Optisches Vermessen (Streiflicht-Scan)

Heutzutage werden wertvolle Kulturschätze zunehmend per Streiflicht-Scan vermessen, um digitale «Sicherungskopien» zu fertigen. Diese Kopien sind detailgenauer, als es im bisher gebräuchlichen fotogrammetrischen Vermessen möglich war. Das optische Messen übernimmt so die Aufgabe der traditionellen Gipsformereien.

Auf das Objekt werden Lichtstreifen projiziert. Eine Stereokamera erfasst beidseitig die Krümmungen der Projektionslinien und errechnet hochpräzis daraus die Messpunkte. So werden Millionen von Punkten im Raum (Punktewolken) erzeugt. Zwischen ihnen wird ein polygones Dreiecks-Netz errechnet, mit dem sich der Gegenstand oberflächengenau darstellen lässt. Mittels Passmarken werden Einzelaufnahmen aus verschiedenen räumlichen Winkeln zusammengesetzt. So können Objekte bis zu mehreren Metern Grösse punktgenau vermessen werden. 

Der Datensatz wird als STL-Datei* oder ähnliche gespeichert und kann beim Rapid Prototyping** oder mit Werkzeugmaschinen (5-Achs-Fräsen) weiterverarbeitet werden. Bei der Vermessung komplexer Objekte hat sich das Atos-System der Firma Gom besonders bewährt.

* STL = Stereolithografie
** «Schneller Prototypenbau», in der Kunstgiesserei sind das: Lasersintern, Stereolithografie oder 3D-Printing


Laser-Scanner

Mit dem Laser-Scanner kann eine 360 Grad-Ansicht generiert werden mit einer Genauigkeit von 5mm auf 240m. Er kann im Aussen-und Innenraum zum Einsatz kommen, z.B. beim Planen von Ausstellungen oder für Kunst am Bau-Projekte. Im Architekturbereich kann er beispielsweise hilfreiche Dienste für Restaurierungsarbeiten liefern, wenn Gebäudepläne fehlen. Der Laser-Scanner kann zusätzlich die Textur einer Oberfläche erfassen.

Vermessen durch Computertomografie

Bei der Computertomografie fertigen wir auf einem Drehteller 900 bis 1’200 Röntgen-Aufnahmen quer durch eine zentrale Achse an. Die einzelnen Schnittbilder werden zu einem dreidimensionalen Datensatz zusammengesetzt, aus dem sich das Objekt mit einer Detailgenauigkeit von bis zu 2 My (zwei tausendstel Millimeter) rekonstruieren lässt. Auch hier werden die so gewonnenen Punktewolken zu einem räumlichen Netz ergänzt. 

Die Computertomografie ist seit ihrer Erfindung 1971 vor allem in der Medizin von Bedeutung. Ihr Vorteil gegenüber der optischen Vermessung: Es lassen sich Informationen über das Innere eines Objektes gewinnen. Auch äusserlich nicht erkennbare Hohlräume, Hinterschneidungen und komplexe Oberflächen werden so darstellbar. Die Computertomographie eignet sich eher für kleine Objekte bis zu 30 cm.