlitze auf.
Das zweite Gebäudeabschlussprofil wird im zweiten Profilproduktionsschritt 416 hergestellt. Der zweite Profilproduktionsschritt 416 ist analog zu dem ersten Profilproduktionsschritt 406
Im Antriebsabfrageschritt 408 wird abgefragt: “Soll ein Antrieb bei dem Gebäudeabschluss verbaut werden?“. Soll kein Antrieb bei dem Gebäudeabschluss verbaut werden, so wird das Verfahren mit dem Gebäudeabschlussproduktionsschritt 410 fortgesetzt, andernfalls wird das Verfahren mit dem Antriebsauswahlschritt 418 fortgesetzt.
Im Antriebauswahlschritt 418 wird ein Gebäudeabschlussantrieb zum Antreiben eines Gebäudeabschlusses ausgewählt, der an den Gebäudeabschluss, insbesondere die Gebäudeabschlussbreite, die Gebäudeabschlusshöhe, die ersten Gebäudeabschlussprofile und/oder die zweiten Gebäudeabschlussprofile angepasst ist.
Im Gebäudeabschlussantriebsproduktionsschritt 420 wird der im Gebäudeabschlussantriebauswahlschritt 418 ausgewählte Gebäudeabschlussantrieb hergestellt.
Im Gebäudeabschlussproduktionsschritt 410 wird der Gebäudeabschluss für die Gebäudeöffnung 10 aus den Elementen zusammengefügt, die in den vorhergegangenen Schritten hergestellt worden sind.
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.
Der Standort der Kamera selbst lässt sich aus dem Abbild eines bekannten Körpers, d.h. dem Kalibrierkörper, berechnen.
Bezugszeichenliste

10: Gebäudeöffnung
11: Gebäude
12: Vermessungskombination
13: Kalibriereinrichtung
14: Kalibrierobjekt
14a: Kalibrierstrecke
15: Würfel
16: digitales Bildaufnahmegerät
18: Bilddaten
20: Bildauswertevorrichtung
22: Datenverarbeitungsgerät
24: Abstandsmaß
26: Tabletrechner
28: erste Schnittstelle
30: zweite Schnittstelle
32: Gebäudeabschlussherstellsystem
34: Gebäudeabschlussherstellanlage
36: Gebäudeabschlusskomponenten
112: Vermessungskombination
113: Kalibriereinrichtung
114: Kalibrierobjekt
114a: Kalibrierstrecke
115: Würfel
116: digitales Bildaufnahmegerät
118: erste Bilddaten
119: zweite Bilddaten
120: Bildauswertevorrichtung
126: Digitalkamera
128: erste Position
129: zweite Position
130: zweite Schnittstelle
200: Anordnungsschritt
202: Anordnungsabfrageschritt
204: Aufnahmeschritt
206: Aufnahmeabfrageschritt
208: Ermittlungsschritt
210: Ermittelungsabfrageschritt
212: Übertragungsabfrageschritt
214: Übertragungsschritt
216: Speicherschritt
300: Anordnungsschritt
304: Aufnahmeschritt
308: Ermittlungsschritt
314: Übertragungsschritt
400: Vermessungsschritt
402: erster Profilauswahlschritt
404: Profilabfrageschritt
406: erster Profilproduktionsschritt
408: Antriebsabfrageschritt
410: Gebäudeabschlussproduktionsschritt
414: zweiter Profilauswahlschritt
416: zweiter Profilproduktionsschritt
418: Antriebsauswahlschritt
420: Antriebsproduktionsschritt
515: Dreibein
515a: Abstandselement
515b: Teleskopstangen
515c: Spitzenkörper
515d: Spitzenkugel
515e: Endkörper
515f: Endkugel
515g: Mittelpunkt des Endkörpers
515h: Mittelpunkt des Spitzenkörpers
600: Anordnungsschritt
604: Aufnahmeschritt
608: Ermittlungsschritt
610: Ermittelungsabfrageschritt
614: Übertragungsschritt
700: erstes Anzeigebild
702: erste Orientierungslinie
704: zweites Anzeigebild
706: drittes Anzeigebild
708: viertes Anzeigebild
710: zweite Orientierungslinie
712: fünftes Anzeigebild
714: sechstes Anzeigebild

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 [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]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

Kass et al. 1987: „Snakes: active contours models“ – Proceedings of the First International Conference on Computer Vision (ICCV), S. 259–268 [0141]

Claims

Vermessungsverfahren zum Vermessen einer Gebäudeöffnung (10) für ein Gebäudeabschlussherstellverfahren mit den Schritten: a) Vorsehen einer Kalibriereinrichtung (13, 113) an der Gebäudeöffnung (10); b) Aufnehmen wenigstens eines Bildes der Gebäudeöffnung (10) und der Kalibriereinrichtung (13, 113) zwecks Erhalt von Bilddaten (18, 118, 119); c) Ermitteln zumindest der Gebäudeöffnungsbreite (B) und/oder der Gebäudeöffnungshöhe (H) durch Auswerten der durch Schritt b) erhaltenen Bilddaten (18, 118, 119); und d) Übertragen der durch Schritt c) erhaltenen Gebäudeöffnungsbreite (B) und Gebäudeöffnungshöhe (H) und/oder der durch Schritt b) erhaltenen Bilddaten (18, 118, 119) an eine Gebäudeabschlussherstellanlage (34).
Vermessungsverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Schritt a) wenigstens einen der Schritte enthält: a1) Anordnen eines Polyeders mit vorbekannten Kantenlängen; a2) Anordnen eines Würfels (15, 115) mit vorbekannter Kantenlänge; a3) Anordnen eines Gestells, Gestänges oder/und Dreibeins (515) mit vorbekannten Kantenlängen; a4) Markieren und/oder Vermessen einer Kalibrierstrecke (14a, 114a) bekannter Länge im Bereich der Gebäudeöffnung (10); a5) Bestimmen des Abstandes zwischen der Kalibriereinrichtung (13, 113) und der Gebäudeöffnung (10) durch Anordnen eines Abstandsmaßes (24); und/oder a6) Bestimmen des Abstandes zwischen der Kalibriereinrichtung (13, 113) und der Gebäudeöffnung (10) durch Anordnen eines Drahtseiles (25) vorbekannter Länge.
Vermessungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass Schritt b) wenigstens einen der Schritte enthält: b1) Aufnehmen des wenigstens einen Bildes der Gebäudeöffnung (10) und der Kalibriereinrichtung (13, 113) zwecks Erhalt von Bilddaten (18, 118, 119) mittels eines digitalen Bildaufnahmegerätes (16) eines b1a) Datenverarbeitungsgerätes (22), b1b) Smartphones, b1c) Tabletrechners (26), b1d) Klapprechners oder b1e) Rechners; und/oder b2) Aufnehmen eines ersten Bildes der Gebäudeöffnung (10) und der Kalibriereinrichtung (13, 113) aus einer ersten Perspektive (128, 129) und Aufnehmen eines zweiten Bildes der Gebäudeöffnung (10) und der Kalibriereinrichtung (13, 113) aus einer zweiten Perspektive (128, 129) zum Ermitteln des relativen Abstandes zwischen der Kalibriereinrichtung (13, 113) und der Gebäudeöffnung (10).
Vermessungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass Schritt c) wenigstens einen der Schritte enthält: c1) Ermitteln der Gebäudeöffnungsbreite (B) mit einer Genauigkeit zwischen 0,5 mm und 4 mm; und/oder c2) Ermitteln der Gebäudeöffnungshöhe (H) mit einer Genauigkeit zwischen 0,5 mm und 4 mm.
Gebäudeabschlussherstellverfahren zum Herstellen eines Gebäudeabschlusses zum Verschließen einer Gebäudeöffnung (10), mit den Schritten: a) Durchführen des Vermessungsverfahrens nach einem der vorstehenden Ansprüche; und b) Produzieren des Gebäudeabschlusses mit einer an die durch Schritt a) ermittelte Gebäudeöffnungsbreite (B) angepassten Gebäudeabschlussbreite und/oder einer an die durch Schritt a) ermittelte Gebäudeöffnungshöhe (H) angepasste Gebäudeabschlusshöhe.
Bildauswertevorrichtung (20, 120) zum Ermitteln wenigstens einer Dimension einer Gebäudeöffnung (10), wobei die Bildauswertevorrichtung (20, 120) dazu ausgebildet ist, aus Bilddaten (18, 118, 119) wenigstens eines Bildes der Gebäudeöffnung (10) und einer Kalibriereinrichtung (13, 113) wenigstens die Gebäudeöffnungshöhe (H) und/oder die Gebäudeöffnungsbreite (B) zu ermitteln.
Bildauswertevorrichtung (20, 120) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Bildauswertevorrichtung (20, 120) weiter eine Schnittstelle (28, 30, 128, 130) zur Eingabe von Bilddaten (18, 118, 119) aufweist.
Bildauswertevorrichtung (20, 120) nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Bildauswertevorrichtung (20, 120) Teil eines a) Smartphones; b) Tabletrechners (26); c) Klapprechners; oder d) Rechners ist.
Datenverarbeitungsgerät (22) mit einer Bildauswertevorrichtung (20, 120) nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Datenverarbeitungsgerät (22) mit maschinenlesbaren Programmcodemitteln vorgesehen ist, die Anweisungen zur Ausführung in einem Datenverarbeitungsgerät umfassen, wobei die Anweisungen bei ihrer Ausführung zumindest Teilschritte des Vermessungsverfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4 oder das gesamte Vermessungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4 durchführen.
Vermessungskombination (12, 112) zum Vermessen einer Gebäudeöffnung (10) zwecks Herstellung eines angepassten Gebäudeabschlusses umfassend: eine Kalibriereinrichtung (13, 113) zur Anordnung an der Gebäudeöffnung (10) zwecks Kalibrieren eines Bildmaßstabes; ein digitales Bildaufnahmegerät (16) zum Aufnehmen von Bildern der Gebäudeöffnung (10) und der Kalibriereinrichtung (13, 113) und Erhalten von Bilddaten (18, 118, 119); und eine Bildauswertevorrichtung (20, 120) nach einem der Ansprüche 6 bis 8 und/oder ein Datenverarbeitungsgerät (22) nach Anspruch 9.
Vermessungskombination (12, 112) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Kalibriereinrichtung (13, 113) ein Abstandsmaß (24) aufweist.
Vermessungskombination (12, 112) nach einem der Ansprüche 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Kalibriereinrichtung (13, 113) ein Kalibrierobjekt (14, 114) umfasst, wobei das Kalibrierobjekt (14, 114) als a) ein Polyeder; b) ein Würfel (15, 115), oder c) ein Gestell, Gestänge und/oder Dreibein (515) mit bekannten Kantenlängen ausgebildet ist.
Vermessungskombination (12, 112) nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das digitale Bildaufnahmegerät (16) Teil eines a) Smartphones; b) Tabletrechners (26); c) Klapprechners; oder d) Rechners ist.
Gebäudeabschlussherstellsystem (32), das eine Gebäudeabschlussherstellanlage (34) zum Herstellen eines Gebäudeabschlusses und wenigstens eine der beiden folgenden Vorrichtungen aufweist: a) ein Bildauswertevorrichtung (20, 120) nach einem der Ansprüche 6 bis 8 oder ein Datenverarbeitungsgerät (22) nach Anspruch 9. b) eine Vermessungskombination (12, 112) nach einem der Ansprüche 10 bis 13.
Datenträger mit maschinenlesbaren Programmcodemitteln, die Anweisungen zur Ausführung in einem Datenverarbeitungsgerät umfassen, wobei die Anweisungen bei ihrer Ausführung zumindest Teilschritte des Vermessungsverfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4 oder das gesamte Vermessungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4 durchführen.