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Neues Suchen in Bilddatenbanken: Skizze von Hand genügt

31.05.2016

Informatiker der Universität Basel haben ein neuartiges Verfahren zur Suche in Bild- und Videodatenbanken entwickelt – auf der Basis von Handskizzen. Die Benutzer machen dafür auf einem Tablet oder auf interaktivem Papier zunächst eine Skizze, und das System sucht in der Datenbank die dazu passenden Bilder. Das neue Verfahren ist für die Forschung frei zugänglich.

Viele Zeitgenossen werden nicht nur im Privatleben, sondern auch im Berufsalltag mehr und mehr mit grossen Sammlungen von Fotos und Videos konfrontiert, in denen sie sich zurechtzufinden müssen. Während sich im Internet mittels Suchmaschinen wie Google oder Bing einfach und effizient mit Suchbegriffen nach Dokumenten und Webseiten suchen lässt, sind die Möglichkeiten der Suche in Sammlungen mit Multimedia-Objekten bisher noch sehr stark eingeschränkt.


Mit einer Fingerskizze zum gesuchten Foto oder Video: Neues Verfahren für Bilddatenbanken.

Martin Graf, Fotografie

Weit gefasster Ähnlichkeitsbegriff

Forschende am Departement Mathematik und Informatik der Universität Basel haben nun ein System namens «vitrivr» entwickelt, mit dem sich Bilder und Videos mittels Skizzen suchen lassen. Die Benutzer erstellen dafür eine Skizze des gesuchten Objekts – auf einem Tablet, einem Smartphone oder auf interaktivem Papier –, worauf das Programm Bilder und Videosequenzen liefert, die der Skizze am ähnlichsten sind. Bei Videos können die Benutzer in der Skizze sogar angeben, in welche Richtung sich ein Objekt in der gesuchten Sequenz bewegen soll.

Für das System haben die Forscher den Ähnlichkeitsbegriff bewusst sehr weit gefasst und ihn an die Art der Skizze angepasst, so etwa über ähnliche Farben, Formen oder Bewegungsrichtungen.

Durch zahlreiche weitere Anfragearten – mittels Begriffen, Beispielbildern und -videos sowie Kombinationen davon – kann die Suche individuell angepasst werden. Ein wichtiger Aspekt des neuen Systems ist seine Skalierbarkeit, also seine Eigenschaft, auch für sehr grosse Multimedia-Sammlungen zur Verfügung zu stehen.

System frei zugänglich

Das komplette System vitrivr ist für die internationale Forschungsgemeinschaft als «Open Source» frei zugänglich. Es wird bereits für verschiedene Anwendungen eingesetzt: etwa für die Suche nach Bewegungsmustern in Sportvideos – zusammen mit dem schweizerischen Bundesamt für Sport – sowie für die Suche in Sammlungen von Bildern digitaler Wasserzeichen in einer Kooperation mit der Basler Papiermühle.

Derzeit arbeiten Forscher weltweit an Erweiterungen des Systems, die zum Teil auch von namhaften Programmen wie dem diesjährigen Google Summer of Code finanziell unterstützt werden. «vitrivr» ist auch die Grundlage des von der EU und dem Schweizerischen Nationalfonds finanzierten Forschungsprojekts iMotion und wird im Rahmen einer internationalen Zusammenarbeit mit den Red Hen Labs in den USA als Suchmaschine für riesige Videosammlungen eingesetzt.

Weitere Auskünfte

Prof. Dr. Heiko Schuldt, Universität Basel, Departement Mathematik und Informatik, Leiter der Forschungsgruppe Datenbanken und Informationssysteme, Tel. +41 61 207 05 58, E-Mail: heiko.schuldt@unibas.ch

Christoph Dieffenbacher | Universität Basel

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