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BLK3D measuring accuracy

Leica BLK3D: Tipps zur Optimierung der Messgenauigkeit

Von g.capitano

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03/04/2019

Die wichtigste Funktion des Leica BLK3D ist das Messen im Foto. Wie bei vielen anderen Messgeräten, so müssen Sie auch bei dem BLK3D eine Reihe von Faktoren beachten, um höchste Messgenauigkeit zu erreichen. Nachfolgend finden Sie eine detaillierte Übersicht der ‘Best-Practices’. Wenn Sie möchten, können Sie sich auch gerne das Video-Tutorial von unserem technischen Spezialisten Andy Fontana zum Messen mit dem BLK3D auf YouTube ansehen.  

Leica BLK3D: Tipps zur Optimierung der Messgenauigkeit

Die Genauigkeit der in-Foto-Messungen mit dem BLK3D wird hauptsächlich von 4 Faktoren beeinflusst:

  1. Der Distanz zum zu messenden Objekt.
  2. Der Basislinie zwischen den 3D-Bildern, die zur Berechnung der Messpunkte verwendet wird.
  3. Der Ausrichtung der Kamera auf das zu messende Objekt.
  4. Den Lichtverhältnissen, die Struktur und die Beschaffenheit des Objekts.

Zuallererst gilt jedoch die Regel: Je näher Sie einem Objekt sind, desto genauer werden Ihre Messungen.

Genauigkeitstabelle des BLK3D

Zu Referenzzwecken wurden die folgenden vier Bilder mit den in der obigen Tabelle angegebenen Entfernungen aufgenommen:

Aus 7,5 m Entfernung

Entfernung zum Objekt (m, ft)
7,5 m, 24,6'

Sichtfeld (m, ft)
11,2 m x 6,3 m
36,7' x 20,6'

Aus 5 m Entfernung

Entfernung zum Objekt (m, ft)
5,0 m, 16,4'

Sichtfeld (m, ft)
7,4 m x 4,2 m
24' x 14'

Aus 2,5 m Entfernung

Entfernung zum Objekt (m, ft)
2,5 m, 8,2'

Sichtfeld (m, ft)
3,6 m x 2,1 m
12,0' x 6,9'

Aus 1 m Entfernung

Entfernung zum Objekt (m, ft)
1 m, 3,3'

Sichtfeld (m, ft)
1,4 m x 0,8 m
4,5' x 2,7'

Aufgrund des großen Sichtfeldes des BLK3D wird empfohlen, dass der Abstand zum Objekt unter 7,5 m (25') liegt. Ein aus 7,5 m Entfernung aufgenommenes Bild hat ein 11 m (35') breites Sichtfeld. In 7,5 m Entfernung kann die Messabweichung zwischen 10 und 35 mm (0,1 % - 0,4 %) liegen.

Erstellen Sie ein zweites Foto für beste Messergebnisse

Die graue Linie in der obigen Genauigkeitstabelle bezieht sich auf einen "Single-Shot". Bei Distanzen über 2 m verschlechtert sich die Genauigkeit eines Single-Shots jedoch durch die zunehmende Distanz zum Objekt schnell.

Die orangefarbenen und grünen Linien zeigen, wie sehr sich die Genauigkeit durch die Verwendung der "Multi-Shot"-Technik verbessert lässt. SINGLE-SHOT ODER MULTI-SHOT

Multi-Shot Aufnahme:

  1. Machen Sie Ihr erstes 3D-Foto.
  2. Gehen Sie einen Schritt zur Seite.
  3. Erstellen Sie ein zweites 3D-Foto des selben Objektes.

Der Schritt zur Seite muss nur ca. 10 % der Entfernung zum Objekt betragen (bei 5 m Entfernung entspricht dies einem Schritt von ~ 0,5 m). Der Multi-Shot liefert dem BLK3D eine längere Basislinie und verbessert somit die Genauigkeit der Photogrammetrie-Algorithmen zur Berechnung der Messungen.

Das zweite 3D-Foto aufzunehmen dauert nur einen kurzen Moment, verbessert jedoch die Genauigkeit jeder mit dem BLK3D durchgeführten Messung erheblich. Die Multi-Shot-Methode ist für die Erstellung von 3D-Modellen unerlässlich.

Günstige vs. ungünstige Bedingungen

Obige Graphik verdeutlicht zwei Multi-Shot-Spezifikationen: günstige (grüne Linie) und ungünstige (orangfarbene Linie) Bedingungen.

Es gibt zwei Gründe für die Unterschiede zwischen günstigen und ungünstigen Bedingungen. Erstens die Position zum Objekt und zweitens das Studium von Kontrasten; je mehr Kontrast in Licht und Farbe zwischen der zu messenden Linie und dem Hintergrund besteht, desto besser. Und wenn es um Kontrast geht, ist die Beleuchtung der wichtigste Aspekt der Umgebung, den Sie möglicherweise steuern können.  Denn wenn es um Kontrast geht, ist der wichtigste Umweltaspekt, auf den man einwirken kann, das Licht. Denn wenn es um Kontrast geht, ist der wichtigste Umweltaspekt, auf den man einwirken kann, das Licht.

Für Innenbereiche empfehlen wir, den eingebauten LED-Blitz zu verwenden.
Für dunklere Bereiche gibt es ein ansteckbares LED-Licht.

Ein Foto mit besserem Kontrast wird durch Hinzufügen von Licht und korrektes Einstellen der Belichtung erzielt. So erhalten Sie die besten Resultate.

Zu guter Letzt

Messpunkte, die sich innerhalb der mittleren 50 % des 3D-Fotos befinden, können genauer sein als Messungen von "Fotokante zu Fotokante". Um optimale Ergebnisse zu erzielen, versuchen Sie, den Bereich, den sie messen wollen in den mittleren 50% des Bildschrims zu halten.

Die besten Resultate erzielen Sie mit dem BLK3D so ähnlich wie Sie in unterschiedlichen Situationen die besten Fotos mit einer Smartphone-Kamera erzielen.

Zum Beispiel, wenn Sie mit einem Mobiltelefon ein Dokument fotografieren, würden Sie nicht auf halber Strecke im Raum stehen und hoffen, dass Sie die Ansicht vergrößern können, um die Wörter auf der Seite zu lesen. Im Gegenteil, ich gehe ganz nahe heran und halte mein Telefon so, dass der Text klar und gut zu lesen ist.

So in etwa funktioniert auch der BLK3D. Es besteht kein Zweifel daran, dass auch gute Messergebnisse erzielt werden, wenn Sie Bilder von weiter weg erfassen. Vergessen Sie jedoch nicht: je näher Sie am Objekt sind, desto genauer sind die Ergebnisse.

Tipps um die höchste Genauigkeit bei der Aufnahme von 3D-Bildern zu erzielen:

  1. Holen Sie sich die richtige Menge Licht auf Ihr Motiv. Aktivieren Sie den eingebauten LED-Blitz oder verwenden Sie die optionale LED Lampe. Vermeiden Sie Unter- oder Überbelichtung.
  2. Fertigen Sie immer ein zweites 3D Bild (Multi-Shot Aufnahme) des gewünschten Bereiches an. Dafür müssen Sie lediglich ein wenig zur Seite treten, nämlich 0,5 m (1 - 2') oder 10 % der Entfernung zum zu messenden Objekt. Dieser Erfassungsprozess dauert in der Regel nur wenige Sekunden. STELLEN SIE JEDOCH SICHER, dass sich auf jedem Bild, das Sie angefertigt haben, auch alle zu vermessenden Objekte befinden.
  3. Wenn Sie eine größere Fläche zu messen haben, zerlegen Sie diese doch in einige kleinere Bereiche. So erhalten Sie eine bessere Auflösung, mehr Detailschärfe und eine höhere Messgenauigkeit. Die Bilderfassung ist äußerst schnell, wobei der BLK3D auch über einen 64 GB Speicher und ein schnelles USB-C Download verfügt.
  4. Machen Sie einen separaten Multi-Shot bei kritischen Messungen. Die beste Messgenauigkeit erhalten Sie, indem Sie die Messung innerhalb der mittleren 50 % des 3D-Fotos durchfuhren und sich im 90 Grad Winkel zum gewünschten Objekt ausrichten. Für die höchste Messgenauigkeit koennen Sie den integrierten elektronische Laser-Entfernungsmesser (EDM) des BLK3D verwenden – hier erziehlen Sie Messergebnisse von +/- 1 mm. Über die Menüauswahl ‘Tools’ des BLK3D kann eine Laser-EDM-Messung einer In-Foto-Messung direkt im Foto hinzugefügt werden.
  5. Ein ruhig gehaltenes Gerät erzeugt die besten 3D-Fotos. Wenn es auf Genauigkeit ankommt, dann verwenden Sie doch ein Stativ, ein Einbeinstativ und/oder die eingebaute Timerfunktion, um das Gerät zu stabilisieren.

 

 

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