Entwicklungen im Bereich unter Tage Vermessung

[hungerlieb]

Hallo,
wer nach "fauler Vermesser" googelt....kleiner Scherz...

https://www.youtube.com/watch?v=bLTLaZJTsBk
https://www.youtube.com/watch?v=qTW-dbZr4U8

Sehr spannend und technologisch beeindruckend.
2 Fragen dazu:
- kennt jemand Publikationen die die neueren Verfahren, also Fotogrammetrie, Laserscan usw. vergleichen (Zeit, Preis, Ergebnisse, Rechenbedarf, etc.)
- Wie sieht es mit unter Wasser-Verfahren aus, sind die auch derartig im Wandel?
Danke vorab

[MatthiasM]

Ich bin mit meinem Wissensstand aus der Höhlenvermessung noch bei der klassischen Methode, leicht modernisiert, hängen geblieben. Nicht mehr Maßband, Hängezeug, sondern "schon" Disto, Neigungsmesser, Peilkompaß + Klemmbrett, Millimeterpapier und Bleistift. Ich hab vermessungstechnisch noch die ersten Anfänge vom DistoX aktiv mitbekommen. Inzwischen ist, nach ein paar gesponserten Ausflügen zu professionellem Equipment (Leica Laserscanner für obere 5stellige Beträge leihweise von höhlenbegeisterten Vermessungsfakultäten ausgeliehen, um richtig große Sachen zu vermessen) einiges einfacher und v.a. billiger geworden. Ein gutes Smartphone oder eine halbwegs brauchbare Digitalkamera, damit ein Video (rein, raus, möglichst alles von allen Seiten filmen) + ein paar wenige, GUT klassisch ermittelte, mitgefilmte Meßpunkte für die Referenzierung + Software, die einen guten heutigen Gaming-PC mal eine Nacht voll beschäftigt ist heute der aktuellste Stand für ein schönes 3D-Modell solcher Höhlen incl. Oberflächentexturen, und das ganze ist für Hobby auch schon machbar... Vor 10 Jahren noch unvorstellbar....

GA Matthias

[markscheider]

Ich wüßte jetzt auf Anhieb keine solchen Publikationen. Fotogrammetrie liefert halt keine zeitnahen Ergebnisse, weil der Rechenaufwand gigantisch ist. Beim Laserscan hat man sofort ein (unbereinigtes) Ergebnis.

[Mannl]

Die Bergakademie forscht hierzu wohl ...
https://tu-freiberg.de/presse/wie-sich- ... d-getestet

[MatthiasM]

Noch ergänzend: Publikationen zu den Vermessungsverfahren selbst wüßte ich auf Anhieb keine, aber es gibt inzwischen schon diverse dergestalt bearbeite Projekte, wo die als Ergebnis "herausgepurzelten" 3D-Modelle der betreffenden Räumlichkeiten virtuell im Netz zu finden sind oder waren. Also nicht eine 3D-Visualisierung "klassisch" aus Meßzug + LRUD-Daten etc. + Rendering eines "virtuell generierten" Modells, was die bisherige Vermessungssoftware (Compass, Survex, Therion, Caverender) kann, sondern generiert aus dem Video + ein paar exakt eingemessener Referenzpunkte.

Das eine Projekt, das ich konkret gewußt hätte, scheint derzeit leider nicht mehr online zu sein....

GA Matthias

[markscheider]

Die Bergakademie forscht hierzu wohl ...
https://tu-freiberg.de/presse/wie-sich- ... d-getestet

Ein Radroboter. Das besondere an dem vom Hungerlieb verlinkten Gerät ist ja, daß es schreitet. Inzwischen sind die Dinger wohl auch beim deutschen Militär angekommen: https://www.google.com/url?sa=t&rct=j&q ... IQHD8L1nxb.

Man kann davon ausgehen, dass mit zunehmender Verbreitung und damit einhergehender Preissenkung weitere zivile Anwendungsmöglichkeite erschlossen werden. So ein Schreitroboter ist natürlich bei schwierigem Untergrund viel flexibler. Auch sehe ich bei dem Freiberger Projekt keinen Hinweis auf KI?

[Mannl]

Markscheider
Was du schreibst war mir auch klar.
Deshalb nur als Hinweis, das man dran arbeitet.
Alles wird man sicher nicht offen legen. Ich denke aber, das alles was veröffentlicht wird schon "Schnee von gestern" ist.

[MatthiasM]

Wenn's in Richtung "autonomer" Geräte geht, hätte es in der Höhlenforschung einen klaren Anwendungsfall. Von mir vorgenanntes ""3D-Scanning per Video" mit Hilfe eines Quadcopters, um richtig große Hohlräume zu vermessen und zu erkunden, ohne sich von unten aus hochzuschlossern.

Mit Quadcoptern bei irgendwelchen Portalen in Steilwänden oder gewaltigen Schloten und unter Wasser mit ROVs um die Ecke zu schauen, bevor man sich dort mühsam hinarbeitet, ist in der Höhlenforschung schon Stand der Technik.

lG Matthias

[Uran]

In St. Andreasberg wurde jetzt ein Video aus der dreidimensionalen fotografischen Erfassung von Grubenbauen vorgestellt. Dazu sollen wohl 20.000 Fotos verwendet worden sein. War schon interessant.

[MatthiasM]

Genau, und dieselbe Methodik verwendet die X Einzelbilder von Videos, wo dadurch, daß ohne Schnitt einfach einmal rein-umschauen-raus durchgefilmt wurde, garantiert ist, daß die Bilder von der Software perfekt nahtlos aneinandergesetzt werden können. Wie gesagt, braucht leistungsfähige Hardware, die dann schon mal 'ne Nacht bei 100% CPU-Last auf allen Kernen mit heulenden Lüftern durchrechnet....

[Uran]

Man gewinnt zwar einen schönen räumlichen Eindruck, allerdings sieht man ja nicht die Originalfotos, sondern die vom Rechner dargestellten Fotos. Es wirkt alles sehr künstlich. Für einen Raumeindruck o.k. für wissenschaftliche Arbeiten wertlos.

[MatthiasM]

Soll ja in erster Linie das 3D-Modell mit Meßzug und aus LRUD abgeleiteten "interpolierten" Raumbegrenzungen ersetzen, um mit überschaubarem Aufwand ein Flächen- oder Volumenmodell zu machen. Die virtuelle Befahrung am PC fällt da als nettes Nebenprodukt an und ist trotzdem weit besser als diese computergenerierten Schläuche von Meßzug + LRUD und weit realitätsnäher als die irgendwie grau gerenderte Punktewolke vom Laserscan.
Und es sind irgendwie schon die "Originalfotos", die werden ja entsprechend auf das aus den Fotos oder dem Video generierte Modell "zurechtgezerrt".

Das Modell, das ich schon gesehen und hier gerade im Hinterkopf hatte, das leider offline zu sein scheint, war der "Wendelwurm", eine Höhle, die HöFos vom VHM München im Wendelsteingebiet entdeckt und vermessen haben. Die Höhle kenn ich nicht live, aber dort mit der Maus am Bildschirm hineinzuschliefen, das war SEHR lebensecht.....

[AndreasE]

mal zu Andreasberg: Man konnte an den gewünschten Stellen schon in Fotoqualität reinzoomen.
Allerdings werden die Foto´s natürlich per jpeg "runtergerechnet", um die Datenflut besser in den Griff zu bekommen.
Ich denke, dass das mit den Video´s nicht so klappt, weil da die Auflösung gerade im Dunkel UT nicht so berauschend sein kann.

Am Vorabend wurde von der Person, die das Projekt auch bei uns angestoßen hat und auf seiner leistungsfähigeren Hardware, eine Vorführung mit den Projektdateien gezeigt. Allerdings ist das Projekt für diese erste eine Grube mittlerweile 600GB groß... Was wir am Samstag gesehen haben, war nur ein "abgefilmter" Stream von seinem Rechner, ohne die Möglichkeiten der Originalsoftware. Dort kann man hinzoomen, sich umdrehen und "irgendwo" hingehen.
Interessant war, dass die aus Foto´s entstandene digitale Karte auch am Ende mit den alten Rissen bis auf minimalste Abweichungen übereinstimmt und reproduzierbar ist. Interessant wird´s, wenn man mal im Kreis fährt
Aber nun gut: vielleicht sind es auch viel zu viele Foto´s und es wäre auch mit wenigeren gut. Es ist ja erstmal ein Versuch, entstanden aus Neugier, ob so was geht...

[Uran]

Ich habe das Video an beiden Tagen gesehen. Es war sehr interessant. Es ist mit Sicherheit eine Heidenarbeit. Man kann damit im Sessel sitzend die Grube befahren und es ist eine gute Übersicht. Trotzdem. Es ist eine Bereicherung, aber für eine wissenschaftliche Arbeit ist es ungeeignet. Dazu muß man physisch vor Ort gehen.

[MatthiasM]

Soll die physische Befahrung ja nicht ablösen. Es ist ein Verfahren, heutzutage mit überschaubarem, auch Amateuren verfügbarem Equipment (gute Digitalkamera, Standbilder oder Video, fast egal, ordentlich ausgestatteter PC, fertig) eine möglichst genaue digitale Repräsentation des UT-Objekts zu erhalten.

[montanguru]

Hallo Zusammen!
Es wurde ja schon einiges dazu geschrieben.
Wir verwenden ein Handy mit einer Messsoftware die mittels Photogrammetrie und dem eingebauten Gyroskop ein 3D Abbild erstellt und aus dem auch Risse bzw. Messungen ausgeleitet werden können.
Die Genauigkeit, im Vergleich zur händischen Messung, ist auf wenige Zentimeter (+-5cm) Abweichung sehr gut!
Ich hänge mal ein Beispiel einer Vermessung zu einem ehemaligen Versuchsstollen an.
Die Vermessung hat hier knappe 5 Minuten gedauert.
Die Textur der Oberfläche lässt sich noch feiner darstellen, was für uns aber nicht notwendig war.

Glück Auf!
Michael

P.S.: Gibt es hier Kumpel die ebenfalls in diesem "Bereich" unterwegs sind?

[3bs]

Sieht so aus als hättest du "3D Live Scanner Pro (Early Access)" von Lubos Vonasek benutzt. Ist gerade bei Smartphones mit einem integrierten Lidar Scanner eine tolle Sache, da hier die Nacharbeit im Gegensatz zur Photogrammtrie gleich null ist und kein Rechner benötigt wird. An die Qualität von Photogrammetrie kommt es aber leider noch nicht ran. Mal schauen was hier die Zeit bringt. Ich bin da sehr optimistisch gestimmt.

https://sketchfab.com/blogs/community/m ... -heritage/

VG
Michel

[MatthiasM]

Hoi Michel,

diese Prinzenhöhle ist auch genau so ein Beispiel, sehr schön!

GA Matthias

[montanguru]

Sieht so aus als hättest du "3D Live Scanner Pro (Early Access)" von Lubos Vonasek benutzt. Ist gerade bei Smartphones mit einem integrierten Lidar Scanner eine tolle Sache, da hier die Nacharbeit im Gegensatz zur Photogrammtrie gleich null ist und kein Rechner benötigt wird. An die Qualität von Photogrammetrie kommt es aber leider noch nicht ran. Mal schauen was hier die Zeit bringt. Ich bin da sehr optimistisch gestimmt.

https://sketchfab.com/blogs/community/m ... -heritage/

VG
Michel

Hallo Michel!
Das ist so nicht ganz korrekt. Unser verwendetes Smartphone hatte keinen Lidar Sensor und hat somit lediglich die integrierte Kamera und das Gyroskop verwendet. Eine Nacharbeit bei der Photogrammetrie, wenn sie von beginn an sauber durchgeführt wird, ist nicht notwendig. Notwendige Referenzobjekte oder Referenzpunkte werden automatisch gemappt.
Wir hatten die amtlichen Vermessungsdaten des Objektes zum Vergleich und sind hier auf eine Abweichung von +-5cm gekommen.
Wenn man jetzt noch berücksichtigt dass wir auf der niedrigsten Auflösung "gescannt" haben und lediglich diese geringe Abweichung bekommen haben würde ich dir hier gänzlich widersprechen.
Anbei noch der generierte "Riss" zu diesem Versuchsstollen.

Glück Auf!
Michael

P.S.: Wir sind derzeit bei einem Projekt involviert bei dem es um die Vermessung mittels Lidar, Kamera und Gyroskop geht. Bei News kann ich dich gerne kontaktieren!

[Geomartin]

Hallo Zusammen!
Es wurde ja schon einiges dazu geschrieben.
Wir verwenden ein Handy mit einer Messsoftware die mittels Photogrammetrie und dem eingebauten Gyroskop ein 3D Abbild erstellt und aus dem auch Risse bzw. Messungen ausgeleitet werden können.

Interessant. Welches Endprodukt erhaelt man? Spuckt die Software dxf Dateien zur Weiterverwendung aus?

[montanguru]

Man erhält als Fileformat *.OBJ .
Jedoch sind noch weitere Dateien zum jeweiligen Scan vorhanden bzw. notwendig, wie etwa die Texturinformation, etc. - siehe Screenshot.
Kleiner Hinweis, der Screenshot ist von einem Testscan.

[Geomartin]

Man erhält als Fileformat *.OBJ .
Jedoch sind noch weitere Dateien zum jeweiligen Scan vorhanden bzw. notwendig, wie etwa die Texturinformation, etc. - siehe Screenshot.
Kleiner Hinweis, der Screenshot ist von einem Testscan.

Danke. Also erhaelt man eine Art Wireframe Datei fuer die Weiterverwendung in Sachen wie Leapfrog, Micromine, Surpac etc?

[montanguru]

Man erhält als Fileformat *.OBJ .
Jedoch sind noch weitere Dateien zum jeweiligen Scan vorhanden bzw. notwendig, wie etwa die Texturinformation, etc. - siehe Screenshot.
Kleiner Hinweis, der Screenshot ist von einem Testscan.

Danke. Also erhaelt man eine Art Wireframe Datei fuer die Weiterverwendung in Sachen wie Leapfrog, Micromine, Surpac etc?

Das ist korrekt.