Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Wie aus Fotos Hausmodelle werden

21.08.2000


Jenaer Informatiker entwickeln Software zur 3D-Gebäuderekonstruktion

Jena (21.08.00) Aus wenigen Fotos eines Hauses kann dank neuer Software, die von Informatikern der Friedrich-Schiller-Universität Jena geschrieben wurde, in kürzester Zeit ein dreidimensionales Computermodell entstehen. Die Algorithmen, die das Team um Prof. Dr. Klaus Voß entwickelt hat, beseitigen die Verzerrungen, die in jedem Foto mehr oder weniger stark auftreten, durch eine so genannte Bildrektifikation. Für die Erfurter Softwarefirma ASH haben die Jenaer Informatiker damit eine preiswerte und effektive Methode entwickelt, um Modelle von Gebäuden zu entwerfen, die jedem Architekten Einblicke in den kompletten Gebäudekörper gestatten. Diese berührungslose Vermessung ermöglicht auf einfache Art, etwa Restaurierungsvorhaben zu planen.

Unerwarteter Nebeneffekt des Forschungsprojekts, das vom Thüringer Wissenschaftsministerium in den letzten beiden Jahren mit rund 177.000 Mark gefördert wurde: Auch bereits zerstörte Gebäude, von denen nur noch Fotos oder Ansichtskarten existieren, können am Computer rekonstruiert und in historische Stadtansichten integriert werden. Jedoch fehlen bei älteren Bildern fast immer Daten über Kamera und Objektiv, über die benutzte Brennweite, den Abstand zum Gebäude oder die Lage der Kamera zur Zeit der Aufnahme. Außerdem sind Bilder immer mehr oder weniger stark verzerrt. So hat etwa die mit einem Fish-Eye-Objektiv fotografierte Wartburg scheinbar keine Geraden mehr. Solche Bilder sind deshalb nicht problemlos in Modelle überführbar.

Für die Modellbildung griffen die Jenaer Informatiker auf "A-priori-Informationen" zurück. "Unsere Software basiert darauf, das Vorwissen des Architekten in die Rekonstruktions-Algorithmen zu integrieren", erläutert Voß’ Mitarbeiter Christian Bräuer-Burchardt (33). So ist bekannt, dass Architekturobjekte meistens gerade Linien, Parallelen und Senkrechte aufweisen. Fenster etwa sind überwiegend in einer Achse und einer Größe gestaltet. "Was der Mensch unbewusst ergänzt, wenn er einen Gebäudeausschnitt sieht, mussten wir unserem Programm mühsam beibringen", erläutert der Lehrstuhlinhaber für Automatische Bildverarbeitung Klaus Voß. "Im ersten Schritt wurden die Verkrümmungen der Bilder begradigt", erklärt Bräuer-Burchardt das komplizierte System. Dank des A-priori-Wissens bestimmt und korrigiert die Software in weniger als einer Minute die radialsymmetrischen Verzeichnungen. "Jetzt sind die geraden Linien wirklich gerade", ergänzt Prof. Voß, "aber sie sind noch lange nicht parallel".

Mit einem weiteren Algorithmus wird nun der richtige Mittelpunkt des Bildes aus den Fluchtpunkten von - eigentlich parallelen - Linien berechnet. Dabei griffen die Jenaer Informatiker auf bekannte mathematische Gesetzmäßigkeiten zurück und passten sie der aktuellen Aufgabenstellung an. Mit marktüblicher Rechentechnik wird auf der Basis der gewonnenen und korrigierten Daten auch das abschließende Modell errechnet. Je nach Bedarf werden dabei Teilobjekte, wie etwa gleich aussehende Fenster einer Hausfront, entsprechend eingefügt - bei schwierigen Aufgaben sind zum Teil manuelle Eingriffe notwendig und möglich. Nach nicht einmal einer halben Stunde entsteht in einfachen Fällen aus wenigen Bildern ein dreidimensionales Modell des Bauwerks. Es wird um so genauer, je mehr Bilder eingespeist werden.

Die entwickelte Methode arbeitet weitgehend automatisch. "Wenn ein Architekt mit einer digitalen Kamera vor Ort die Bilder aufnimmt und sie dann in seinen Laptop eingibt, kann er dank unserer Algorithmen die rektifizierten Bilder schon fertig vorliegen haben, wenn er zu Hause ankommt", beschreibt Prof. Voß den enormen Zeitgewinn des ausgereiften Systems. Derzeit werden die Jenaer Algorithmen bei der Firma ASH, die auf Architektursoftware spezialisiert ist, in ein komplexes 3D-Modellierungssystem integriert und sollen bald dauerhaft zum Einsatz kommen.

Ansprechpartner:
Prof. Dr. Klaus Voß

... mehr zu:
»ASH »Algorithmus »Hausmodell

Institut für Informatik der Universität Jena
Ernst-Abbe-Platz 1-4
07743 Jena

Tel.: 03641/946410
Fax: 03641/946002
E-Mail: nkv@uni-jena.de


Friedrich-Schiller-Universität
Referat Öffentlichkeitsarbeit
Axel Burchardt M. A.
Fürstengraben 1
07743 Jena
Tel.: 03641/931041
Fax: 03641/931042
E-Mail: hab@sokrates.verwaltung.uni-jena.de

Axel Burchardt |

Weitere Berichte zu: ASH Algorithmus Hausmodell

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Informationstechnologie:

nachricht Der Form eine Funktion verleihen
23.06.2017 | Institute of Science and Technology Austria

nachricht Zukunftstechnologie 3D-Druck: Raubkopien mit sicherem Lizenzmanagement verhindern
23.06.2017 | Universität Ulm

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Informationstechnologie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Can we see monkeys from space? Emerging technologies to map biodiversity

An international team of scientists has proposed a new multi-disciplinary approach in which an array of new technologies will allow us to map biodiversity and the risks that wildlife is facing at the scale of whole landscapes. The findings are published in Nature Ecology and Evolution. This international research is led by the Kunming Institute of Zoology from China, University of East Anglia, University of Leicester and the Leibniz Institute for Zoo and Wildlife Research.

Using a combination of satellite and ground data, the team proposes that it is now possible to map biodiversity with an accuracy that has not been previously...

Im Focus: Klima-Satellit: Mit robuster Lasertechnik Methan auf der Spur

Hitzewellen in der Arktis, längere Vegetationsperioden in Europa, schwere Überschwemmungen in Westafrika – mit Hilfe des deutsch-französischen Satelliten MERLIN wollen Wissenschaftler ab 2021 die Emissionen des Treibhausgases Methan auf der Erde erforschen. Möglich macht das ein neues robustes Lasersystem des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnologie ILT in Aachen, das eine bisher unerreichte Messgenauigkeit erzielt.

Methan entsteht unter anderem bei Fäulnisprozessen. Es ist 25-mal wirksamer als das klimaschädliche Kohlendioxid, kommt in der Erdatmosphäre aber lange nicht...

Im Focus: Climate satellite: Tracking methane with robust laser technology

Heatwaves in the Arctic, longer periods of vegetation in Europe, severe floods in West Africa – starting in 2021, scientists want to explore the emissions of the greenhouse gas methane with the German-French satellite MERLIN. This is made possible by a new robust laser system of the Fraunhofer Institute for Laser Technology ILT in Aachen, which achieves unprecedented measurement accuracy.

Methane is primarily the result of the decomposition of organic matter. The gas has a 25 times greater warming potential than carbon dioxide, but is not as...

Im Focus: How protons move through a fuel cell

Hydrogen is regarded as the energy source of the future: It is produced with solar power and can be used to generate heat and electricity in fuel cells. Empa researchers have now succeeded in decoding the movement of hydrogen ions in crystals – a key step towards more efficient energy conversion in the hydrogen industry of tomorrow.

As charge carriers, electrons and ions play the leading role in electrochemical energy storage devices and converters such as batteries and fuel cells. Proton...

Im Focus: Die Schweiz in Pole-Position in der neuen ESA-Mission

Die Europäische Weltraumagentur ESA gab heute grünes Licht für die industrielle Produktion von PLATO, der grössten europäischen wissenschaftlichen Mission zu Exoplaneten. Partner dieser Mission sind die Universitäten Bern und Genf.

Die Europäische Weltraumagentur ESA lanciert heute PLATO (PLAnetary Transits and Oscillation of stars), die grösste europäische wissenschaftliche Mission zur...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Von Batterieforschung bis Optoelektronik

23.06.2017 | Veranstaltungen

10. HDT-Tagung: Elektrische Antriebstechnologie für Hybrid- und Elektrofahrzeuge

22.06.2017 | Veranstaltungen

„Fit für die Industrie 4.0“ – Tagung von Hochschule Darmstadt und Schader-Stiftung am 27. Juni

22.06.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Radioaktive Elemente in Cassiopeia A liefern Hinweise auf Neutrinos als Ursache der Supernova-Explosion

23.06.2017 | Physik Astronomie

Dünenökosysteme modellieren

23.06.2017 | Ökologie Umwelt- Naturschutz

Makro-Mikrowelle macht Leichtbau für Luft- und Raumfahrt effizienter

23.06.2017 | Materialwissenschaften