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Luftkanalrekonstruktion mittels eines Kameratachymeters

Air Duct Reconstruction Using an Image Assisted Total Station

Jan Pagels, Lukas Hart, Stefan Knoblach

Die Rekonstruktion von Luftkanalsystemen hat in der Industrie einen großen Nutzen. Die geometrischen Daten der Luftkanalobjekte werden unter anderem zur Anfertigung von Dämmungen benötigt. Zudem können sie auch im Rahmen des Building Information Modelling (BIM) für das digitale Gebäudemanagement verwendet werden. Das bisher in der Isolierbranche praktizierte Handaufmaß der Objekte führt allerdings zu Ungenauigkeiten und hohem Aufwand. Lösungen mittels Laserscanning sind ebenfalls mit hohem Aufwand verbunden, zudem kann man die Daten nicht nach Objekten differenzieren. Im Rahmen des Projekts „Iso2Bim“ wurden daher Rekonstruktionsmethoden entwickelt, um die erforderlichen Daten der Objekte ohne größeren Aufwand auf digitalem Weg zu bestimmen. Die Messung findet dabei mittels eines Kameratachymeters und KI-basierter Objekterkennung statt. Die Berechnung der Objektdaten erfolgt durch Rekonstruktion und Kombination einzelner Seitenflächen der Kanalelemente. Für eine bessere Genauigkeit können die rekonstruierten Elemente abschließend mittels Ausgleichung angepasst werden. Die Genauigkeit des Verfahrens wurde durch Anwenden der Methoden auf Messdaten eines Luftkanalsystems und Vergleich mit der Punktwolke einer Lasertracker-Messung bestimmt und liegt bei ca. 5 – 8 mm.

The virtual reconstruction of air duct systems has a great benefit for the industry. The geometric data of the air duct objects are required for the production of insulation, among other things, and can also be used in Building Information Modeling (BIM) for virtual building planning. The current manual measurement of objects leads to inaccuracies and high costs, solutions using laser scanning are also associated with high costs, and the data cannot be differentiated by object. Therefore, reconstruction methods were developed as part of the project „Iso2Bim“ to determine the required object data digitally without greater effort. The measurement is performed by an Image Assisted Total Station by using AI-based object detection. The object data are then calculated by reconstructing and combining the single side surfaces of the air duct elements. To reach a higher precision, the reconstructed elements finally can be adapted by an adjustment calculation. The final accuracy of the process can be determined by applying the methods on measurement data of a real air duct system and comparing with the point cloud of a laser-tracker measurement.

DOI: 10.14627/avn.2025.1-2.3
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