Die geometrische Leistungsfähigkeit von Trommelscannern - Anspruch 
und Wirklichkeit - 
Frank Boochs 
Institut für Photogrammetrie der Universität Sonn 
BR Deutschland 
Comm. II 
1... Einleitung 
In vielen Bereichen der Naturwissenschaften wie auch der Medizin werden die Vorteile 
der bildhaften Erfassung von Objekten, Zuständen und anderen Informationsträgern 
genutzt. Grundlage für die Entscheidung zugunsten von Meßaufnahmen - bzw. Bildern 
allgemein - ist die hohe geometrische und physikalische Informationsdichte. Nachteil 
dieser Datenvielfalt ist allderdings der gleichzeitig bei weitgehender Auswertung 
des Inhaltes entstehende Aufwand. 
Die in der jüngeren Vergangenheit rasante Fortentwicklung der elektronischen Daten- 
verarbeitungstechnik ermöglicht jedoch zunehmend auch den Einsatz in den mit bild- 
haften Daten arbeitenden Disziplinen. Die Bilder werden dazu in eine für den Rechner 
verständliche Form gebracht und anschließend auf vielfältige Weise verarbeitet. 
Die Bereitstellung von digitalen Bilddaten, d.h. von zahlenmäßig codierten optischen 
Dichtewerten erfolgt entweder direkt im Prozeß der Aufnahme, wie z.3. in vielen 
Bereichen der Fernerkundung oder durch eine irgendwann später erfolgende Analog- 
Digitalwandlung eines auf herkómmlichen Film gespeicherten Bildes. Hierfür werden 
geeignete Gerate benotigt, von denen der Trommelscanner einen weit verbreiteten 
Bautyp darstellt. 
Die Einsatzmoglichkeiten von digitalen Bildern sind sehr vielschichtig. Dementspre- 
chend verändert sich die Bedeutung, die den Komponenten der im 8ild enthaltenen 
Informationen beizumessen ist. Im vorliegenden Fall steht der geometrische Informa- 
tionsgehalt im Vordergrund, da die digitalen Meßbilder einem Korrelationsprozeß 
zugeführt werden. Derartigen Auswerteprozessen haftet eine eigene Empfindlichkeit 
gegenüber Störungen des geometrischen Aufbaus der Bilder an, womit hohe Anforderun- 
gen an die geometrische Abtastgüte der Scanner gestellt werden. Die Notwendigkeit, 
die geometrische Stablitität der digitalen Bilder kennen zu müssen, hat auch 
gleichzeitig den Anstoà für die vorgelegten Untersuchungen gegeben. 
Charakteristisch für die folgenden Untersuchungen ist die Tatsache, daà die Betrach- 
tungen genau an den für die Korrelation vorgesehenen Bildern durchgeführt worden 
sind. Dies hat den Vorteil, die dem einzelnen Bild anhaftenden Fehler im späteren 
Auswertevorgang berücksichtigen zu können, jedoch gleichzeitig den Nachteil, keinen 
speziell auf die Beurteilung der Abtastgemetrie abgestimmten Bildinhalt (Kontrastum- 
fang, Form und Verteilung der Kontrollpunkte) zur Verfügung zu haben. 
2. Zum Prinzip eines Trommelscanners 
Für die Digitalisierung bildhafter Vorlagen werden prinzipiell Analog-Digitalwndler 
eingesetzt, von denen Trommel- und Flachbettscanner die weiteste Verbreitung finden. 
Trommelscanner zeichnen sich im Vergleich durch eine hohe Arbeitsgeschwindigk 
aus, wodurch auch groBformatige Bilder in vertretbaren Zeiten (z8. 0.05) abgetas 
werden können. Dies ist sicherlich einer der wesentlichen Gründe, weshalb diese 
Bautypen in Photogrammetrie und Fernerkundung hauptsächlich zum Einsatz kommen. 
In Abb.l ist der Aufbau eines solchen Gerätes schematisch dargestellt. Charakteri- 
stisch ist dabei zunáchst einmal ein Hohlzylinder auf dessen Mantelfldche das abzu- 
tastende Bild montiert ist. Je nach Ausführung Kann der Zylinder offen sein (Optro- 
nics), das | wird dann am Rand làngs der Trommelachse von Klammern gehalten, oder 
| lant iche oesteht aus einem Glaskorper (Joyce Loebl), auf den das Bild mit 
t wird. Im Innern des Zylinders ist eine Lichtquelle (L) ange- 
ı außen abstranhit und den Film beleuchtet. Auf der Außenseite 
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nem Sensor (S) installiert, die das kleine beleuchtete Filmseg- 
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