Inhalt

• Inhalt
• Abbildungsverzeichnis
• Tabellenverzeichnis
• Symbolverzeichnis
• Einleitung
  • Wissenschaftlicher Beitrag
  • Aufbau der Arbeit
• 3D-Rekonstruktion mittels Laserscanner
  • Tiefenbilder zur Rekonstruktion von Umgebungen
  • 3D-Scannen durch Roboterbewegung
  • Rekonstruktion von 3D-Modellen
  • Der AIS 3D-Laserscanner
    • Der Aufbau des 3D-Laserscanners
    • Software Module des AIS 3D-Laserscanners
      • RealTime-Linux und Online-Algorithmen zur Linien- und Flächenerkennung
      • Polygon-Generierung
      • 3D-Objektsegmentierung
      • Ergebnisse der Algorithmen und weitere Eigenschaften des 3D-Laserscanners
• Scanmatching
  • Problemdefinition
  • Darstellung von Rotationen und Translationen
    • Rotation und Euler Winkel
    • Das Einheitsquaternion
  • Matching als Optimierungsproblem
    • Der iterative Algorithmus der nächsten Punkte
    • Bestimmung der Punktpaare
      • Scanmatching mit REDUZIERTEN PUNKTEN
      • Mehrdimensionale Binärbäume
    • Transformationsschätzung
      • Berechnung der Transformation mittels Einheitsquaternion
    • Ergebnisse des Scanmatchings als Optimierungsproblem
    • Probabilistisches Scanmatching
  • Kantenbasiertes Scanmatching
  • Matching mehrerer 3D-Scans
    • Ergebnisse des Matchings mehrerer 3D-Scans
      • Experimente im Flur (Robobench)
      • Experimente am Schloss Birlinghoven
      • Das beste Scanmatchingverfahren
• Die optimale nächste Scanposition
  • Problemdefinition
  • Das Kunstausstellungsproblem
    • Ein randomisierter Approximationsalgorithmus für das Kunstausstellungsproblem
  • Die Berechnung der optimalen nächsten Scanpositionen
  • Das Anfahren der optimalen nächsten Scanposition
• Ergebnisse
  • Visualisierung der Messdaten
    • Oberflächenrepräsentation durch Gittermodelle
      • Polygongitter von Tiefenbildern und das Reißverschlussverfahren
      • Oberflächenrekonstruktion aus ungeordneten Punktmengen
      • Volumenbasierte Rekonstruktion von Oberflächen
      • Die Power Crust Methode
    • Erzeugung eines einfachen Gittermodells durch Octalbäume
  • 3D-Modellierung
    • Experimente in der Einhangshalle (Robobench)
    • Experimente im Flur (Robobench)
    • Experimente im Schloss Birlinghoven
• Zusammenfassung und Ausblick
• Herleitungen und Beweise
  • Das Quaternion zur Darstellung von Rotationen
    • Berechnung der Rotationsmatrix aus dem Einheitsquaternion
    • Berechnung des Einheitsquaternion
  • Berechnung der optimalen Rotation
    • Die zu minimierende Fehlerfunktion
    • Rotationsbestimmung
  • Triangulationen und Triangulationsgraphen von Polygonen
  • Das Kunstausstellungsproblem ist NP-hart
  • Kinematisches Kontrollgesetz zur Steuerung des Roboters
• Datenstrukturen und Algorithmen
  • Mehrdimensionale binäre Bäume
    • Aufbau eines $k$d-Baumes
    • Suche innerhalb eines $k$d-Baumes
  • Pseudocode für simultanes Scanmatching
  • Der Controller des Roboters
• Literatur
• Über dieses Dokument ...