Photogrammetrie und OpenStreetMap
Beim Mappen in OpenStreetMap kommt es oft zu dem Problem, dass man ein Objekt abbilden möchte, über das man keine ausreichenden Daten hat. Konkret zum Beispiel ein neues Gebäude, welches noch nicht in Luftbildern erfasst ist.
Bei Straßen ist es dann oftmals ausreichend, einen Track mit einem handelsüblichen GPS-Gerät zu erstellen. Je feiner die Strukturen jedoch werden, desto schneller stößt man dort an seine Grenzen.
Daten aus Bildern
Aus Neugier hatte ich vor einigen Wochen etwas "neues" probiert: Photogrammetrie. Dabei werden Bezüge zwischen Punkten anhand der Perspektive berechnet. Man nimmt also mehrere Fotos, sucht sich markante Punkte heraus (Features) und berechnet aus den perspektivischen Unterschieden ihre Lage.
Das Ganze ist zwar schon lange bekannt, befindet sich aber immer noch in der Forschung, hauptsächlich was die Automatisierung angeht. Bei zehntausenden von Punkten und hunderten von Bildern möchte das nämlich niemand per Hand machen.
Ein Spezialfall ist Structure from Motion (SfM), welches gleich eine ganze Bilderserie bzw. einen Film als Quelle nutzt. Durch die großen Datenmengen ist eine gewisse Ungenauigkeit einzelner Punkte und falsche Treffer von nicht so großer Bedeutung, die Stochastik macht dann den Rest.
Das richtige Programm
Es ist gar nicht so einfach, ein Programm bzw. eine Programmsammlung zu finden, welche sich auch als Einsteiger in die Materie bedienen lässt und zudem kostenlos ist. Nach einigem hin und her bin ich schließlich auf das Programm VisualSFM gestoßen, welches mehrere Projekte in einer Oberfläche vereint. Der experimentelle Charakter lässt sich zwar sehr spüren, aber dennoch war ich überrascht, wie einfach es doch gehen kann.
Q 37 am Celler Stadtpark
Der Ablauf ist eigentlich ganz einfach: Fotos machen, in VisualSFM laden, Features finden und zwischen den Bildern matchen lassen, daraus die Geometrie berechnen und letztendlich eine Punktmenge mit Farbwerten erstellen. Wie das geht, ist auf der Webseite recht gut mit Bildern und Videos dargestellt.
Der erste Versuch
Bei mir um die Ecke gibt es ein Gebäude, welches zwar schon einige Jahre alt, aber noch nicht in Luftbildern vorhanden ist (Bing hat bei der letzten Aktualisierung direkt an der Grenze zu Celle aufgehört). Ein erster Versuch, das gesamte Gebäude auf einmal zu erfassen, ist am Schnee gescheitert. Daher habe ich mich bei besserem Wetter auf einen kleinen Bereich beschränkt und etwa 180 Fotos gemacht.
Anschließend hat das Programm rund 90 Minuten gerechnet und mir dann dieses 3D-Modell präsentiert (größerer Screenshot siehe oben).
Klicken für Animation
Dieses habe ich unbereinigt einfach von oben betrachtet, grob georeferenziert und dann die jeweiligen Konturen abgezeichnet. Vom Ergebnis bin ich noch nicht so sehr überzeugt, aber mit der Zeit kommt Erfahrung und damit auch ein besseres Ergebnis.
Weitere Schritte
Zum Ausprobieren hatte ich noch ein Denkmal in Celle sehr ausführlich fotografiert und anschließend verarbeitet. Entstanden sind rund 500.000 Punkte. Diese habe ich in MeshLab geladen um sie in ein Gitter umzuwandeln. Daran bin ich aber (vorerst) gescheitert. Daher werde ich zumindest für den Moment meinen ursprünglichen Plan beibehalten und die Technik zum Einzeichnen von neuen Objekten in OpenStreetMap verwenden. Einige konkrete Stellen schwirren mir schon durch den Kopf.