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 Roboter-Navigation über die Cloud
11.12.2017 | Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA

nachricht Neuer Kaba Zylinder mit Service-Funktion: Zeitlich begrenzter Zutritt für Servicepersonal
07.12.2017 | dormakaba Deutschland GmbH

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Informationstechnologie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Neue Einblicke in die Materie: Hochdruckforschung in Kombination mit NMR-Spektroskopie

Forschern der Universität Bayreuth und des Karlsruhe Institute of Technology (KIT) ist es erstmals gelungen, die magnetische Kernresonanzspektroskopie (NMR) in Experimenten anzuwenden, bei denen Materialproben unter sehr hohen Drücken – ähnlich denen im unteren Erdmantel – analysiert werden. Das in der Zeitschrift Science Advances vorgestellte Verfahren verspricht neue Erkenntnisse über Elementarteilchen, die sich unter hohen Drücken oft anders verhalten als unter Normalbedingungen. Es wird voraussichtlich technologische Innovationen fördern, aber auch neue Einblicke in das Erdinnere und die Erdgeschichte, insbesondere die Bedingungen für die Entstehung von Leben, ermöglichen.

Diamanten setzen Materie unter Hochdruck

Im Focus: Scientists channel graphene to understand filtration and ion transport into cells

Tiny pores at a cell's entryway act as miniature bouncers, letting in some electrically charged atoms--ions--but blocking others. Operating as exquisitely sensitive filters, these "ion channels" play a critical role in biological functions such as muscle contraction and the firing of brain cells.

To rapidly transport the right ions through the cell membrane, the tiny channels rely on a complex interplay between the ions and surrounding molecules,...

Im Focus: Stabile Quantenbits

Physiker aus Konstanz, Princeton und Maryland schaffen ein stabiles Quantengatter als Grundelement für den Quantencomputer

Meilenstein auf dem Weg zum Quantencomputer: Wissenschaftler der Universität Konstanz, der Princeton University sowie der University of Maryland entwickeln ein...

Im Focus: Realer Versuch statt virtuellem Experiment: Erfolgreiche Prüfung von Nanodrähten

Mit neuartigen Experimenten enträtseln Forscher des Helmholtz-Zentrums Geesthacht und der Technischen Universität Hamburg, warum winzige Metallstrukturen extrem fest sind

Ultraleichte und zugleich extrem feste Werkstoffe – poröse Nanomaterialien aus Metall versprechen hochinteressante Anwendungen unter anderem für künftige...

Im Focus: Geburtshelfer und Wegweiser für Photonen

Gezielt Photonen erzeugen und ihren Weg kontrollieren: Das sollte mit einem neuen Design gelingen, das Würzburger Physiker für optische Antennen erarbeitet haben.

Atome und Moleküle können dazu gebracht werden, Lichtteilchen (Photonen) auszusenden. Dieser Vorgang verläuft aber ohne äußeren Eingriff ineffizient und...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Innovative Strategien zur Bekämpfung von parasitären Würmern

08.12.2017 | Veranstaltungen

Hohe Heilungschancen bei Lymphomen im Kindesalter

07.12.2017 | Veranstaltungen

Der Roboter im Pflegeheim – bald Wirklichkeit?

05.12.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Goldmedaille für die praktischen Ergebnisse der Forschungsarbeit bei Nutricard

11.12.2017 | Unternehmensmeldung

Nachwuchs knackt Nüsse - Azubis der Friedhelm Loh Group für Projekte prämiert

11.12.2017 | Unternehmensmeldung

Mit 3D-Zellkulturen gegen Krebsresistenzen

11.12.2017 | Medizin Gesundheit