Die Erfindung betrifft einerseits ein Verfahren und andererseits eine Bildaufnahmevorrichtung zur Bestimmung einer geometrischen Messgröße eines Wahlobjektes. Eine solche geometrische Messgröße kann beispielsweise eine räumliche Distanz und/oder ein Flächeninhalt sein.

Derartige Verfahren zur Bestimmung einer geometrischen Messgröße sind an sich bekannt und beruhen auf einem manuellen Bearbeitungsschritt von zusätzlich aufgenommenen Bildern und/oder einer entsprechenden Skalierung mit zusätzlichen Abstandsinformationen. Beides erfordert zusätzliche Hard- und Software. Ferner sind vorbekannte Verfahren relativ zeitaufwändig . Es besteht daher die Aufgabe zur Vereinfachung der Bestimmung einer geometrischen Messgröße ein verbessertes Verfahren zu schaffen, bei welchem die genannten Nachteile ausgeräumt sind. Die Lösung dieser Aufgabe wird durch die Kombination der Merkmale gemäß Anspruch 1 erreicht. Insbesondere wird erfindungsgemäß zur Lösung der Aufgabe ein Verfahren zur Bestimmung einer geometrischen Messgröße eines Wahlobjektes vorgeschlagen, wobei

- in einem Aufnahmeschritt ein maßstabsgetreues, aus 3D- Punkten zusammengesetztes 3D-Bild des Wahlobjektes und zumindest eines an das Wahlobjekt angrenzenden Objektes erstellt wird, - in einem Einpassungsschritt eine dem Wahlobjekt zuordenbare Untermenge und eine dem zumindest einen angrenzenden Objekt zuordenbare Untermenge aus 3D-Punkten ausgewählt und für diese zumindest zwei Untermengen jeweils ein geometrisches Primitiv rechnergestützt eingepasst wird, und

- in zumindest einem Berechnungsschritt rechnergestützt zumindest eine Schnittkurve der geometrischen Primitive berechnet wird und mittels der zumindest einen Schnittkurve eine maximale Ausdehnung des Wahlobjektes in zumindest eine Richtung ermittelt und zur rechnergestützten Berechnung der geometrischen Messgröße herangezogen wird.

Durch die zusätzliche Einbeziehung von mehreren 3D-Punkten (allgemein auch als Punktewolke bezeichnet) von zumindest einem Teil zumindest eines an das Wahlobjekt angrenzenden Objektes wird dafür neben der Einpassung eines geometrischen Primitivs in die 3D-Punkte des Wahlobjekt, auch für das zumindest eine angrenzende Objekt ein geometrische Primitiv eingepasst. Dabei ist es günstig, wenn die beiden aneinander angrenzenden Objekte oder zumindest Teile davon eine unterschiedliche Raumrichtung aufweisen. Aufgrund der unterschiedlichen Raumrichtungen ergibt sich dann zwischen dem geometrischen Primitiv, das dem Wahlobjekt zugeordnet ist, und dem zumindest einen weiteren geometrischen Primitiv, das dem zumindest einem angrenzenden Objekt zugeordnet ist, eine Schnittkurve. Eine solche Schnittkurve kann sich auch allgemein durch eine Schnittmenge zwischen den Primitiven ergeben. Durch diese Schnittkurve wird die maximale Ausdehnung des Wahlobjektes in die zumindest eine Richtung bestimmbar, in welcher das Wahlobjekt an das zumindest eine angrenzende Objekt angrenzt. Durch das erfindungsgemäße Verfahren ist es daher möglich, eine geometrische Messgröße, wie beispielsweise zumindest eine Abmessung eines Wahlobjektes, vollautomatisiert zu bestimmen. Die exakten Grenzen des Wahlobjektes müssen dabei nicht durch 3D- Punkte repräsentiert sein, die auf diesen Grenzen liegen, um die geometrische Messgröße bestimmen zu können. Dies kann beispielsweise insbesondere dann vorteilhaft sein, wenn ein Grenzbereich, insbesondere eine Kante, des Wahlobjektes derart merkmalsarm ist, dass darin keine Merkmale detektierbar sind, oder der Grenzbereich nur unzureichend durch das zumindest eine 3D-Bild erfasst ist, beispielsweise aufgrund von Verdeckungen . Vorzugsweise wird das erfindungsgemäße Verfahren durch Aufnahme nur eines einzigen 3D-Bildes, insbesondere mit einem geeigneten 3D-Sensor, durchgeführt. Alternativ oder ergänzend kann ein 3D-Bild auch durch eine Berechnung erstellt werden. Bevorzugt wird hierbei zur Berechnung des 3D-Bildes eine LaufZeitmessung und/oder ein Structure- from-Motion-Verfahren verwendet. Insbesondere kann zur Berechnung eines 3D-Bildes eine Folge aus mehreren visuellen Bildern, vorzugsweise aus jeweils unterschiedlichen Blickwinkeln auf das Wahlobjekt, aufgenommen werden. Es kann weiter zweckmäßig sein, wenn in einem Verzeichnungskorrekturschritt eine Korrektur eines lokalen Fehlers der Abbildung des 3D-Bildes und/oder der visuellen Bilder rechnergestützt vorgenommen wird.

Abhängig von der geometrischen Figur des Wahlobjektes und des zumindest einen angrenzenden Objektes können unterschiedliche geometrische Primitive berechnet werden. Beispielsweise kann es erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass in dem Einpassungsschritt als zumindest ein geometrisches Primitiv ein, vorzugsweise parametrierter und/oder berandeter, Kegelmantelteil, Zylindermantelteil und/oder ein Ebenenteil verwendet wird. Soll mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens, wie hier beschrieben und beansprucht, beispielsweise eine Gebäudewandung vermessen werden, so kann dem als Gebäudewandung ausgebildeten Wahlobjekt durch Einpassung eines als Ebene ausgebildeten geometrischen Primitivs in die Untermenge aus 3D-Punkten, die dem Wahlobjekt zugeordnet sind, die Raumrichtung des Wahlobjekts bestimmt werden. Ferner kann es bei einer spezifischen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens zweckmäßig sein, wenn vor Durchführung des Einpassungsschrittes ein Gruppierungsschritt vorgenommen wird, um für jeden 3D-Punkt wenigstens eine Raumrichtung, insbesondere einen lokalen Normalenvektor und/oder einen oder zwei Tangentialvektor (en) , zu bestimmen und die 3D-Punkte anschließend gemäß ihrer jeweiligen Raumrichtungen einer Untermenge an 3D-Punkten rechnergestützt zuzuordnen. Insbesondere kann dabei erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass für jeden 3D-Punkt zunächst eine lokale Ebene und daraus ein Normalenvektor berechnet wird, und dass im Einpassungsschritt für jede Untermenge jeweils zumindest ein oder genau ein geometrisches Primitiv rechnergestützt eingepasst wird. Um mehrere Maße und/oder Begrenzungen des Wahlobjektes bestimmen zu können, kann es vorteilhaft sein, wenn im Aufnahmeschritt das zumindest eine maßstabsgetreue 3D-Bild von dem Wahlobjekt und zumindest von Teilen von zwei oder mehr angrenzenden Objekten aufgenommen wird. Um beispielsweise eine vorzugsweise rechteckige Fläche ausmessen zu können, kann es insbesondere zweckmäßig sein, das maßstabsgetreue Bild neben dem Wahlobjekt von drei oder vier angrenzenden Objekten oder Teilen davon aufzunehmen. Besonders zweckmäßig kann es dabei sein, wenn zumindest Teile von allen angrenzenden Objekten aufgenommen werden. Durch die

Aufnahme von angrenzenden Objekten können die maximalen Ausdehnungen oder die Begrenzungen, an welchen das Wahlobjekt an die angrenzenden Objekte angrenzt, des Wahlobjektes durch Berechnung jeweils einer Schnittkurve zwischen dem geometrischen Primitiv, welches dem Wahlobjekt zugeordnet wird, und den weiteren geometrischen Primitiven, die jeweils den angrenzenden Objekten zugeordnet sind, berechnet werden.

Um ein geometrisches Primitiv besser einpassen zu können, kann es zweckmäßig sein, wenn zumindest drei 3D-Punkte zur Einpassung herangezogen werden.

Es kann weiter zweckmäßig sein, wenn bei dem erfindungsgemäßen Verfahren eine Plausibilitätsprüfung vorgenommen wird. Durch eine solche Plausibilitätsprüfung können die zumindest zwei oder mehr geometrischen Primitive geprüft und/oder optimiert werden. Beispielsweise ist es dabei denkbar, dass einzelne 3D-Punkte, welche eine sinnvolle Einpassung eines geometrischen Primitivs nicht zulassen und/oder eine hohe Abweichung gegenüber weiteren 3D-Punkten einer Untermenge aufweisen, bei der Einpassung des geometrischen Primitivs in die 3D-Punkte der Untermenge nicht berücksichtigt werden. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann vorgesehen sein, dass das Wahlobjekt eine Gebäudewandung oder ein Teil davon ist und/oder dass zumindest ein angrenzendes Objekt ein Teil einer angrenzenden Gebäudewandung, ein Teil eines angrenzenden Fußbodens und/oder ein Teil einer angrenzenden Decke ist. Durch diese Konfiguration kann ein Abstand zwischen zwei Punkten und/oder zwei Begrenzungslinien, eine Fläche oder ein anderes Maß als geometrische Messgröße einer Gebäudewandung rechnergestützt ermittelt werden. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren und/oder der erfindungsgemäßen Bildaufnahmevorrichtung kann also vorgesehen sein, dass die geometrische Messgröße eine räumliche Distanz ist, insbesondere eine Breite, eine Höhe, ein, insbesondere kürzester und/oder größter, Abstand zwischen zwei Begrenzungslinien, und/oder eine Diagonale, und/oder ein Flächeninhalt, insbesondere des gesamten Wahlobjektes oder eines Teiles davon ist.

Erfindungsgemäß kann weiter vorgesehen sein, dass das Wahlobjekt, für welches eine geometrische Messgröße ermittelt werden soll, manuell und/oder rechnergestützt automatisiert ausgewählt wird. Insbesondere kann dabei erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass das einer Bildmitte des 3D-Bildes am nächsten liegende geometrische Primitiv dem Wahlobjekt rechnergestützt automatisiert zugeordnet wird. Dies hat den Vorteil, dass ein Wahlobjekt in seiner Gesamtheit mitsamt den daran angrenzenden Objekten aufnehmbar ist und ohne weiteren manuellen Zwischenschritt direkt eine Berechnung der geometrischen Messgröße mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens kann vorgesehen sein, dass die zumindest eine Schnittkurve eine Schnittgerade ist. Dies kann beispielsweise dann der Fall sein, wenn eine Schnittkurve aus zwei, als Ebenen ausgestalteten geometrischen Primitiven berechnet wird .

Insbesondere kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass im Berechnungsschritt zumindest zwei, drei oder vier Schnittkurven eines dem Wahlobjekt zugeordneten geometrischen Primitivs mit zwei, drei oder vier weiteren geometrischen Primitiven, die jeweils den angrenzenden Objekten zugeordnet sind, zur Bestimmung der maximalen Ausdehnung, insbesondere zur Bestimmung der Begrenzungen des Wahlobjektes und zur Berechnung der geometrischen Messgröße herangezogen werden.

Besonders vorteilhaft kann es sein, wenn bei dem erfindungsgemäßen Verfahren das zumindest eine 3D-Bild dadurch erstellt wird, dass es mit einer Bildaufnahmevorrichtung mit einer 3D-Kamera aufgenommen wird oder dass das 3D-Bild durch eine Mehrbild-Rekonstruktion aus einer Folge von mehreren visuellen Bildern, welche insbesondere mittels einer Bildaufnahmevorrichtung mit einer visuellen Kamera aufgenommen wurden, vorzugsweise durch eine Structure-from-Motion-Verfahren, berechnet wird. Insbesondere kann zur Erstellung eines 3D-Bildes erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass ein 3D-Bild durch eine Bildaufnahmevorrichtung mit einem Time-of-Flight-Sensor, einem Laserscanner und/oder einer Stereokamera, insbesondere zur Durchführung einer LaufZeitmessung durch einen Lichtpuls, , aufgenommen wird.

Alternativ oder ergänzend dazu kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass die Bestimmung der geometrischen Messgröße durch die Berücksichtigung eines

Gravitationsvektors optimiert wird. Insbesondere kann es dabei zweckmäßig sein, wenn die Richtung des Gravitationsvektors als Lotrichtung herangezogen wird, so dass beispielsweise auch bei einer schrägen Ausrichtung einer oder der Bildaufnahmevorrichtung während des Aufnahmeschritts die Raumrichtung der geometrischen Messgröße besser bestimmbar ist, da die Lotrichtung stets nach unten, das heißt in Richtung des Erdmittelpunkts, zeigt.. Dadurch kann es beispielsweise möglich sein, einen Wert einer zu bestimmenden Höhe eines Wahlobjektes und deren tatsächliche Ausrichtung, welche in der Regel parallel zur Richtung des Gravitationsvektors verläuft, und/oder einen Wert einer zu bestimmenden Breite eines Wahlobjektes und deren tatsächliche Ausrichtung, welche in der Regel quer, insbesondere senkrecht oder horizontal, zur Richtung des Gravitationsvektors verläuft, einfacher und genauer zu bestimmen. Ist die geometrische Messgröße ein Flächeninhalt einer beispielsweise rechteckigen Fläche, so müssen für diese Fläche gemäß der geltenden Bauordnung auch die eindimensionalen Werte, wie in diesem Fall die Breite und die Höhe, angegeben werden, aus denen sich der Flächeninhalt errechnen lässt . Vorzugsweise wird der Gravitationsvektor durch eine Gravitationsmessung bestimmt. Dies kann beispielsweise durch eine geeignete Messvorrichtung erfolgen.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens kann es vorgesehen sein, dass im Einpassungsschritt ein RANSAC-Verfahren und/oder ein Region- Growing-Verfahren angewendet wird. Das Region-Growing- Verfahren ist ein iteratives Verfahren, bei welchem, insbesondere rechnergestützt, 3D-Punkt für 3D-Punkt ausgehend von einem ausgewählten 3D-Punkt oder Seed geprüft werden, ob benachbarte Punkte noch mit zum geometrischen Primitivs gerechnet werden können oder zu einem anderen geometrischen Primitiv gehören. Beispielsweise kann somit, sobald das ausgewählte geometrische Primitiv fertig ermittelt ist, mit seiner Begrenzung und durch die 3D-Punktfolge , in diesem Fall anschließend in der Nachbarschaft nach weiteren geometrischen Primitiven gesucht werden.

Des Weiteren betrifft die Erfindung eine

Bildaufnahmevorrichtung mit der Merkmalskombination gemäß Anspruch 10. Insbesondere wird erfindungsgemäß eine Bildaufnahmevorrichtung zur Bestimmung einer geometrischen Messgröße eines Wahlobjektes vorgeschlagen, mit einem Bildsensor zur Aufnahme eines 3D-Bildes, einer Grup ierungseinheit zur Gruppierung der 3D- unkte in Untermengen, die dem Wahlobjekt und dem zumindest einen angrenzenden Objekt zuordenbar und/oder zugeordnet sind, einer Einpassungseinheit zur Einpassung eines geometrischen Primitivs in eine Untermenge von 3D-Punkten, einer Schnittkurvenberechnungseinheit , die zu einer Berechnung wenigstens einer Schnittkurve zu zwei geometrischen Primitiven eingerichtet ist, einer Berechnungseinheit zur Berechnung einer geometrischen Messgröße durch Heranziehen von zumindest einer berechneten Schnittkurve zwischen dem geometrischen Primitiv, das dem Wahlobjekt zugeordnet ist, und zumindest dem geometrischen Primitiv, das dem zumindest einen angrenzenden Objekt zugeordnet ist.

Die erfindungsgemäße Bildaufnahmevorrichtung, wie hierin beschrieben und beansprucht, weist den Vorteil auf, dass damit aus zumindest einer oder genau einer ortsfesten Kamerapose zumindest ein oder genau ein maßstabgetreues 3D- Bild des Wahlobjektes und zumindest eines an das Wahlobjekt angrenzenden Objektes oder eines Teils davon aufgenommen werden muss, um eine geometrische Messgröße des Wahlobjektes bestimmen zu können. Nach Aufnahme des zumindest einen maßstabgetreuen 3D-Bildes ist mittels der erfindungsgemäßen Bildaufnahmevorrichtung eine rechnergestützte automatisierte Berechnung der geometrischen Messgröße des Wahlobjektes möglich, ohne dass weitere manuelle Zwischenschritte notwendig sind.

Bei einer bevorzugten Ausgestaltungsform der erfindungsgemäßen Bildaufnahmevorrichtung kann vorgesehen sein, dass die 3D-Berechnungseinheit dazu eingerichtet ist, wenigstens eine Raumrichtung, insbesondere einen lokalen Normalenvektor und/oder einen oder zwei Tangentialvektor (en) , eines 3D-Punktes zu bestimmen. Insbesondere kann dies dadurch erreicht werden, dass für jeden 3D-Punkt zunächst eine lokale Ebene und daraus ein Normalenvektor berechenbar ist. Ferner kann die 3D-Berechnungseinheit dazu eingerichtet sein, die 3D-Punkte gemäß ihren Raumrichtungen zu Untermengen von 3D- Punkten zusammenzufassen. Dadurch können die 3D-Punkte einfach bestimmbar sein, welche zur Einpassung eines geometrischen Primitivs als Untermenge von 3D- Punkten herangezogen werden müssen. Bei einer spezifischen Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Bildaufnahmevorrichtung kann es zweckmäßig sein, wenn diese eine Plausibilitätsprüfeinrichtung zur Prüfung und/oder zur Optimierung des wenigstens einen geometrischen Primitivs aufweist. Insbesondere kann diese dazu eingerichtet sein, eine Optimierung des zumindest einen geometrischen Primitivs vorzunehmen, bis eine minimierte Diskrepanz zwischen den SD- Punkten und den tatsächlichen Punkten des geometrischen Primitivs vorliegt. Dadurch kann eine besonders gute Einpassung des geometrischen Primitivs erreicht werden.

Besonders vorteilhaft kann es sein, wenn die erfindungsgemäße Bildaufnahmevorrichtung, wie hierin beschrieben und beansprucht, dazu eingerichtet ist, das erfindungsgemäße Verfahren, wie hierin beschrieben und beansprucht, ausführen zu können. Aus diesem Grund ergeben sich für die erfindungsgemäße Ausgestaltung einer solchen

Bildaufnahmevorrichtung die gleichen Vorteile, wie die Vorteile, welche zuvor für das erfindungsgemäße Verfahren beschrieben wurden.

Die Erfindung betrifft also ein Verfahren und eine Bildaufnahmevorrichtung zur Bestimmung einer geometrischen Messgröße eines Wahlobjektes. Das Verfahren umfasst mehrere Schritte, wobei in einem Aufnahmeschritt aus zumindest einer ortsfesten Kamerapose zumindest ein maßstabsgetreues 3D-Bild des Wahlobjektes und zumindest eines an das Wahlobjekt angrenzenden Objektes oder eines Teiles davon aufgenommen und/oder rechnergestützt berechnet wird, wobei in einem Merkmalsdetektionsschritt eine Merkmalsdetektion auf das zumindest eine 3D-Bild rechnergestützt angewandt wird, um Bildpixel als Merkmalspixel zu identifizieren, wobei in einem 3D-Berechnungsschritt zu den Merkmalspixeln 3D-Punkte des Wahlobjektes und des zumindest einen angrenzenden Objektes rechnergestützt berechnet werden, wobei in einem Einpassungsschritt eine dem Wahlobjekt zuordenbare Untermenge und eine dem zumindest einen angrenzenden Objekt zuordenbare Untermenge aus 3D-Punkten ausgewählt und für diese zumindest zwei Untermengen jeweils ein geometrisches Primitiv rechnergestützt eingepasst wird, und wobei in zumindest einem Berechnungsschritt rechnergestützt zumindest eine

Schnittkurve der geometrischen Primitive berechnet wird und mittels der zumindest einen Schnittkurve eine maximale Ausdehnung des Wahlobjektes in zumindest eine Richtung zur rechnergestützten Berechnung der geometrischen Messgröße herangezogen wird. Die Bildaufnahmevorrichtung ist zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens eingerichtet und weist einen Bildsensor, einen Merkmalsdetektor, eine 3D- Berechnungseinheit , eine Gruppierungseinheit, eine Einpassungseinheit und eine Berechnungseinheit auf

Die Erfindung wird nun anhand mehrerer Ausführungsbeispiele näher beschrieben, ist jedoch nicht auf diese Ausführungsbeispiele beschränkt. Weitere erfindungsgemäße Ausführungsbeispiele ergeben sich durch die Kombination einzelner oder mehrerer Merkmale der Schutzansprüche untereinander und/oder mit einzelnen oder mehreren Merkmalen der Ausführungsbeispiele. Es zeigt:

Fig. 1 eine vereinfachte schematische Darstellung in

Draufsicht einer Szene mit Objekten und einer erfindungsgemäßen Bildaufnahmevorrichtung, welche zur Vermessung eines als Gebäudewandung ausgebildeten Wahlobjekts verwendet wird,

Fig. 2 eine vereinfachte schematische Darstellung m

Draufsicht einer weiteren Szene mit Objekten und der erfindungsgemäßen Bildaufnahmevorrichtung, welche zur Vermessung eines als Gebäudewandung ausgebildeten Wahlobjekts verwendet wird,

Fig. 3 drei Untermengen von 3D-Punkten, welche dem

Auswahlobjekt, einem ersten angrenzenden Objekt und einem zweiten angrenzenden Objekt zugeordnet sind und in welche jeweils geometrische Primitive eingepasst sind, Fig. 4 drei Untermengen von 3D-Punkten, welche dem

Auswahlobjekt, einem ersten angrenzenden Objekt und einem zweiten angrenzenden Objekt zugeordnet sind und in welche jeweils geometrische Primitive eingepasst sind,

Fig. 5 die durch Bestimmung der Schnittkurven festgelegten

Begrenzungen des geometrischen Primitivs, welches dem Wahlobjekt zugeordnet ist, Fig. 6 die durch Bestimmung der Schnittkurven festgelegten

Begrenzungen des geometrischen Primitivs, welches dem Wahlobjekt zugeordnet ist.

In den Figuren 1, 3 und 5 sowie in den Figuren 2, 4 und 6 sind zwei Anwendungsbeispiele der Erfindung für unterschiedliche Anordnungen von Objekten in vereinfachter schematischer Weise dargestellt. Dabei wird eine Bildaufnahmevorrichtung 1 zur Bestimmung einer geometrischen Messgröße eines Wahlobjektes 2 eingesetzt, um das erfindungsgemäße Verfahren, wie hier beschrieben und beansprucht, auszuführen.

Die Bildaufnahmevorrichtung 1 weist einen Bildsensor 5 zur Aufnahme eines 3D-Bildes oder einer Bilderfolge aus mehreren, insbesondere visuellen Bildern, die aus unterschiedlichen Kameraposen aufgenommen werden, zur Berechnung eines 3D- Bildes auf.

Der Bildsensor 5 kann beispielsweise als Stereo-Kamera ausgebildet sein. Beispielsweise kann hierbei vorgesehen sein, dass als zusätzliche Schritte eine Entzerrung von Einzelbildern vorgenommen wird. Vorzugweise kann hierzu eine Verzeichnungskorrektureinheit vorgesehen sein, mittels welcher lokale Fehler des Abbildungsmaßstabes korrigierbar sind. Weiter kann vorgesehen sein, dass eine Rektifizierung der Bilder vorgenommen wird, so dass die Bildzeilen den Epipolarlinien entsprechen. Insbesondere kann weiter vorgesehen sein, dass eine Optimierung vorgenommen wird, so dass ein Matching entlang der Bildzeilen und/oder den Epipolarlinien vorliegt. Weiterhin kann auch eine Umrechnung von Disparitäten in Abstandswerte vorgesehen sein. All diese Bearbeitungsschritte sind bereits aus dem Stand der Technik vorbekannt . Bei einer spezifischen Ausgestaltung der

Bildaufnahmevorrichtung 1 kann vorgesehen sein, dass ein Aufnahmeschritt aus zumindest einer oder genau einer ortsfesten Kamerapose vorgenommen wird, um zumindest ein maßstabgetreues 3D-Bild des Wahlobjektes 2 und zumindest zweier an das Wahlobjekt angrenzenden Objekte 3, 4 oder zumindest eines Teiles davon aufzunehmen und/oder rechnergestützt berechnen zu können.

Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass durch Filtern der Tiefenkarten Fehlkorrespondenzen entfernbar sind. Auch dieser Schritt ist bereits aus dem Stand der Technik vorbekannt.

Die Bildaufnahmevorrichtung 1 weist ferner einen Merkmalsdetektor zur Identifikation von Bildpixeln in dem zumindest einen 3D-Bild als Merkmalspixel 6 auf. Dadurch ist ein Merkmalsdetektionsschritt durchführbar, mittels welchem eine Merkmalsdetektion auf das zumindest eine 3D-Bild rechnergestützt angewandt wird, um Bildpixel als Merkmalspixel 6 zu identifizieren.

Die Bildaufnahmevorrichtung 1 hat außerdem eine SD- Berechnungseinheit zur Berechnung von 3D-Punkten 7 zu den Merkmalspixeln des Wahlobjektes 2 und zumindest eines an das Wahlobjekt 2 angrenzenden Objektes 3, 4. Damit ist ein 3D- Berechnungsschritt durchführbar, wobei zu den Merkmalspixeln 6 3D-Punkte 7 des Wahlobjektes 2 und der beiden angrenzenden Objekte 3, 4 rechnergestützt berechnet werden. Bei einer derartigen Umrechnung der Merkmalspixel einer Tiefenkarte in 3D-Punkte ist es vorteilhaft, wenn eine Beibehaltung der Beziehung zwischen Bildkoordinate und 3D-Punkt vorgesehen ist. Auch ein derartiger Schritt ist bereits aus dem Stand der Technik vorbekannt .

Um die 3D-Punkte 7 gemäß ihrer Zuordenbarkeit zu einem bestimmten geometrischen Primitiv 8, 9, 10 einordnen zu können, weist die Bildaufnahmevorrichtung 1 eine Gruppierungseinheit zur Gruppierung der 3D- Punkte 7 in Untermengen auf. Die Untermengen umfassen dabei vorzugsweise alle 3D-Punkte 7, welche dem Wahlobjekt 2, dem ersten angrenzenden Objekt 3 oder dem zweiten angrenzenden Objekt 4 zuordenbar sind. Um die einzelnen 3D-Punkte 7 den jeweiligen Untermengen zuordnen zu können, kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass mittels der Gruppierungseinheit zunächst eine lokale Ebene für jeden 3D-Punkt, insbesondere unter Nutzung der benachbarten Pixel in der Tiefenkarte, bestimmt wird oder bestimmbar ist. Anschließend ist es möglich, einen Normalenvektor für jeden 3D-Punkt 7 und somit dessen Raumrichtung zu bestimmen. Die einzelnen 3D-Punkte 7 können daher gemäß ihrer Raumrichtung einer Untermenge zugeordnet werden. Dadurch ist eine Trennung von 3D- Punkten 7 möglich, die zur Einpassung von unterschiedlichen geometrischen Primitiven 8, 9, 10 heranziehbar sind oder herangezogen werden. Die Bildaufnahmevorrichtung 1 weist weiter eine Einpassungseinheit zur Einpassung eines geometrischen Primitivs 8, 9, 10 in eine Untermenge von 3D-Punkten 7 auf. Durch diese Einpassungseinheit kann ein Einpassungsschritt ausgeführt werden, bei welchem beispielsweise eine dem Wahlobjekt 2 zugeordnete oder zuordenbare Untermenge und weitere jeweils den beiden angrenzenden Objekten 3, 4 zugeordnete oder zuordenbare Untermengen aus 3D- Punkten 7 ausgewählt und jeweils ein geometrisches Primitiv 8, 9, 10 rechnergestützt eingepasst wird oder einpassbar ist. Das geometrische Primitiv 8 ist dabei dem Wahlobjekt 2 zugeordnet oder zuordenbar . Die geometrischen Primitive 9 und 10 sind den beiden angrenzenden Objekten 3 und 4 zugeordnet oder zuordenbar. Die geometrischen Primitive 8, 9, 10 sind im vorliegenden Fall als Ebenen ausgestaltet, insbesondere da mittels der erfindungsgemäße Bildaufnahmevorrichtung 1 eine geometrische Messgröße einer größtenteils ebenen Fläche, insbesondere einer Gebäudewandung, ausgemessen werden soll. Das Einpassen der Ebene kann beispielsweise mittels eines RANSAC-Verfahrens rechnergestützt vorgenommen werden oder vornehmbar sein.

Des Weiteren ist es möglich, dass die erfindungsgemäße Bildaufnahmevorrichtung 1 mit einer

Plausibilitätsprüfungseinrichtung ausgestaltet ist, um ein geometrisches Primitiv 8, 9, 10 prüfen und/oder optimieren zu können. Insbesondere kann dabei vorgesehen sein, dass nur Punkte berücksichtigt werden, die zu dieser bestimmten Ebene zugehörig sind (weshalb diese Punkte auch als „ Inlier" bezeichnet werden) . Die Ebene kann zudem lediglich auf passende Punkte eingepasst werden. Optional kann zudem vorgesehen sein, dass für jede Untermenge eine Bestimmung der Flächenumgrenzung für die jeweilige Ebene aus den dazugehörigen Punkten vorgenommen wird oder vornehmbar ist. Durch einen Vergleich der Ebenen miteinander, insbesondere der Raumrichtung der Ebenen, können zusammengehörige Ebenen identifiziert und zusammengeführt werden. Zusammengeführte Ebenen können dann als ein geometrisches Primitiv gewertet werden . Die Bildaufnahmevorrichtung 1 weist zudem eine Berechnungseinheit zur Berechnung der geometrischen Messgröße aus den vorermittelten Werten, insbesondere aus den Schnittkurven, vorzugsweise Schnittgeraden, der geometrischen Privimtive, auf. Durch die Berechnungseinheit kann daher ein Berechnungsschritt rechnergestützt ausgeführt werden, mittels welchem zunächst die Schnittkurven 14, 15 der geometrischen Primitive 8, welches dem Wahlobjekt 2 zugeordnet ist, und dem geometrischen Primitiv 9, welches dem ersten angrenzenden Objekt 3 zugeordnet ist, sowie dem geometrischen Primitiv 8 und dem geometrischen Primitiv 10, welches dem zweiten angrenzenden Objekt 4 zugeordnet ist, berechnet werden. Über die ermittelten Schnittkurven 14, 15, welche im vorliegenden Fall als Schnittgeraden vorliegen, ist eine maximale Ausdehnung 16 des Wahlobjektes 2 in die jeweilige Richtung, in welcher das Wahlobjekt 2 an die angrenzenden Objekte 3, 4 angrenzt, berechenbar. Insbesondere kann eine maximale Ausdehnung 16 des Wahlobjektes in einer Dimension rechnergestützt berechenbar sein. Durch die Ermittlung der maximalen Ausdehnungen des Wahlobjektes 2 kann beispielsweise eine Distanz und/oder eine Fläche des Wahlobjektes 2 mittels der erfindungsgemäßen Bildaufnahmevorrichtung 1 bestimmt werden .

Zur Auswahl des Wahlobjektes 2 kann zur vereinfachten Bedienung der erfindungsgemäßen Bildaufnahmevorrichtung 1 vorgesehen sein, dass ausgehend von der Bildmitte des aufgenommenen 3D-Bildes das der Bildmitte am nächstgelegene, im vorliegenden Fall als Ebene ausgestaltete geometrische Primitiv 8 dem Wahlobjekt 2, insbesondere rechnergestützt automatisiert, zugeordnet wird oder zuordenbar ist. Dadurch kann erreicht werden, dass der Benutzer durch Zentrierung des Wahlobjektes 2 bei der Aufnahme des 3D-Bildes eine vorzugsweise automatisierte Auswahl des Wahlobjektes 2 vornehmen kann. Vorzugsweise kann bei der Bestimmung einer geometrischen Messgröße eines Wahlobjektes 2, welches insbesondere als Gebäudewandung ausgestaltet ist, vorgesehen sein, dass die Schnittkurven 14, 15 des geometrischen Primitivs 8 mit allen geometrischen Primitiven 9, 10, die insbesondere allen an das Wahlobjekt 2 angrenzenden Objekte 3, 4 zugeordnet sind, berechnet werden, insbesondere um alle vertikalen und/oder horizontalen Begrenzungen des Wahlobjektes 2 genau bestimmen zu können. Eine maximale Ausdehnung in einer Dimension des Wahlobjektes 2 kann dabei durch die Berechnung der Ausdehnung zwischen zwei Schnittkurven bestimmt werden.

Bezugszeichenliste

Bezugszeichenliste

1 Bildaufnahmevorrichtung

2 Wahlobjekt

3 erstes angrenzendes Objekt

4 zweites angrenzendes Objekt

5 Bildsensor

6 Merkmalspixel (Merkmalspunkt)

7 3D-Punkt

8 geometrisches Primitiv, welches dem Wahlobjekt 2

zugeordnet ist

9 geometrisches Primitiv, welches dem ersten angrenzenden Objekt 3 zugeordnet ist

0 geometrisches Primitiv, welches dem zweiten angrenzen- den Objekt 4 zugeordnet ist

1 Raumrichtung des geometrischen Primitivs 8

2 Raumrichtung des geometrischen Primitivs 9

3 Raumrichtung des geometrischen Primitivs 10

Schnittkurve der geometrischen Primitive 8 und 9

5 Schnittkurve der geometrischen Primitive 8 und 10

6 Ausdehnung des Wahlobjektes in einer Dimension

7 berechnete erste Begrenzung der Ausdehnung des

Wahlobjektes 2

berechnete zweite Begrenzung der Ausdehnung des

Wahlobjektes 2

/ Ansprüche