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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung einer Größe einer Fläche eines Objekts mittels einer Bildaufnahme.
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Aus der
DE 10 2014 221 093 A1 ist ein Verfahren zur Größenbestimmung von einer Fläche eines Fahrzeugs aus einer photographischen Aufnahme mit folgenden Schritten bekannt:
- - Erfassen der photographischen Aufnahme der Fläche und eines Referenzobjekts mit einer Bilderfassungseinrichtung,
- - Markieren eines Eckpunkts der Fläche und des Referenzobjekts in der photographischen Aufnahme,
- - Festlegen einer Größe des Referenzobjekts und
- - Durchführen einer Homographie zwischen einem Bildkoordinatensystem der photographischen Aufnahme und einem lokalen Ortskoordinatensystem des Referenzobjekts.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein gegenüber dem Stand der Technik verbessertes Verfahren zur Bestimmung einer Größe einer Fläche eines Objekts mittels einer Bildaufnahme anzugeben.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren, welches die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale aufweist.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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In einem Verfahren zur Bestimmung einer Größe einer Fläche eines Objekts mittels einer Bildaufnahme ist erfindungsgemäß die Bildaufnahme eine orthogonale Bildaufnahme, welche ein mittels einer Kamera aus größerer Distanz aufgenommenes RGB-Bild oder ein aus mehreren erfassten Kamerabildern zusammengesetztes virtuelles RGB-Bild ist, wobei basierend auf einer Kantenerkennung eine Bildsegmentierung der orthogonalen Bildaufnahme derart durchgeführt, dass ein segmentierter Bildbereich die Fläche des Objekts beinhaltet. Die Fläche wird mittels zumindest einer Methode einer erweiterten Realität vermessen.
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Zur Berechnung eines Kohlenstoffdioxid-Ausstoßes und einer Schadstoffklasseneinstufung sowie zur Durchführung eines damit verbundenen Testzyklus, beispielsweise der so genannten „Worldwide harmonized Light vehicles Test Procedure“ (kurz: WLTP) sind auch so genannte Aufbauhersteller, welche ein von einem Fahrzeughersteller zur Verfügung gestelltes Fahrgestell für ein Fahrzeug mit einem Aufbau komplettieren, betroffen. Zur Berechnung des Kohlenstoffdioxid-Ausstoßes sind eine Stirnfläche, eine Masse und ein Rollwiderstand des Aufbaus erforderlich. Vor der Komplettierung wird ein Wert des Kohlenstoffdioxid-Ausstoßes vom Grundfahrzeug mittels eines Kalkulators ermittelt und an den Aufbauhersteller übermittelt. Nach der Komplettierung wird ein Gewicht des Fahrzeugs durch Wiegen desselben ermittelt und ein Wert des Rollwiderstands liegt durch eine Reifenklassifizierung vor.
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Das vorliegende Verfahren ermöglicht mit einfachen Mitteln und geringem Aufwand eine zuverlässige Ermittlung einer Fläche eines Objekts, beispielsweise einer Stirnfläche eines Fahrzeugs, wie zum Beispiel eines Fahrzeugs mit einem Fahrzeugaufbau. Dies ist auch dann möglich, wenn keine Konstruktionsdaten oder digitale Konstruktionszeichnungen für das Fahrzeug und/oder keine aufwändige und teure Messtechnik, wie beispielsweise ein Windkanal oder Laserabtaster, zur Verfügung stehen. Hierbei ist beispielsweise bei einer Verwendung eines Mobiltelefons oder Tablet-Computers eine einfache und intuitive Bedienung ohne zusätzliche Hardware möglich. In besonders vorteilhafter Weise sind dabei bereits Applikationen mit bekannten Methoden einer erweiterten Realität, auch als Augmented Reality bezeichnet, verwendbar, um die Berechnung der Fläche innerhalb des Mobiltelefons oder Tablet-Computers durchführen zu können. Eine Anbindung an ein Backend ist nicht erforderlich. Somit ist es insbesondere auch für Aufbauhersteller möglich, in einfacher und kostengünstiger Weise die Stirnfläche des resultierenden Fahrzeugs zu bestimmen und den ermittelten Wert für eine Berechnung eines Kohlenstoffdioxid-Ausstoßes und eine Schadstoffklasseneinstufung sowie einen damit verbundenen Testzyklus anzugeben. Hieraus ergeben sich Wettbewerbsvorteile gegenüber anderen Aufbauherstellern, da gegenüber im Stand der Technik verwendeten Verfahren zur Flächenermittlung, welche die Fläche aus einem einfachen Produkt von Höhe und Breite eines Fahrzeugs ermitteln, eine höhere Genauigkeit erzielt werden kann. Somit kann sich für ein mittels des vorliegenden Verfahrens vermessenes Fahrzeug aufgrund einer mittels des vorliegenden Verfahrens sehr genau ermittelten geringeren Stirnfläche ein verringerter Kohlenstoffdioxid-Ausstoß und daraus folgend ein verringerter Steuerbetrag ergeben.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.
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Dabei zeigen:
- 1 schematisch eine Bildaufnahme einer Fahrzeugfront,
- 2 schematisch eine Bildaufnahme einer Fahrzeugfront und deren Umgebung aus größerer Distanz,
- 3 schematisch einen vergrößerten Ausschnitt der Bildaufnahme gemäß 2 im Bereich der Fahrzeugfront,
- 4 schematisch den vergrößerten Ausschnitt gemäß 3 mit rotiertem Bildinhalt,
- 5 schematisch den vergrößerten Ausschnitt gemäß 4 und eine in diesem gekennzeichnete Stirnfläche der Fahrzeugfront und
- 6 schematisch den vergrößerten Ausschnitt gemäß 5 und eine in der Stirnfläche gekennzeichnete Höhe der Fahrzeugfront.
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Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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In 1 ist eine Bildaufnahme einer Fahrzeugfront F eines als Fahrzeug ausgebildeten Objekts 1 dargestellt, welche aus mehreren mittels zumindest einer Kamera aus unterschiedlichen Perspektiven aufgenommenen Kamerabildern B1 bis Bn gebildet ist.
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Dabei werden die Kamerabilder B1 bis Bn an allen Kanten K1 bis K4 der Fahrzeugfront F erfasst und mittels einem auf einem mobilen Endgerät, beispielsweise einem Mobiltelefon oder Tablet-Computer, ausgeführten Anwenderprogramm bzw. Applikation mit bekannten Methoden einer erweiterten Realität im dreidimensionalen Raum lokalisiert.
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Aus den Kamerabildern B1 bis Bn, welche jeweils als RGB-Bild ausgebildet sind, wird ein nicht näher dargestelltes virtuelles orthogonales RGB-Bild als orthogonale Bildaufnahme oB berechnet, an welcher ein Verfahren zur Bestimmung einer Größe einer in 5 näher dargestellten Fläche A eines Objekts 1, insbesondere der Stirnfläche des Fahrzeugs, durchgeführt wird. Eine solche orthogonale Bildaufnahme oB zeigt beispielsweise 2.
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Hierbei wird basierend auf einer Kantenerkennung eine Bildsegmentierung der orthogonalen Bildaufnahme oB derart durchgeführt, dass ein segmentierter Bildbereich die als Stirnfläche des Fahrzeugs ausgebildete Fläche A beinhaltet, wobei die Stirnfläche mittels einer Methode einer erweiterten Realität, insbesondere anhand der auf dem mobilen Endgerät ausgeführten Applikation, vermessen wird. Eine solche Ausführung des Verfahrens zeichnet sich durch eine einfache Bedienbarkeit aus und erfordert keine zusätzliche Hardware.
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2 zeigt eine Bildaufnahme B einer Fahrzeugfront F und deren Umgebung aus größerer Distanz, beispielsweise einer Distanz von 10m zwischen einer die Bildaufnahme B aufnehmenden Kamera und der Fahrzeugfront F.
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Das anhand von 1 beschriebene Verfahren zur Ermittlung der als Stirnfläche des Fahrzeugs ausgebildeten Fläche A mittels der Methode einer erweiterten Realität ist analog an mittels der dargestellten Bildaufnahme B durchführbar.
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Zu diesem Zweck wird zunächst ein Ausschnitt C der Bildaufnahme B durch Zuschneiden der Bildaufnahme B gebildet. Dieser Ausschnitt C ist in 3 dargestellt.
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Anschließend wird der Ausschnitt C derart rotiert, dass die Kanten K1 bis K4 der Fahrzeugfront F zumindest im Wesentlichen im gleichen Richtungssinn verlaufen wie zugehörige Bildkanten des Ausschnitts C und die orthogonale Bildaufnahme oB gemäß 4 entsteht. Dies kann mittels einer inertialen Messeinheit automatisiert erfolgen.
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Anschließend wird basierend auf einer Erkennung der Kanten K1 bis K4 eine Bildsegmentierung der orthogonalen Bildaufnahme oB derart durchgeführt wird, dass ein segmentierter Bildbereich die Fläche A des Objekts 1 beinhaltet. Dies ist in 5 dargestellt. Dabei kann die Kantenerkennung automatisiert erfolgen. In einer möglichen Ausgestaltung ist zusätzlich eine manuelle Korrektur möglich.
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Anschließend wird die Fläche A mittels der zumindest einen Methode der erweiterten Realität automatisiert vermessen und mit einer entsprechenden Flächeneinheit angegebenen. Dies ist in 6 näher dargestellt
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Weiterhin erfolgt eine Angabe erforderlicher physikalischer Größen, wie zum Beispiel eine Höhe h der Fahrzeugfront F und ein Abstand zwischen dieser und der Kamera, in Metern. Diese Größen werden beispielsweise mittels eines Lasermessgeräts, eines Gliedermaßstabs, Computer-Vision-basierenden Distanzmessungen oder dreidimensionalen Rekonstruktionen aus RGB- oder RGB-D-Bildern ermittelt. Auch besteht die Möglichkeit, diese Werte direkt aus Tiefenbildern, das heißt RGB-D-Bildern, zu errechnen. Derartige RGB-D Bilder können beispielsweise aus Stereobildern, mittels eines Lidars, so genannten Time-of-Flight-Kameras, Structured-Light-Verfahren oder mittels künstlicher aus einfachen RGB-Bildern bestimmt werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Objekt
- A
- Fläche
- B
- Bildaufnahme
- B1 bis Bn
- Kamerabild
- C
- Ausschnitt
- F
- Fahrzeugfront
- h
- Höhe
- K1 bis K4
- Kante
- oB
- orthogonale Bildaufnahme
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102014221093 A1 [0002]
