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 Maschinelles Lernen: Neue Methode ermöglicht genaue Extrapolation
13.07.2018 | Institute of Science and Technology Austria

nachricht Gegen das Verblassen historischer Dokumente
11.07.2018 | Hochschule für Technik, Wirtschaft und Kultur Leipzig

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Informationstechnologie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Superscharfe Bilder von der neuen Adaptiven Optik des VLT

Das Very Large Telescope (VLT) der ESO hat das erste Licht mit einem neuen Modus Adaptiver Optik erreicht, die als Lasertomografie bezeichnet wird – und hat in diesem Rahmen bemerkenswert scharfe Testbilder vom Planeten Neptun, von Sternhaufen und anderen Objekten aufgenommen. Das bahnbrechende MUSE-Instrument kann ab sofort im sogenannten Narrow-Field-Modus mit dem adaptiven Optikmodul GALACSI diese neue Technik nutzen, um Turbulenzen in verschiedenen Höhen in der Erdatmosphäre zu korrigieren. Damit ist jetzt möglich, Bilder vom Erdboden im sichtbaren Licht aufzunehmen, die schärfer sind als die des NASA/ESA Hubble-Weltraumteleskops. Die Kombination aus exquisiter Bildschärfe und den spektroskopischen Fähigkeiten von MUSE wird es den Astronomen ermöglichen, die Eigenschaften astronomischer Objekte viel detaillierter als bisher zu untersuchen.

Das MUSE-Instrument (kurz für Multi Unit Spectroscopic Explorer) am Very Large Telescope (VLT) der ESO arbeitet mit einer adaptiven Optikeinheit namens GALACSI. Dabei kommt auch die Laser Guide Stars Facility, kurz ...

Im Focus: Diamant – ein unverzichtbarer Werkstoff der Fusionstechnologie

Forscher am KIT entwickeln Fenstereinheiten mit Diamantscheiben für Fusionsreaktoren – Neue Scheibe mit Rekorddurchmesser von 180 Millimetern

Klimafreundliche und fast unbegrenzte Energie aus dem Fusionskraftwerk – für dieses Ziel kooperieren Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler weltweit. Bislang...

Im Focus: Wiener Forscher finden vollkommen neues Konzept zur Messung von Quantenverschränkung

Quantenphysiker/innen der ÖAW entwickelten eine neuartige Methode für den Nachweis von hochdimensional verschränkten Quantensystemen. Diese ermöglicht mehr Effizienz, Sicherheit und eine weitaus geringere Fehleranfälligkeit gegenüber bisher gängigen Mess-Methoden, wie die Forscher/innen nun im Fachmagazin „Nature Physics“ berichten.

Die Vision einer vollständig abhörsicheren Übertragung von Information rückt dank der Verschränkung von Quantenteilchen immer mehr in Reichweite. Wird eine...

Im Focus: Was passiert, wenn wir das Atomgitter eines Magneten plötzlich aufheizen?

„Wir haben jetzt ein klares Bild davon, wie das heiße Atomgitter und die kalten magnetischen Spins eines ferrimagnetischen Nichtleiters miteinander ins Gleichgewicht gelangen“, sagt Ilie Radu, Wissenschaftler am Max-Born-Institut in Berlin. Das internationale Forscherteam fand heraus, dass eine Energieübertragung sehr schnell stattfindet und zu einem neuartigen Zustand der Materie führt, in dem die Spins zwar heiß sind, aber noch nicht ihr gesamtes magnetisches Moment verringert haben. Dieser „Spinüberdruck“ wird durch wesentlich langsamere Prozesse abgebaut, die eine Abgabe von Drehimpuls an das Gitter ermöglichen. Die Forschungsergebnisse sind jetzt in "Science Advances" erschienen.

Magnete faszinieren die Menschheit bereits seit mehreren tausend Jahren und sind im Zeitalter der digitalen Datenspeicherung von großer praktischer Bedeutung....

Im Focus: Erste Beweise für Quelle extragalaktischer Teilchen

Zum ersten Mal ist es gelungen, die kosmische Herkunft höchstenergetischer Neutrinos zu bestimmen. Eine Forschungsgruppe um IceCube-Wissenschaftlerin Elisa Resconi, Sprecherin des Sonderforschungsbereichs SFB1258 an der Technischen Universität München (TUM), liefert ein wichtiges Indiz in der Beweiskette, dass die vom Neutrino-Teleskop IceCube am Südpol detektierten Teilchen mit hoher Wahrscheinlichkeit von einer Galaxie in vier Milliarden Lichtjahren Entfernung stammen.

Um andere Ursprünge mit Gewissheit auszuschließen, untersuchte das Team um die Neutrino-Physikerin Elisa Resconi von der TU München und den Astronom und...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Stadtklima verbessern, Energiemix optimieren, sauberes Trinkwasser bereitstellen

19.07.2018 | Veranstaltungen

Innovation – the name of the game

18.07.2018 | Veranstaltungen

Wie geht es unserer Ostsee? Ein aktueller Zustandsbericht

17.07.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Europaweit erste Patientin mit neuem Hybridgerät zur Strahlentherapie behandelt

19.07.2018 | Medizintechnik

Waldrand oder mittendrin: Das Erbgut von Mausmakis unterscheidet sich je nach Lebensraum

19.07.2018 | Biowissenschaften Chemie

Automatisiertes Befüllen von Regalen im Einzelhandel

19.07.2018 | Verkehr Logistik

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics