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BSc in Mikro- und MedizintechnikBIBEBUVAPanorama MesssystemsRobotik / Betreuer: Prof. Dr. Björn JensenExperte: Dr. Gilles CaprariFür die Kinect soll ein kostengünstiger Drehtisch konstruiert werden der die Kinect’s um 360 Grad drehtund die Umgebung aufnimmt und daraus ein 3D Panoramabild aus X/Y/Z Koordinaten erstellt. Damit dieKinect möglichst genaue Modelle erstellen kann, muss der Sensor kalibriert werden und es müssen verschiedeneTestmessungen gemacht werden .AusgangslageDie Kinect ist ein Sensor, der dreidimensionaleInformationen überdie Umgebung liefern kann. Tiefeninformationwird durch dieMessung, der durch die Oberflächeerzeugten Verformung einesprojezierten Punktmusters erfasst.Der Sensor kann ein Tiefenbild erzeugenund die Umgebung dannals Punktwolke in X/Y/Z Koordinatenreproduzieren. Da der Öffnungswinkelder Kinect begrenztist, muss die Umgebung aus mehrerenEinzelaufnahmen zusammengesetztwerden. Wird die Kinect nurvon Hand bewegt, ergeben sichdurch die ungenau BewegungMessfehler im Modell. Daher wirdein Aufsatz für ein Stativ entwickelt.LösungsansatzFür die Kinect wurde ein Prototypder Drehvorrichtung konstruiert.Dabei werden drei Kinect, die zueinanderin 120 Grad angeordnetsind, rotiert. jede Kinect ist in derVertikalen verstellt. Wenn man alleEinzelaufnahmen der Kinect zusammenschliesst,ergibt sich invertikaler Richtung ein Gesamtbildvon 170 Grad.Mit C# wurde eine Applikation geschrieben,die den Drehtisch um360 Grad dreht und bei jedemDrehschritt eine Messung auslöst.Die Werte werden als .xyz Dateiabgespeichert und zu einem homogenenGesamtbild zusammengefügt.Erste Testmessungen haben ergeben,dass die Kinect leichte Abweichungenin der x und y Richtungaufweist. In der Tiefe nimmtder Fehler exponentiell zu. Währendam Anfang der Tiefenfehlernoch gering ist, wird er gegenEnde immer grösser. Das 3D Modellist trotz der Fehler gut erkennbar.Mit einem Mittelwert mehrererMessungen werden sehr gute Resultateerzielt und Testmessungenhaben gezeigt, dass die realenModelle mit den 3D-Modellenübereinstimmen.AusblickDamit drei Kinect funktionierenbraucht es einen speziellen PC,der drei eigenständige USB Hostkontrollerbeinhaltet Normale PChaben einen oder zwei Hostkontroller.Jede Kinect benötigt eineeigene Kalibrierungsmatrix, diesowohl die Tiefenwerte wie auchdie x und y Werte korrigiert.Christof Hommannti.bfh.ch251