Möglichkeiten und Grenzen der
hochgenauen photogrammetriscnen
Objekterfassung unter Wasser
Thomas Luhmann | Robin Rofallski | Oliver Kahmen
1 Einführung
Der Beitrag beschreibt grundlegende Möglichkeiten der Unterwasserphoto-
grammetrie. Einsatzgebiete der photogrammetrischen 3D-Rekonstruktion
unter Wasser umfassen zum Beispiel die Vermessung von Wracks oder Korallen-
riffen, die Erfassung von Fischpopulationen, die Vermessung des Meeres- oder
Gewässerbodens, das Monitoring technischer Bauwerke oder die Prüfung von
Unterwasserstrukturen, z. B. Schweißnähten an Stahlkonstruktionen oder Fehl-
stellen an Spundwänden.
Das grundlegende Prinzip der Photogrammetrie besteht immer in der Auf-
nahme mit einer oder mehreren Kameras aus unterschiedlichen Standorten. Zur
Lösung muss die eingesetzte Kamera kalibriert werden (innere Orientierung),
jedes aufgenommene Bild in einem definierten Objektkoordinatensystem orien-
tiert werden (äußere Orientierung) und gemeinsame identische Bildpunkte
(Merkmale) gefunden und zugeordnet werden (Matching). Aus diesen Informa-
tionen lassen sich Einzelpunkte oder dichte Punktwolken der aufgenommenen
Oberfläche ableiten. Mindestens eine bekannte Strecke muss im Objektraum zur
absoluten Skalierung gegeben sein.
Die besonderen Herausforderungen in der der Unterwasserphotogramme-
trie liegen in den besonderen Abbildungsvorgängen bei Medienübergängen, die
speziell modelliert werden müssen. Sie führen u. a. zu speziellen Verzeichnungs-
effekten oder Skalierungsproblemen. Weiterhin ist die Transmission von Was-
ser für verschiedene Wellenlängen sehr unterschiedlich. Im Wasser befindliche
Partikel (Schwebstoffe) vermindern die Sichtbarkeit darüber hinaus signifikant.
2 Mehrmedienphotogrammetrie
Grundlegende wissenschaftliche Arbeiten zur Unterwasser- bzw. Mehrmedien-
photogrammetrie gehen zurück auf Höhle (1971), Kotowski (1987) und Maas
(1992), in denen die photogrammetrischen Verfahren zur Modellierung der
U Wilsrier-Velıa
3and 1102/20272 @® DVW-SCHRIFTENREIHE
(9
