Einführung in das CaRo-Projekt: Geometrie- und Texturerfassung von 3D-Objekten mit robotergeführter Videokamera

Abstract

Mit dem CaRo-Projekt (CaRo = Camera Roboter) wird an der Universität Karlsruhe ein neuartiger Ansatz verfolgt, um das Problem der Erfassung von Form- und Oberflächendaten für 3D-Objekte zu lösen. Bei CaRo führt ein Roboterarm eine Kamera und richtet sie gemäß der jeweiligen Erfassungsstrategie aus verschiedenen Richtungen auf das zu digitalisie- rende Objekt, z. B. ein Werkstück des Maschinenbaus. Mit Bildanalyse- verfahren können nun die Koordinaten von Oberflächenpunkten des Werkstücks bestimmt werden. Diese Vorgehensweise hat mehrere Vorteile. Die Kameraführung erfolgt adaptiv und wird von der Analysesoftware vorgegeben. Zwischen Globalsichten und Detailvergrößerungen kann ständig gewechselt werden. Die Oberfläche des Werkstücks kann in hochauflösenden Farbbildern repräsentiert werden, so daß Textur und Farbe zusammen mit den Geometriedaten geliefert werden können. Die Flexibilität des Ansatzes wird dadurch deutlich, daß sich mit ihm z.B. unterschiedlichste Anforderungen erfüllen lassen. So besteht die Möglichkeit, auch Bücher mit nicht planliegenden Seiten vollautomatisch zu digitalisieren, wobei nicht die 3D-Geometrie, sondern die Textrepräsentation im Vordergrund steht. Weiterhin können mit dem CaRo-Ansatz dreidimensionale Daten erzeugt werden, wie sie z. B. beim Reverse Engineering und in der Werbe- und Filmindustrie (virtuelle Welten, Computeranimationen in der Werbung, Trickfilm) benötigt werden. Die bisher bekanntgewordenen Digitalisiergeräte können die geforderte Breite und Flexibilitdt der Objektdigitalisierung nicht leisten. Es besteht diebegründete Hoffnung, daß der CaRo-Ansatz, also das bewegte Kameraauge, zu einer Standard-Eingabetechnik für die graphische Datenverarbeitung ausgebaut werden kann