3D-Fitverfahren

Bei vielen Aufgaben in der industriellen Bildverarbeitung und der Koordinatenmesstechnik spielt die Einpassung von Kurven und Flächen in Messpunkte eine wichtige Rolle. Auch für die Objekterkennung und Szenenanalyse ist die Geometrieeinpassung ein wichtiger Teilschritt.

In der Abteilung »Bild- und Signalverarbeitung« wurden Verfahren zur Besteinpassung von regelgeometrischen Kurven wie z. B. Kreisen oder Ellipsen sowie von regelgeometrischen Grundelementen wie Ebenen, Zylindern, Kugeln, Kegeln oder Tori nach der Methode der kleinsten Fehlerquadrate (oft auch Gaußeinpassung genannt) entwickelt. Damit können alle parametrisch oder implizit beschreibbaren Elemente eingepasst werden. Diese Verfahren beinhalten auch eine Segmentierung, die alle nicht zum Objekt gehörenden Punkte automatisch von der Einpassung ausschließt. Neben der Einpassung einzelner regelgeometrischer Grundelemente wurden außerdem Algorithmen zur Einpassung von kombinierten regelgeometrischen Elementen wie z. B. konzentrischen Zylindern oder Langlöchern als 3D-Objekte entwickelt. Weiterhin ist ein eigenes Verfahren zur Besteinpassung von STL-Modellen (triangulierten CAD-Modellen) in Messpunktwolken realisiert worden.

Nicht für alle Anwendungen ist die Gaußeinpassung geeignet, deshalb werden insbesondere in der Koordinatenmesstechnik auch Tschebyscheff-Einpassverfahren und Hüll- bzw. Pferchelemente verwendet. Hierzu existieren eigene Algorithmen für verschiedene Einpassungen nach Tschebyscheff und Minimum Zone Einpassungen.