KOPS - Das Institutionelle Repositorium der Universität Konstanz

Dreidimensionale Bewegungserfassung mit Consumer-Highspeedkameras : Eine Systementwicklung unter besonderer Berücksichtigung der Messunsicherheit

Dreidimensionale Bewegungserfassung mit Consumer-Highspeedkameras : Eine Systementwicklung unter besonderer Berücksichtigung der Messunsicherheit

Zitieren

Dateien zu dieser Ressource

Prüfsumme: MD5:8af32ca7ed899460c4371f59e21eda6a

KREDEL, Ralf, 2013. Dreidimensionale Bewegungserfassung mit Consumer-Highspeedkameras : Eine Systementwicklung unter besonderer Berücksichtigung der Messunsicherheit [Dissertation]. Konstanz: University of Konstanz

@phdthesis{Kredel2013Dreid-25893, title={Dreidimensionale Bewegungserfassung mit Consumer-Highspeedkameras : Eine Systementwicklung unter besonderer Berücksichtigung der Messunsicherheit}, year={2013}, author={Kredel, Ralf}, address={Konstanz}, school={Universität Konstanz} }

Dreidimensionale Bewegungserfassung mit Consumer-Highspeedkameras : Eine Systementwicklung unter besonderer Berücksichtigung der Messunsicherheit 2014-01-28T12:03:51Z Kredel, Ralf 2013 deu 2014-01-28T12:03:51Z Kredel, Ralf deposit-license Schwerpunkt dieser Arbeit ist die Entwicklung und der Test eines auf Consumer-Highspeedkameras basierenden Bewegungserfassungssystems.<br /><br />Consumer-Kameras sind flexibler einsetzbar als kommerzielle Bewegungserfassungssysteme, zugleich kostengünstiger und werden daher oft in der sportwissenschaftlichen Forschung verwendet. Durch ihren Einsatz entstehen jedoch prinzipbedingt höhere Messunsicherheiten, deren Bestimmung in der vorliegenden Arbeit ein besonderer Stellenwert eingeräumt wird.<br /><br />Nach einem Überblick über aktuelle Bewegungserfassungssysteme und deren Genauigkeiten folgt eine Betrachtung der Messunsicherheit aus metrologischer Perspektive. Anschließend werden die Prozesse der Bilderfassung bei digitalen Consumer-Kameras sowie die zur Modellierung des Kameraabbildungsverhaltens notwendigen Parameteridentifikationsmethoden dargestellt. Diese reichen vom häufig genutzten DLT-Verfahren über Methoden mit Verzeichnungskorrektur bis zu Bündelausgleichsverfahren.<br /><br />Im Anschluss werden die für die verwendeten Kameras geeigneten Methoden auf Basis funktionaler Hardwaretests ausgewählt und weitere für das Bewegungserfassungssystem notwendige Softwarekomponenten diskutiert. Dazu gehören neben der automatisierten Video- und Bildverarbeitung, spezielle Verfahren zur Korrektur von Consumer-Kamera-spezifischen Abweichungen, z.B. die Korrektur von Rolling-Shutter-Verzerrungen. Im zweiten Teil der Arbeit richtet sich der Fokus auf die Simulation der Effekte von Parameterungenauigkeiten auf die Systemgenauigkeit sowie<br />auf die Validierung und den Test des implementierten Systems. Dabei konnte die Rekonstruktionsgenauigkeit von 11.86mm bei einer Referenzrahmenkalibration durch den Einsatz der Kalibrationsmethode mit Bündelausgleichsverfahren<br />von Svoboda u. a. (2005) auf maximal 4.126mm (M=0.073 mm; SD=1.486 mm) reduziert werden. Diese Methode erlaubt<br />zudem eine einfachere Kalibration größerer Messvolumen ohne aufwändige Referenzrahmen und ist daher ideal für den sportwissenschaftlichen Einsatz geeignet.<br /><br />Ein weiteres Ergebnis der Arbeit ist die theoretische Ableitung der Fehlerfortpflanzung für die Prozessschritte der Bewegungserfassung. In Kombination mit der entwickelten Simulationsumgebung wird damit die Grundlage für eine Prädiktion der erreichbaren Messunsicherheit bereits vor der eigentlichen Messung gelegt.

Dateiabrufe seit 01.10.2014 (Informationen über die Zugriffsstatistik)

Diss_Kredel_Bewegungserfassung_flat.pdf 751

Das Dokument erscheint in:

KOPS Suche


Stöbern

Mein Benutzerkonto