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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Größenbestimmung von Flächen aus einer fotografischen Aufnahme. Solche Verfahren können zur Vermessung von Objekten im Raum eingesetzt werden.
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Aus der Praxis sind Messmethoden und Auswerteverfahren der Fernerkundung bekannt, welche aus fotografischen Aufnahmen eines Objektes dessen räumliche Lage, Form oder Größe bestimmen. Hierzu werden die fotografischen Aufnahmen in der Regel mit speziellen Messkameras von mehreren Standpunkten aus aufgenommen.
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Nachteilig an diesem Verfahren ist der große mit der Bilderfassung und Auswertung verbundene Aufwand, sodass der Einsatz dieser Verfahren auf Spezialaufgaben beschränkt ist, beispielsweise die Herstellung von Landkarten, die Unfallfotogrammetrie oder der Ingenieurbau.
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Aus der Praxis sind weiter Verfahren zur Vermessung einer Fläche bekannt, bei welchen mit Maßbändern, Meterstäben oder Laserentfernungsmessern die Länge der Begrenzungskanten der Fläche bestimmt wird, so dass der Flächeninhalt bzw. die Größe der Fläche durch Multiplikation bzw. bei komplexen Formen durch Integration bestimmt werden kann.
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Nachteilig an diesen Verfahren ist der Zeitaufwand bei der Vermessung und das Sicherheitsrisiko bei der Vermessung schwer zugänglicher Flächen, beispielsweise Dachflächen oder Gebäudefassaden.
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Daher liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Größenbestimmung von zumindest einer Fläche anzugeben, welches rasch und kostengünstig durchführbar ist.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1, einen Datenträger oder eine Signalfolge gemäß Anspruch 9 sowie ein Smartphone gemäß Anspruch 10 gelöst.
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Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zur Größenbestimmung von zumindest einer Fläche aus einer fotografischen Aufnahme vorgeschlagen. Gegenüber der Vermessung der Fläche mit Maßbändern, Meterstäben oder Laserentfernungsmessern weist das erfindungsgemäße Verfahren den Vorteil auf, dass durch die berührungslose Erfassung der zu vermessenden Fläche sowohl die Fehleranfälligkeit auch der Zeiteinsatz für die Größenbestimmung der Fläche sinkt. Unter einer Größenbestimmung soll für die Zwecke der vorliegenden Erfindung die Bestimmung der Form und/oder des Flächeninhaltes und/oder die Länge zumindest einer Begrenzungskante verstanden werden.
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Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, zumindest eine fotografische Aufnahme der Fläche und eines Referenzobjektes mit einer Bilderfassungseinrichtung zu erfassen. Die fotografische Aufnahme zeigt zumindest eine Teilfläche der zu vermessenden Fläche. Sofern der Bildwinkel der Bilderfassungseinrichtung nicht ausreicht, um die Fläche vollständig zu erfassen, können mehrere Aufnahmen erfolgen, welche jeweils Teilflächen der Fläche zeigen. Diese können dann automatisiert oder durch Benutzereingriff zusammengefügt werden, um eine vollständige fotografische Aufnahme der Fläche bereitzustellen. Sofern einzelne Teilflächen der Fläche verdeckt sind, beispielsweise durch Anbauten oder Pflanzenbewuchs im Außenbereich oder Möbelstücke im Innenbereich, kann die Größe dieser verdeckten Teilflächen durch Benutzereingriff oder automatisiert bestimmt werden.
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Im nächsten Verfahrensschritt werden zumindest ein Eckpunkt der Fläche und/oder zumindest ein Eckpunkt des Referenzobjektes in der fotografischen Aufnahme markiert. In einigen Ausführungsformen der Erfindung können sämtliche Eckpunkte der Fläche und des Referenzobjektes markiert werden, um eine eindeutige Bestimmung der Fläche und des Referenzobjektes zu erzielen. Das Markieren kann in einigen Ausführungsformen der Erfindung durch Benutzerereingriff erfolgen, beispielsweise mit einer Maus oder einem anderen Zeigegerät oder auf einem Touchscreen.
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Im nächsten Verfahrensschritt wird die Größe des Referenzobjektes festgelegt. Dies kann durch Vermessung des Referenzobjektes mit an sich bekannten Messmitteln erfolgen, beispielsweise mit einem Maßband oder einem Meterstab. Sofern das Referenzobjekt zumindest ein Normteil enthält oder aus einem solchen besteht, kann die Größe des Referenzobjektes aus einer Datenbank ermittelt werden. Beispielsweise können keramische Wandfliesen, Dämmstoffplatten, Fenster- oder Türöffnungen, Dachziegel, Heizkörper, Bilderrahmen oder weitere, an sich bekannte Objekte als Referenzobjekt verwendet werden.
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Schließlich wird eine Homografie zwischen einem Bildkoordinatensystem der fotografischen Aufnahme und einem lokalen Ortskoordinatensystem des Referenzobjektes durchgeführt. Eine Homografie im Sinne der vorliegenden Erfindung bezeichnet eine Kollineation, d.h. eine bijektive Abbildung des affinen oder projektiven Raumes auf sich selbst. Die Kollineation ist geradentreu, d.h. jede Gerade wird wieder auf eine Gerade abgebildet. Durch die beschriebene Homografie werden perspektivische Verzerrungen der Fläche eliminiert. Die Homografie ist für eine Kameraorientierung in allgemeiner Lage durch 8 Parameter bestimmt und kann mit mindestens 4 korrespondierenden Punktpaaren bestimmt werden. In einigen Ausführungsformen der Erfindung müssen also mindestens 4 Eckpunkte des Referenzobjektes im Bild markiert werden.
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In einigen Ausführungsformen der Erfindung sind die der Größenbestimmung unterzogenen Flächen eben. Hierdurch wird die Auswertung erleichtert, da nur Punkte in die Homografie einbezogen werden müssen, welche in der Ebene des Referenzobjektes liegen.
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Aus der bekannten Größe des Referenzobjektes kann schließlich der Maßstab der entzerrten fotografischen Aufnahme und damit die die Größe der zu bestimmenden Fläche ermittelt werden.
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Das erfindungsgemäße Verfahren erlaubt die Größenbestimmung einer Fläche mit geringem Aufwand. Beispielhafte Anwendungen sind die Planung des Materialbedarfs zur Renovierung von Wand- oder Bodenflächen, beispielsweise der Bedarf an keramischen Fliesen, Wandfarbe, Teppichböden oder Wärmedämmverbundsystemen. Da die Durchführung des Verfahrens mit einfachen fotografischen Aufnahmen möglich ist und lediglich ein Einzelbild erforderlich ist, ohne das die Kameraposition mehrfach gewechselt werden muss, kann das Verfahren rascher durchgeführt werden als bisher bekannte fotogrammetrische Verfahren und darüber hinaus auch einfacher, schneller und genauer sein als an sich bekannte Messverfahren mittels Maßbändern oder Laserentfernungsmessern.
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In einigen Ausführungsformen der Erfindung kann das Markieren zumindest der Eckpunkte der Fläche und des Referenzobjektes in der fotografischen Aufnahme durch eine automatisierte Kantendetektion unterstützt oder durchgeführt werden. Hierzu kann eine Software verwendet werden, welche Helligkeits- und/oder Farbunterschiede auswertet und/oder Muster in der fotographischen Aufnahme sucht, um zumindest eine Kante und/oder eine Fläche und/oder ein Referenzobjekt zu erkennen. Die Kanten können beispielsweise Gebäudekanten sein, Fensteröffnungen, Übergänge zwischen Boden und Wand oder Messmarken. Somit kann die zu vermessende Fläche entweder vollständig automatisiert gewählt werden oder aber der Benutzer gibt zumindest einen Eckpunkt vor, sodass automatisiert die verbleibenden Eckpunkte als Schnittpunkte der detektierten Kanten bestimmt werden. In anderen Ausführungsformen der Erfindung kann der Benutzer auch zumindest eine Kante auswählen, sodass die Eckpunkte mittelbar als Schnittpunkte der ausgewählten Kanten oder der automatisiert erkannten Kanten bestimmt und ausgewählt werden. Die automatisiert erkannten Eckpunkte und/oder die automatisiert erkannten Kanten können dem Benutzer zur Kontrolle visualisiert werden, beispielsweise durch einblenden von geometrischen Elementen wie z.B. Kreisen oder Kreuzen in die fotographische Aufnahme.
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In einigen Ausführungsformen der Erfindung kann das Festlegen der Größe des Referenzobjektes durch Benutzereingabe und/oder durch Auslesen einer Datenbank erfolgen. Eine Datenbank kann in einigen Ausführungsformen über eine Netzwerkverbindung bereitgestellt werden, beispielsweise über eine drahtlose Funkschnittstelle. Dies erlaubt die rasche Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens im Feld. Sofern es sich beim Referenzobjekt um ein standardisiertes Produkt handelt, beispielsweise eine Dämmstoffplatte, eine Fliese oder einen Heizkörper, kann die Größe anhand der Typenbezeichnung aus der Datenbank ausgelesen werden.
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In einigen Ausführungsformen der Erfindung kann das Verfahren in einem weiteren Schritt neben dem Flächeninhalt der Fläche bzw. der Größe der Fläche auch eine Fehlergrenze des Flächeninhaltes angeben. Somit kann der Materialbedarf eines Anstriches oder einer anderen Wandverkleidung mit größerer Genauigkeit geplant werden und Nachbestellungen von Material können vermieden werden.
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In einigen Ausführungsformen der Erfindung kann das Markieren zumindest der Eckpunkte der Fläche und des Referenzobjektes in der fotografischen Aufnahme die Markierung zumindest eines verdeckten Eckpunktes und/oder einer verdeckten Kante und/oder einer verdeckten Teilfläche durch einen Benutzereingriff einschließen. Beispielsweise können Teile einer Außenfassade durch Bewuchs oder Nebengebäude oder benachbarte Gebäude verdeckt sein. Sofern dem Benutzer Verlauf oder Lage der Begrenzungskanten bekannt sind, kann der Benutzer den verdeckten Eckpunkt markieren und somit auch eine Flächenberechnung der in der fotografischen Aufnahme verdeckten Teilfläche ermöglichen.
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In einigen Ausführungsformen der Erfindung kann das Verfahren als weiteren Schritt die Berechnung der Belegung mit zumindest einem vorgebbaren Objekt einschließen. Dies erlaubt eine genaue Planung des Materialbedarfes, beispielsweise von Wandfliesen, Wärmedämmverbundsystemen oder Tapeten. Hierdurch kann Material eingespart werden, sodass Kosten und Aufwand sinken.
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In einigen Ausführungsformen der Erfindung kann das Verfahren als weiteren Schritt die Korrektur von Linsenfehlern in der fotografischen Aufnahme einschließen. Eine solche Korrektur kann in einigen Ausführungsformen nur einmalig vorgenommen werden, wobei Korrekturdaten in der Bilderfassungseinrichtung gespeichert sind. In einigen Ausführungsformen der Erfindung können Korrekturdaten aus einer Referenzaufnahme eines Testbildes gewonnen werden. In einigen Ausführungsformen der Erfindung können Korrekturdaten für vorgebbare Bilderfassungseinrichtungen über ein Computernetzwerk bereitgestellt werden. Vorteilhaft ist die Verwendung drahtloser Schnittstellen, beispielsweise WLAN, GSM, UMTS, LTE oder Bluetooth.
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Durch die Korrektur von Linsenfehlern in der fotografischen Aufnahme können genauere Ergebnisse erzielt werden, da die in der Aufnahme nach Korrektur der Linsenfehler verbleibende Verzeichnung ausschließlich oder überwiegend durch die Perspektive bzw. den Aufnahmestandort bedingt ist. Weitere Verzeichnungen, welche aus Linsenfehlern resultieren, können durch die Korrekturdaten vor Anwendung der Größenbestimmung der Fläche korrigiert werden.
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In einigen Ausführungsformen der Erfindung kann das vorgeschlagene Verfahren auf einem Computersystem ausgeführt werden. In diesem Fall müssen dem Computersystem Aufnahmen der zu vermessenden Fläche zugeführt werden, welche beispielsweise mit einer handelsüblichen Digitalkamera oder einem Mobiltelefon mit integrierter Kamera erzeugt wurden.
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In einigen Ausführungsformen der Erfindung kann das Verfahren vollständig oder weitgehend auf einem Smartphone bzw. einem Tablet-PC durchgeführt werden. Hierzu wird mit dem Smartphone oder Tablet-PC zumindest ein Bild der zu vermessenden Fläche aufgenommen. Weiterhin muss auf dem Bild ein Referenzobjekt dargestellt sein, wie vorstehend beschrieben. Daraufhin kann die fotografische Aufnahme auf dem Display des Smartphones dargestellt werden, sodass zumindest ein Eckpunkt der Fläche und zumindest ein Eckpunkt des Referenzobjektes markiert werden kann. Dies kann durch eine automatische Kantenerkennung und/oder ein Vergrößerungswerkzeug unterstützt werden, sodass die Genauigkeit erhöht sein kann. Schließlich kann mit dem Mikroprozessor des Smartphones die Homografie zwischen dem Bildkoordinatensystem der fotografischen Aufnahme und dem lokalen Ortskoordinatensystem des Referenzobjektes durchgeführt werden. Daraufhin kann am Display des Smartphones der Flächeninhalt und/oder der Materialbedarf von Plattenwerkstoffen oder Wandfarben ausgegeben werden. Hierzu können Produktdaten der Plattenwerkstoffe oder Wandfarben aus einer Datenbank bereitgestellt werden, beispielsweise Packungsgrößen, Preise, Materialverbrauch pro Fläche oder weitere Daten. Über eine optionale Bestellfunktion kann das Material sofort bestellt werden. Wenn das Smartphone über eine Standortermittlung verfügt, kann der Lieferort automatisiert an den Lieferanten übermittelt werden.
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In einigen Ausführungsformen der Erfindung betrifft diese einen Datenträger mit darauf gespeicherten Daten oder zumindest eine für die Übersendung über ein Computernetzwerk geeignete, Daten repräsentierende Signalfolge, wobei die Daten einen Computerprogrammcode zur Durchführung aller oder zumindest einiger Verfahrensschritte des vorstehend beschriebenen Verfahrens repräsentieren. Eine solche Software kann auf einem Smartphone oder einem Tablet-PC installiert sein, um wie vorstehend beschrieben den Flächeninhalt einer vorgebbaren Fläche zu bestimmen.
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Nachfolgend soll die Erfindung anhand von Figuren ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens näher erläutert werden. Dabei zeigt
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1 ein Blockschaltbild eines erfindungsgemäßen Smartphones oder Tablet-PCs.
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2 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel einer fotografischen Aufnahme zur Durchführung des Verfahrens.
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3 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel einer fotografischen Aufnahme zur Durchführung des Verfahrens.
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4 zeigt ein mögliches Verfahrensergebnis.
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5 zeigt ein Flussdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens.
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1 zeigt ein Blockdiagramm eines Smartphones bzw. eines Tablet-PCs, welches für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens verwendbar ist. In der nachfolgenden Beschreibung wird ausschließlich auf ein Smartphone Bezug genommen, wobei die Beschreibung selbstverständlich gleichermaßen auch für einen Tablet-PC gilt. Mit geringen Änderungen lässt sich die nachfolgende Beschreibung auch auf konventionelle Notebook-PCs oder Workstations anwenden.
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Das Smartphone 3 weist einen Mikroprozessor 32 auf. Der Mikroprozessor liest Daten aus einem Speicher 33. Das Rechenergebnis kann wiederum im Speicher 33 abgelegt und/oder über ein Display 352 angezeigt werden.
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Das Display 352 ist mit einem Controller 353 verbunden, welcher die Bilddarstellung berechnet. Weiterhin wirkt das Display 352 mit einem Touchscreen-Controller 351 zusammen, über welchen Benutzereingaben getätigt werden können.
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Die Stromversorgung aller Komponenten des Smartphones wird über eine Batterie 34 vorgenommen, welche einen optionalen Batteriecontroller aufweist, welcher die Lad- und die Entladezyklen der Batterie 34 steuert bzw. regelt.
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Weiterhin enthält das Smartphone eine Kamera 31, welche über eine nicht näher dargestellte Linse ein Bild der zu vermessenden Fläche erfasst und dieses als digitalen Datenstrom dem Mikroprozessor 32 zur Verfügung stellt, sodass dieses in Speicher 33 abgelegt werden kann. Hierzu kann die Kamera 31 einen CMOS-Sensor, einen CCD-Sensor oder einen anderen, an sich bekannten elektrooptischen Bildwandler aufweisen.
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Das Smartphone 3 enthält weiterhin zumindest eine Schnittstelle 37, welche zum Datentransfer eingesetzt werden kann. Die Schnittstelle 37 kann drahtlos als Funkschnittstelle ausgeführt sein oder mittels einer Kabelverbindung mit einem Computernetzwerk verbunden werden. Im Falle einer drahtlosen Schnittstelle ist zumindest eine Antenne 375 vorgesehen. Die Schnittstelle 37 kann unterschiedlichen Technologien realisieren, beispielsweise eine WLAN-Schnittstelle 371 und/oder eine Bluetooth-Schnittstelle 372 und/oder ein GSM-Modem 373.
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Der Datentransfer von und zur Schnittstelle 37 kann über einen Basisbandprozessor 36 gesteuert werden, welcher eine SIM-Karte enthält, auf welcher den Benutzer identifizierende Daten abgelegt sind.
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Der Speicher 33 kann als flüchtiger Speicher ausgebildet sein, beispielsweise als DRAM. Daneben kann der Speicher 33 nicht-flüchtigen Speicher enthalten, beispielsweise Flash-Speicher. Somit können im Speicher 33 Daten abgelegt sein, welche ein Computerprogramm mit Programmcode zur Durchführung von Verfahrensschritten des erfindungsgemäßen Verfahrens repräsentieren, wenn das Computerprogramm auf dem Mikroprozessor 32 ausgeführt wird. Die das Computerprogramm repräsentierenden Daten können als Daten repräsentierende Signalfolge über die Schnittstelle 37 dem Smartphone 3 zugeführt und im Speicher 33 abgelegt werden.
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Anhand der 2 und 3 werden exemplarische fotografische Aufnahmen dargestellt, welche beispielsweise mit der Kamera 31 des Smartphones 3 aufgenommen wurden und welche zur Durchführung des Verfahrens zur Größenbestimmung von zumindest einer Fläche 1 verwendbar sind. Gleiche Bezugszeichen beschreiben dabei gleiche Elemente.
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2 und 3 zeigen jeweils eine fotografische Aufnahme 5. Diese repräsentiert ein Bild einer ebenen oder näherungsweise ebenen Fläche 1, deren Größe mit dem erfindungsgemäßen Verfahren bestimmt werden soll. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Fläche 1 die Giebelseite eines Hauses. Die Fläche 1 ist durch Kanten 12 begrenzt, wobei benachbarte Kanten sich im Eckpunkt 11 schneiden.
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Weiterhin zeigt die fotografische Aufnahme 5 ein Referenzobjekt 2, welches ebenfalls von Kanten 22 begrenzt ist, welche sich in Eckpunkten 21 schneiden.
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Es ist offensichtlich, dass das Verfahren zur Größenbestimmung nicht auf die Anwendung an Häuserfassaden begrenzt ist. Es können auch andere Flächeninhalte bestimmt werden, beispielsweise Böden und/oder Wände von Innenräumen, Sportplätze, Ingenieurbauwerke oder Außen- oder Innenflächen von Fahrzeugen.
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Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die gesamte Fläche 1 auf der fotografischen Aufnahme 5 sichtbar. In anderen Ausführungsformen der Erfindung kann lediglich eine Teilfläche auf der fotografischen Aufnahme 5 sichtbar sein, sodass die gesamte Fläche 1 durch mehrere fotografische Aufnahmen repräsentiert wird. Nach Bestimmung entsprechender Teilflächen können diese zur Gesamtfläche addiert werden oder aber die einzelnen fotografischen Aufnahmen werden zu einer Gesamtaufnahme zusammengefügt, welche die gesamte Fläche 1 zeigt und das Verfahren wird anhand dieser zusammengesetzten fotografischen Aufnahme durchgeführt. Das zusammenfügen der Aufnahmen kann in einigen Ausführungsformen der Erfindung automatisiert über eine Software erfolgen, welche mit einer Mustererkennung sich ergänzende Strukturen in den einzelnen fotografischen Aufnahmen erkennt.
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Das Referenzobjekt 2 kann beispielsweise eine Dämmstoffplatte sein, eine Türöffnung, eine Fensteröffnung oder ein in einer Kontrastfarbe auf die Fläche 1 aufgezeichnetes Rechteck. Da zur Durchführung des Verfahrens die Größe des Referenzobjektes bekannt sein muss, können die Maße des Referenzobjektes über eine Eingabemaske eingegeben werden oder die Maße eines standardisierten Referenzobjektes können aus einer Datenbank ausgelesen werden. Dabei kann der Typ des Referenzobjektes 2 entweder aus dessen Abbildung auf der fotografischen Aufnahme 5 erkannt werden oder aber der Benutzer muss die Typenbezeichnung eingeben, woraufhin die Datenbank eine Trefferliste zur Auswahl anzeigt. In einigen Ausführungsformen der Erfindung kann das Referenzobjekt 2 mit einem ein- oder zweidimensionalen Barcode versehen sein, anhand dessen das Referenzobjekt 2 in der Datenbank gefunden werden kann.
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3 zeigt eine fotografische Aufnahme 5, auf welcher weiterhin ein Nebengebäude 15 sichtbar ist, beispielsweise ein Gartenhaus oder eine Garage. Das Nebengebäude 15 verdeckt einen Teil der Fläche 1. In einigen Ausführungsformen der Erfindung kann daher vorgesehen sein, dass durch einen Benutzereingriff der verdeckte Eckpunkt 13 markiert wird. In anderen Ausführungsformen der Erfindung kann der verdeckte Eckpunkt 13 als Schnittpunkt der Begrenzungskanten 12a und 12b automatisiert bestimmt werden. Somit ist eine genaue Bestimmung der Fläche 1 auch dann möglich, wenn diese in der fotografischen Aufnahme 5 nicht vollständig sichtbar ist.
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Das Referenzobjekt 2 definiert ein lokales Ortskoordinatensystem und dessen Größe einen Bildmaßstab. Somit kann durch eine Homografie aus jeder der in 2 oder 3 dargestellten fotografischen Aufnahmen 5 die entzerrte Darstellung der Fläche 1 gemäß 4 errechnet werden. 4 zeigt die Fläche 1 mit ihren Begrenzungskanten 12 und Eckpunkten 11 im lokalen Ortskoordinatensystem des Referenzobjektes. Diese Darstellung enthält keine perspektivischen, aufnahmebedingten Verzerrungen mehr, sodass die Flächenbestimmung in einfacher Weise nummerisch oder analytisch durchgeführt werden kann. Der Flächeninhalt und optional dessen Fehler können somit leicht ausgegeben werden, sodass der Materialbedarf für die Renovierung der Fassade sofort ermittelt werden kann.
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In einigen Ausführungsformen der Erfindung kann das Verfahren einen Bestellschritt enthalten, sodass anhand der ermittelten Größe unmittelbar das erforderliche Material zur Renovierung oder Herstellung der Fassade, beispielsweise Farbe, Putz oder Wärmedämmung, bestellt werden kann. Hierdurch wird die Bestellung von Übermengen vermieden. Gleichzeitig ist die Bestimmung des Flächeninhaltes aus der fotografischen Aufnahme schneller und einfacher durchzuführen als die Verwendung von Maßbändern, Tachymetern oder Laserentfernungsmessern.
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4 zeigt weiterhin die Belegung der Fläche 1 mit Objekten 4. Die Objekte 4 können beispielsweise keramische Fliesen oder Wärmedämmplatten sein. In einem optionalen Verfahrensschritt kann die Belegung der Fläche 1 mit diesen Objekten so berechnet werden, dass die Verlegung besonders einfach und/oder der Materialverbrauch besonders gering ist.
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Anhand von 5 wird nochmals ein Flussdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens erläutert.
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Im ersten Verfahrensschritt 51 wird eine fotografische Aufnahme der Fläche 1 und des Referenzobjektes 2 mit einer Bilderfassungseinrichtung 31 erstellt. Die Bilderfassungseinrichtung kann eine an sich bekannte Digitalkamera sein, welche die fotografische Aufnahme als digitalen Datenstrom bereitstellt oder auf einem Speichermedium ablegt. In anderen Ausführungsformen der Erfindung kann die Bilderfassungseinrichtung Bestandteil eines Smartphones sein, auf welchem ein Computerprogramm läuft, welches die erfassten Daten unmittelbar weiterverarbeiten kann.
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Der zweite Verfahrensschritt 52 bezeichnet eine optionale Korrektur von Linsenfehlern in der fotografischen Aufnahme. Hierzu kann entweder einmalig eine Referenzaufnahme erzeugt werden, um die Linsenfehler der Bilderfassungseinrichtung zu bestimmen. In anderen Ausführungsformen der Erfindung kann anhand des Typs der Bilderfassungseinrichtung eine Datei mit Korrekturdaten ausgewählt werden, mit welcher die Linsenfehler in der fotografischen Aufnahme korrigiert werden. Hierdurch kann die Genauigkeit der Flächenbestimmung weiter erhöht werden.
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In Verfahrensschritt 53 wird zumindest ein Eckpunkt der Fläche und/oder des Referenzobjektes in der fotografischen Aufnahme markiert. Die Eckpunkte können entweder durch einen Benutzereingriff manuell markiert werden, beispielsweise durch Anklicken mit einem Mauszeiger oder durch Berühren auf einem Touchscreen. Alternativ kann das Markieren zumindest eines Eckpunktes automatisiert erfolgen, indem die Eckpunkte als Schnittpunkte von Kanten definiert werden, welche mit einem Kantenerkennungsalgorithmus erkannt wurden. Der Kantenerkennungsalgorithmus läuft dabei auf einem Mikroprozessor, welcher die Bilddaten der fotografischen Aufnahme verarbeitet. Alternativ kann die Markierung der Eckpunkte durch den Benutzer vorgenommen und durch eine automatische Kantendetektion unterstützt werden.
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Im vierten Verfahrensschritt 54 wird die Größe des Referenzobjektes durch Benutzereingabe oder durch Auslesen einer Datenbank festgelegt. Beispielsweise kann die Größe einer Fensteröffnung, einer Türöffnung oder einer auf die Fassade aufgemalten Struktur über eine Eingabemaske vom Benutzer eingegeben werden. Das Ausmessen des Referenzobjektes erfolgt dabei rascher und mit größerer Genauigkeit als das Ausmessen der gesamten Fläche, da das Referenzobjekt in der Regel kleiner ist. Sofern das Referenzobjekt ein standardisiertes Bauteil ist, können dessen Maße aus einer Produktdatenbank entnommen werden.
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Im fünften Verfahrensschritt 55 wird eine Homografie zwischen dem Bildkoordinatensystem der fotografischen Aufnahme 5 und dem lokalen Ortskoordinatensystem des Referenzobjektes durchgeführt. Dies führt zur Entzerrung der perspektivischen Ansicht in der fotografischen Aufnahme 5, sodass der Flächeninhalt der Fläche 1 im Anschluss im Verfahrensschritt 56 nummerisch oder analytisch bestimmt werden kann. Optional kann in Verfahrensschritt 56 darüber hinaus eine Fehlergrenze des Flächeninhaltes der Fläche angegeben werden. Die Fehlergrenze kann dabei auch Ungenauigkeiten bei der Bestimmung der Kanten bzw. der Eckpunkte berücksichtigen.
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Optional kann im siebten Verfahrensschritt 57 die Belegung mit zumindest einem vorgebbaren Objekt berechnet werden, sodass entweder ein minimaler Materialverbrauch oder eine besonders einfache und schnelle Durchführung der Belegung mit den Objekten erfolgen kann.
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Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf die in den Figuren dargestellte Ausführungsform beschränkt. Die vorstehende Beschreibung ist daher nicht als beschränkend, sondern als erläuternd anzusehen. Die nachfolgenden Ansprüche sind so zu verstehen, dass ein genanntes Merkmal in zumindest einer Ausführungsform der Erfindung vorhanden ist. Dies schließt die Anwesenheit weiterer Merkmale nicht aus. Sofern die Ansprüche und die vorstehende Beschreibung „erste“ und „zweite“ Merkmale definieren, so dient diese Bezeichnung der Unterscheidung zweier gleichartiger Merkmale, ohne eine Rangfolge festzulegen.
