Hyper Resolution Image Mosaics for the Remote Visual Inspection of Deep Vertical Mineshafts

Titel in Übersetzung: Visuelle Ferninspektion tiefer Schächte mittels Hyper Resolution Image Mosaics

Jakob König

Publikation: Thesis / Studienabschlussarbeiten und HabilitationsschriftenDissertation

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Abstract

Die vorliegende Dissertation präsentiert die Erforschung, Entwicklung und Validierung eines Systems für die Datenverarbeitung einer neuen Herangehensweise der visuellen Inspektion tiefer Schächte. Ein System wurde entwickelt, welches die Inspektion ohne Unterbrechung des Abbaubetriebs ermöglicht. Die neu entwickelten optischen Messsysteme, welches mittels acht radial angeordneter Kameras ein 360° horizontales Sichtfeld abdecken, werden am Förderkorb montiert. Während der Befahrung des Schachts sammelt das Gerät kontinuierlich Bilder. Aus diesen Bildern wird eine kontinuierliche fotografische Dokumentation des Schachts in Form von Hyper Resolution Image Mosaics (HRIM), Bildern mit mehr als 107 Pixeln, erstellt. Mithilfe der HRIM wird die visuelle Ferninspektion des zu überwachenden Schachtbauwerks ermöglicht. Die zur Berechnung dieser HRIM notwendingen algebraischen Methoden und deren Implementierung sind in dieser Arbeit dargestellt. Die entwickelten Methoden sind in der Lage HRIM, unabhängig von der Größe der beobachteten Struktur, zu berechnen. Die in dieser Arbeit vorgestellte Methodik ist besonders für die visuelle Inspektion aktiver Schächte geeignet, da die Datenaqukisition den Abbaubetrieb nicht unterbricht. Zusätzlich wurde die computergestützte Implementierung entwickelt und getestet, um mit der vorhandenen Computer Hardware, z.B. Server, zu skalieren um in weiterer Folge Berechnungszeiten zu reduzieren. Die algebraischen Methoden zur Erstellung der HRIM umfasssen die automatische Ausrichtung, die geometrische Transformation, das Zusammenfügen und die Kachelung der separaten Bilder. Die Methoden und deren Implementierung werden mit Hilfe von experimentellen und simulierten Datensätzen getestet. Die experimentellen Daten wurden bei Messungen in einem Bergbau in Schweden gesammelt. Die für diese Arbeit entwickelten Methoden wurden erfolgreich an einem 70000 Datein, Bilder und deren Metadaten, umfassenden Datensatz validier und getestet, welcher einen 103 m tiefen Schachten eines schwedisches Bergbaus abbildet. Die Verwendung von HRIM für die visuelle Ferninspektion von tiefen Schächten wurde durch experimentelle Ergebnisse validiert welche in dieser Arbeit vorgestellt werden.
Titel in ÜbersetzungVisuelle Ferninspektion tiefer Schächte mittels Hyper Resolution Image Mosaics
OriginalspracheEnglisch
QualifikationDr.mont.
Gradverleihende Hochschule
  • Montanuniversität
Betreuer/-in / Berater/-in
  • Moser, Peter, Beurteiler A (intern)
  • Lee, Peter, Mitbetreuer (extern)
  • O'Leary, Paul, Betreuer (intern)
  • Harker, Matthew, Beurteiler A (extern)
PublikationsstatusVeröffentlicht - 2021

Bibliographische Notiz

nicht gesperrt

Schlagwörter

  • Panoramabild
  • Bild kacheln
  • Hyper resolution images
  • Visuelle Inspektion
  • Schacht Inspektion
  • Constrained tensor polynomial approximation

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