Ecoinformatics, Biometrics and Forest Growth

Angebot für ein Kleines Modellierungspraktikum - M.Sc. Angewandte Informatik
wahlweise auch für ein forschungsbezogenes Praktikum - Ökoinformatik im B.Sc.-Studiengang Angewandte Informatik


Umfang: 6 ECTS


3D-Scanner FASTRAK




Beschreibung:


Das System FASTRAK der Firma Polhemus erlaubt die Messung von Punkten im Raum mit 6 Freiheitsgraden (Position und Richtung) mit einem PC [1]. Die Messung erfolgt auf elektro-magnetischer Grundlage. Eingesetzt wird das System in der Abteilung Ökoinformatik z.B. zur Vermessung von Ästen oder kleinen Bäumen. Hierbei werden zu jedem Messpunkt noch Metainformationen aufgenommen, um beispielsweise die Topologie der Struktur zu beschreiben.


Die von Polhemus mitgelieferte Software besitzt für diesen Zweck leider einen zu geringen Funktionsumfang. Eine alternative Software „PiafDigit“ [2] wurde deshalb am INRA entwickelt und liefert zufriedenstellende Ergebnisse. Nachteilig bei dieser Software ist allerdings, dass die Benutzungsoberfläche auf Französisch ist, und dass anscheinend Speicherlöcher vorhanden sind (Speicher wird belegt, aber nicht wieder freigegeben).
Ziel ist nun die Entwicklung einer Messpunkterfassungssoftware ähnlich zu „PiafDigit“ ohne die dort vorhandenen Nachteile.


Das Programm soll unter 32Bit/64Bit Windows/Linux lauffähig sein. Die Implementierung soll in C++ (oder Java) erfolgen. Für die grafische Oberfläche soll Qt verwendet werden [3]. Die Kommunikation mit dem FASTRAK erfolgt über die serielle Schnittstelle. Eine Liste der verfügbaren Kommandos findet sich in der Bedienungsanleitung [4].


Hauptkomponenten der Oberfläche sind eine 3D-Vorschau der eingescannten Struktur und eine Tabelle mit den Messwerten, welche auch editiert und so um die Metainformationen ergänzt werden kann. Die Messwerte müssen exportierbar sein. Entscheidend ist auch eine sehr einfache und schnelle Bedienung, gerade bei der Messwerterfassung (pro Ast können durch-aus mehrere Tausend Punkte aufgenommen werden). Für die 3D-Vorschau gibt es mehrere Betriebsmodi. Die Messpunkte können als Punktwolke dargestellt werden, topologische Infor-mationen werden ignoriert oder dienen lediglich zur Einfärbung der Punkte. Eine andere und für gemessene Aststrukturen interessantere Möglichkeit ist die Interpretation der Messpunkte als Anfangs- und Endpunkt von Zylindern. Zur richtigen Darstellung muss dann noch der am jeweiligen Punkt vorhandene Astdurchmesser berücksichtigt werden.




[1] http://polhemus.com/?page=Motion_Fastrak
[2] http://www2.clermont.inra.fr/piaf/fr/telechargement/telecharger.php
[3] http://qt.nokia.com/
[4] http://polhemus.com/polhemus_editor/assets/FASTRAK%20Rev%20F.pdf




Betreuung:




Externe Beratung:




Eine Graduierungsarbeit (Bachelor oder Master) könnte nach Absprache mit den Betreuern auf dieses Praktikum aufbauen und die weitere Verarbeitung von 3D-Punktdaten zum Gegenstand haben.