Photogrammetrische 3D-Rekonstruktion im Nahbereich durch ...

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X Inhaltsverzeichnis 3 MERKMALSBASIERTE KORRESPONDENZ-ANALYSE ........................... 35 3.1 DEFINITION DER VERGLEICHSMUSTER.............................................................. 36 3.2 ÄHNLICHKEITSMAßE.......................................................................................... 37 3.2.1 Differenz-Korrelation................................................................................. 38 3.2.2 Normierte Kreuz-Korrelation..................................................................... 38 3.2.3 Differentielle Invarianten ........................................................................... 39 3.2.4 Vergleich der Methoden............................................................................. 41 3.3 GEOMETRISCHE ANPASSUNG ............................................................................ 42 3.3.1 Deformations-Modell................................................................................. 42 3.3.2 Kleinste-Quadrate-Bildzuordnung ............................................................. 44 3.3.3 Experimentelle Ergebnisse......................................................................... 47 3.4 VERFAHREN ZUR KORRESPONDENZ-ANALYSE ................................................. 48 3.5 BILDZUORDNUNGS-STRATEGIEN....................................................................... 51 3.5.1 Annahmen und Einschränkungen............................................................... 51 3.5.2 Hierarchischer Ansatz ................................................................................ 52 3.6 EXPERIMENTELLE ERGEBNISSE ......................................................................... 53 3.7 DISKUSSION....................................................................................................... 55 4 PROJEKTIVE STEREO-GEOMETRIE............................................................ 57 4.1 GRUNDLAGEN DER PROJEKTIVEN GEOMETRIE.................................................. 57 4.1.1 Hierarchie geometrischer Räume............................................................... 58 4.1.2 Homogene Koordinaten ............................................................................. 59 4.1.3 Dualität von Punkten und Linien ............................................................... 60 4.1.4 Geometrische Repräsentationen................................................................. 61 4.1.5 Projektive Transformationen...................................................................... 64 4.2 GEOMETRISCHES KAMERAMODELL................................................................... 68 4.2.1 Abbildungsmodell ...................................................................................... 69 4.2.2 Die Projektions-Matrix P ........................................................................... 69 4.2.3 Interpretation von P.................................................................................... 72 4.3 ORIENTIERUNG EINES BILDPAARES................................................................... 75 4.3.1 Epipolar-Geometrie.................................................................................... 76 4.3.2 Die Fundamental-Matrix F......................................................................... 77 4.3.3 Normierter 8-Punkt-Algorithmus............................................................... 79 4.3.4 Minimaler 7-Punkt-Algorithmus................................................................ 80 4.3.5 Nicht-lineare Optimierung von F ............................................................... 81 4.3.6 Degenerierte Konfigurationen.................................................................... 83 4.3.7 Die essentielle Matrix E ............................................................................. 84
Inhaltsverzeichnis XI 4.4 ROBUSTE PARAMETERSCHÄTZUNG ................................................................... 85 4.4.1 Genetischer Algorithmus GASAC............................................................. 85 4.4.2 Robustes Orientierungs-Verfahren............................................................. 88 4.4.3 Experimentelle Ergebnisse......................................................................... 90 4.5 TRIANGULATION................................................................................................ 91 4.5.1 Lineare Triangulation................................................................................. 92 4.5.2 Optimale Triangulation .............................................................................. 92 4.5.3 Experimentelle Ergebnisse......................................................................... 95 4.6 DISKUSSION....................................................................................................... 96 5 PROJEKTIVE MEHRBILD-GEOMETRIE...................................................... 97 5.1 ORIENTIERUNG EINES BILDTRIPELS .................................................................. 97 5.1.1 Trifokal-Geometrie..................................................................................... 97 5.1.2 Minimaler 6-Punkt-Algorithmus................................................................ 98 5.1.3 Robustes Orientierungs-Verfahren........................................................... 100 5.1.4 Mehrbild-Tensoren................................................................................... 100 5.2 ANPASSEN DER PROJEKTIVEN BASIS ............................................................... 102 5.2.1 Räumliche Homographie.......................................................................... 103 5.2.2 Projektive Faktorisierung ......................................................................... 103 5.3 PROJEKTIVE BÜNDEL-AUSGLEICHUNG ........................................................... 105 5.4 EXPERIMENTELLE ERGEBNISSE ....................................................................... 106 5.5 DISKUSSION..................................................................................................... 107 6 AUTOMATISCHE SELBST-KALIBRIERUNG............................................. 109 6.1 VERWENDUNG ZUSÄTZLICHER INFORMATIONEN ............................................ 110 6.2 PRINZIP DER AUTO-KALIBRIERUNG ................................................................ 112 6.2.1 Affine Rekonstruktion mit der idealen Ebene.......................................... 112 6.2.2 Innere Orientierung durch den absoluten Kegelschnitt............................ 113 6.3 KLASSISCHE METHODEN ZUR AUTO-KALIBRIERUNG ..................................... 114 6.3.1 Die KRUPPA-Gleichungen ........................................................................ 115 6.3.2 Identische Singulärwerte der essentiellen Matrix .................................... 116 6.4 KALIBRIERUNG MIT DEM DUALEN ABSOLUTEN QUADRIC............................... 117 6.4.1 Lineare Auto-Kalibrierung....................................................................... 117 6.4.2 Verbesserungen und Erweiterungen......................................................... 119 6.4.3 Nicht-lineare Optimierung ....................................................................... 120 6.4.4 Kombiniertes Verfahren........................................................................... 121 6.5 EXPERIMENTELLE ERGEBNISSE ....................................................................... 121 6.6 DISKUSSION..................................................................................................... 123
Seite 2 und 3: Kurzfassung V Kurzfassung Für die
Seite 4 und 5: Vorwort VII Vorwort Die vorliegende
Seite 8 und 9: XII Inhaltsverzeichnis 7 METRISCHE

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