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IAPG: Projekte

IAPG: Projects

Projekt „Robuste Orientierung bewegter Hochgeschwindigkeitskameras im Fahrzeugsicherheitsversuch “

Project „Robust orientation of on-board stereo camera systems in vehicle safety testing “

Projekt von Prof. Dr.-Ing. habil. Thomas Luhmann, Folkmar Bethmann (M.Sc.) und Christian Jepping (M.Sc.)

Project by Prof. Dr.-Ing. habil. Thomas Luhmann, Folkmar Bethmann (M.Sc.) and Christian Jepping (M.Sc.)

  • Gefördert durch Mittel aus dem Europäischen Fonds für Regionale Entwicklung (EFRE)
  • Laufzeit: 01.11.2011 – 31.10.2013
  • Kooperationspartner: VW, AICON 3D Systems
  • Supported by the European Regional Development Fund (EFRE)
  • Duration: 01.11.2011 – 31.10.2013
  • Cooperation partners: VW, AICON 3D Systems

Projektbeschreibung

Project description

Fahrzeugsicherheitsversuche werden mit dem Ziel durchgeführt, das Verhalten eines Fahrzeugs, seiner Insassen und anderer am Unfall beteiligten Personen unter kontrollierten Bedingungen zu untersuchen und aus den gewonnen Erkenntnissen Maßnahmen zur Erhöhung der passiven und aktiven Fahrzeugsicherheit abzuleiten.

For the assessment of the behavior of vehicles, passengers and other involved people in case of an accident vehicle safety tests are performed by car manufacturers and independent institutions. The analysis of those tests lead to knowledge that could be used for the improvement of active and passive vehicle safety.

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VW Up beim Frontalaufprall (Quelle: Euro NCAP)

VW Up in frontal crash (Source: Euro NCAP)

Für die Rekonstruktion der Geschehnisse kommen verschiedenartige Messsysteme zum Einsatz, u.a. auch Hochgeschwindigkeitskameras. Aus den aufgezeichneten Bildsequenzen können bei Anwendung photogrammetrischer Methoden Fahrzeugdeformationen und Dummybewegungen dreidimensional bestimmt werden. Voraussetzung für die Weiterverwendbarkeit der gewonnenen 3D-Daten ist die Herstellung eines Bezugs zu einem zentralen Fahrzeugkoordinatensystem (XF YF ZF). Dies geschieht überlicherweise durch Messung von Referenzpunkten in den Kamerabildern und der Berechnung der Orientierungsparameter nach bekannten Verfahren. Das hier beschriebene Projekt befasst sich mit der besonderen Situation die eintritt, wenn die Kameras sich im Fahrzeuginnenraum befinden und den Bezug zum System (XF YF ZF) während des Versuchs verlieren. Ziel des Projektes ist die Entwicklung eines Verfahrens, das die Klassifizierung von Oberflächendeformationen in dem Modell-Koordinatensystem einer Stereokamera (XM YM ZM) nach stark und weniger stark deformierten Bereichen ermöglicht und auf Basis der abgeleiteten Deformationsmerkmale die Bestimmung einer maßstäblichen relativen Orientierung oder im optimalen Fall die absolute Orientierung des Stereokamerapaares im System (XF YF ZF) ermöglicht.

Among a wide range of other instruments, high speed cameras are used as sensors for capturing the incidents. Besides aspects of visualization, the photogrammetric analysis of the recorded image sequences allows the three-dimensional reconstruction of deformations on car components and the measurement of movements of dummies. For further analyses it is important to transfer all 3D-data to a central coordinate system (car-coordinate System XF YF ZF). Photogrammetric methods allow the orientation of images in defined coordinate systems, if stationary reference points lies within the field of view of the camera. If cameras are situated on-board, there is no secure knowledge about the stability of the observed object-surface that lies within the field of view of the cameras. This project focusses on the development of methods that allow the classification of the object deformation into areas of heavy deformations and areas that are almost stable. The reference coordinate system for the classification is the system (XM YM ZM) of a stereo camera. If the classification result yields to the detection of stable object areas the estimation of the relative orientation of the on-board stereo camera system with correct scale, or, in an optimal case the estimation of the absolute orientation of the system (XM YM ZM) within the system (XF YF ZF) is possible.

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schematische Darstellung: Oberflächendeformation und Kamerabewegung

schematic: surface deformation and movement of the stereo system

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