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Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik
Krater markiert in großen Region auf dem Mond © Thorsten Wilhelm​/​TU Dortmund

Shape from Shading on Mars

Shape from Shading (SfS) is a technique to estimate the gradient and subsequently the height of a surface based on a single image and an accurate reflectance model. For the Martian surface this is a particularly difficult problem because the atmosphere has a significant effect on the measured images depending on the amount of dust in the atmosphere. Therefore, we have adapted our previous SfS approach to compensate for the effects of the atmosphere and applied the new technique to the planned landing site of the ExoMars mission in Oxia Planum:

Hess, M.; Wohlfarth, K.; Ruesch, O.; Wöhler, C.; Grumpe, A.
High Resolution Digital Terrain Model for the Landing Site of the Rosalind Franklin (ExoMars) Rover.
Proc. European Planetary Science Congress, EPSC-DPS2019-1533-4, Geneva, Switzerland, 2019b.

The technique has more recently been evaluated in more detail:

Hess, M.; Tenthoff, M.; Wohlfarth, K.; Wöhler, C.
Atmospheric Correction for High-Resolution Shape from Shading on Mars.
J. Imaging  2022, 8, 158.
https://doi.org/10.3390/jimaging8060158

 

The Digital Terrain Model (DTM) presented at EPSC 2019 can be downloaded from Zenodo following this link:
https://doi.org/10.5281/zenodo.7214415

Visualization of and Interaction with 3D-Models in Virtual Reality

3D-Models can be created at different resolution from different datasets. On the one hand we have satellite imagery of planet Mars from which DTMs with a resolution of up to 0.25 m/pixel can be created using Shape from Shading. These data can give good context for landing site evaluation or geomorphological studies. On the other hand we have images from rovers directly from the planets surface, which can reach much higher resolution and can resolve rock structures in great detail. Here stereo techniques like structure from motion can be used.

In a project group both datasets were combined in a virtual reality enviroment. Following are two videos illustrating the results:

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Anfahrt & Lageplan

Der Campus der Technischen Universität Dortmund liegt in der Nähe des Autobahnkreuzes Dortmund West, wo die Sauerlandlinie A45 den Ruhrschnellweg B1/A40 kreuzt. Die Abfahrt Dortmund-Eichlinghofen auf der A45 führt zum Campus Süd, die Abfahrt Dortmund-Dorstfeld auf der A40 zum Campus-Nord. An beiden Ausfahrten ist die Universität ausgeschildert.

Direkt auf dem Campus Nord befindet sich die S-Bahn-Station „Dortmund Universität“. Von dort fährt die S-Bahn-Linie S1 im 20- oder 30-Minuten-Takt zum Hauptbahnhof Dortmund und in der Gegenrichtung zum Hauptbahnhof Düsseldorf über Bochum, Essen und Duisburg. Außerdem ist die Universität mit den Buslinien 445, 447 und 462 zu erreichen. Eine Fahrplanauskunft findet sich auf der Homepage des Verkehrsverbundes Rhein-Ruhr, außerdem bieten die DSW21 einen interaktiven Liniennetzplan an.
 

Zu den Wahrzeichen der TU Dortmund gehört die H-Bahn. Linie 1 verkehrt im 10-Minuten-Takt zwischen Dortmund Eichlinghofen und dem Technologiezentrum über Campus Süd und Dortmund Universität S, Linie 2 pendelt im 5-Minuten-Takt zwischen Campus Nord und Campus Süd. Diese Strecke legt sie in zwei Minuten zurück.

Vom Flughafen Dortmund aus gelangt man mit dem AirportExpress innerhalb von gut 20 Minuten zum Dortmunder Hauptbahnhof und von dort mit der S-Bahn zur Universität. Ein größeres Angebot an internationalen Flugverbindungen bietet der etwa 60 Kilometer entfernte Flughafen Düsseldorf, der direkt mit der S-Bahn vom Bahnhof der Universität zu erreichen ist.