Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Vorsicht Baustelle

23.05.2016

Informatik-Studenten der Universität Jena entwickeln Lernalgorithmus zur automatischen Erkennung von Baustellen aus dem Fahrzeug heraus

Autonomes und teilautonomes Fahren ist die Zukunft der Automobilindustrie. Zahleiche Firmen arbeiten bereits an der Technik für selbstfahrende Kraftfahrzeuge. Nur eine der vielen Herausforderungen, die sich dabei stellen, ist die Erkennung des Umfeldes, z. B. wenn auf Autobahnen eine Tagesbaustelle errichtet ist.


Die Jenaer Master-Studenten Martin Thümmel (l.) und Felix Schneider vom Lehrstuhl für Digitale Bildverarbeitung haben einen internationalen Wettbewerb im Bereich Automobilindustrie gewonnen.

Jan-Peter Kasper/FSU

Während länger andauernde Baumaßnahmen bereits heute in Navigationsgeräten kartographiert sind, müsste ein selbstfahrendes Fahrzeug auch in der Lage sein, unvorhergesehene Tagesbaustellen möglichst früh zu erkennen und den Fahrer entsprechend zu warnen.

Warnschilder und Pylonen anzeigen

Die Informatik-Studenten Martin Thümmel und Felix Schneider von der Friedrich-Schiller-Universität Jena haben einen Algorithmus entwickelt, der eine solche Detektion von Tagesbaustellen aus dem Fahrzeug heraus möglich macht. Damit haben die Master-Studenten bei der „AICO Continental Challenge“ den ersten Platz erreicht.

„AICO“ ist ein vom Automobilzulieferkonzern Continental international ausgelobter Algorithmus Design Wettbewerb für Nachwuchswissenschaftler und Studierende, die sich der Bildverarbeitung, maschinelles Lernen und Mustererkennung widmen. Der Wettbewerb bietet die Möglichkeit, Anwendungen für Fahrerassistenzsysteme (Advanced Driver Assistance Systems, ADAS) auf Basis von visuellen Informationen zu erstellen. Alle Teilnehmer wurden mit einem Datensatz und Videodaten einer serienmäßig hinter der Frontscheibe eines Fahrzeuges montierten Kamera ausgestattet.

Aufgabe war es, einen Bildverarbeitungsalgorithmus zu entwickeln, der die beweglichen Tagesbaustellen – mobile Absperrtafeln und Pylonen (Verkehrsleitkegel) – frühzeitig erkennt.

Die Jenaer Studenten haben dafür im Rahmen ihres Praxis-Moduls am Lehrstuhl für Digitale Bildverarbeitung von Prof. Dr. Joachim Denzler einen Lernalgorithmus programmiert, in dem sie aktuelle Methoden der digitalen Bildverarbeitung und des maschinellen Lernens mit ihren eigenen Ideen verbanden. Dafür haben sie u. a. viele verschiedene Bilder von mobilen Warntafeln und Pylonen zu einem Datensatz zusammengetragen.

„Ein Vorteil für uns war, dass in Deutschland diese Schilder und Pylonen und sogar der Aufbau auf der Straße genormt sein müssen, sodass zumindest theoretisch alle Baustellen ein einheitliches Bild abgeben“, so Martin Thümmel. So ist das Fahrzeug nicht nur in der Lage, die Baustelle als solche zu erkennen, sondern dank der genormten Größen der Absperrtafeln und Leitkegel kann auf die Distanz von ihnen zum Fahrzeug geschlussfolgert werden. Das System der beiden FSU-Studenten schlägt das erste Mal bei etwa 80 Metern vor der Baustelle an.

Notfallmechanismus mitbedacht

Um die Detektion robuster zu machen, also ein sicheres Ergebnis zu bekommen, haben sie zudem zwei Verfahren angewendet. Nur wenn beide einig sind, dass es sich um eine Baustelle handelt, detektiert das System diese auch. „Mit den Methoden der 3D-Rekonstruktion verhindern wir Fehler, die zum Beispiel auftreten, wenn die Lichtverhältnisse schlecht sind oder wenn die Ladeklappe eines LKW der Form eines Warnschildes ähnelt“, sagt Felix Schneider und ergänzt, „außerdem haben wir einen Notfallmechanismus mitbedacht.“

Der Mechanismus reagiert dann, wenn die Baustelle nicht der Norm entspricht und etwa Pylonen fehlen oder der Abstand zwischen ihnen zu groß ist. Dabei ist es für das System völlig egal, auf welcher Fahrspur sich die bewegliche Baustelle befindet. Darüber hinaus ist es in der Lage, die Geschwindigkeit des Fahrzeugs zu schätzen und so eine Vorhersage darüber zu treffen, wann etwa die nächste Pylone erscheinen müsste.

Den ersten Platz haben sich Thümmel und Schneider auch deshalb sichern können, weil ihr Algorithmus jede der zehn Baustellen im Test erkannt hat und das entwickelte System schon heute in Fahrerassistenzsystemen moderner Fahrzeuge eingesetzt werden könnte. Für ihre Leistung haben sie ein Preisgeld von 1.000 Euro sowie ein Entwicklerboard erhalten und wurden zudem von Continental zu einer Tagung an den Bodensee eingeladen, um über ihren Algorithmus zu berichten. Dann wird auch darüber entschieden, wie ihr Algorithmus den Weg in die praktische Anwendung finden kann.

Kontakt:
Prof. Dr.-Ing. Joachim Denzler, Martin Thümmel, Felix Schneider
Institut für Informatik der Friedrich-Schiller-Universität Jena
Ernst-Abbe-Platz 2, 07743 Jena
Tel.: 03641 / 946301
E-Mail: joachim.denzler[at]uni-jena.de; martin.thuemmel[at]uni-jena.de; felix.schneider[at]uni-jena.de

Weitere Informationen:

http://www.uni-jena.de

Bianca Wiedemann | idw - Informationsdienst Wissenschaft

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Verkehr Logistik:

nachricht Objekt­erkennung für innovative Logistiksysteme
18.03.2019 | Fraunhofer-Institut für Arbeitswirtschaft und Organisation IAO

nachricht Indoor-Einsatz von Drohnen zum Materialtransport
25.02.2019 | IPH - Institut für Integrierte Produktion Hannover gGmbH

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Verkehr Logistik >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Selbstheilender Lack aus Maisstärke lässt kleine Kratzer durch Wärme verschwinden

Ein neuer Lack aus Maisstärke ist wegen der besonderen Anordnung seiner Moleküle in der Lage, durch Wärme kleine Kratzer von selbst zu reparieren: Die Vernetzung über ringförmige Moleküle macht das Material beweglich, sodass es die Kratzer ausgleicht und diese wieder verschwinden.

Oberflächliche Mikrokratzer in der Autokarosserie oder auf anderen Hochglanzoberflächen sind harmlos, aber ärgerlich. Gerade im Luxussegment zeichnen sich...

Im Focus: Self-healing coating made of corn starch makes small scratches disappear through heat

Due to the special arrangement of its molecules, a new coating made of corn starch is able to repair small scratches by itself through heat: The cross-linking via ring-shaped molecules makes the material mobile, so that it compensates for the scratches and these disappear again.

Superficial micro-scratches on the car body or on other high-gloss surfaces are harmless, but annoying. Especially in the luxury segment such surfaces are...

Im Focus: Kartographie eines fernen Sterns

Der am Leibniz-Institut für Astrophysik Potsdam (AIP) gefertigte Spektrograph PEPSI zeigt erste Aufnahmen der Struktur des Magnetfelds auf der Oberfläche eines weit entfernten Sterns. Mittels innovativer Verfahren lassen sich damit neue Erkenntnisse über die Vorgänge auf der Sternoberfläche gewinnen. Die Ergebnisse stellte ein Wissenschaftlerteam nun in der Fachzeitschrift Astronomy & Astrophysics vor.

Selbst mit den größten Teleskopen erscheinen die Oberflächen entfernter Sterne normalerweise nur als Lichtpunkte. Eine detaillierte Auflösung wird erst mittels...

Im Focus: Stellar cartography

The Potsdam Echelle Polarimetric and Spectroscopic Instrument (PEPSI) at the Large Binocular Telescope (LBT) in Arizona released its first image of the surface magnetic field of another star. In a paper in the European journal Astronomy & Astrophysics, the PEPSI team presents a Zeeman- Doppler-Image of the surface of the magnetically active star II Pegasi.

A special technique allows astronomers to resolve the surfaces of faraway stars. Those are otherwise only seen as point sources, even in the largest telescopes...

Im Focus: Heading towards a tsunami of light

Researchers at Chalmers University of Technology and the University of Gothenburg, Sweden, have proposed a way to create a completely new source of radiation. Ultra-intense light pulses consist of the motion of a single wave and can be described as a tsunami of light. The strong wave can be used to study interactions between matter and light in a unique way. Their research is now published in the scientific journal Physical Review Letters.

"This source of radiation lets us look at reality through a new angle - it is like twisting a mirror and discovering something completely different," says...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Teilchenphysik trifft Didaktik und künstliche Intelligenz in Aachen

20.03.2019 | Veranstaltungen

Künstliche Intelligenz: Ausprobieren und diskutieren

19.03.2019 | Veranstaltungen

Wissenschaftliche Tagung zur Gesundheit von Meeressäugern

18.03.2019 | Veranstaltungen

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

Teilchenphysik trifft Didaktik und künstliche Intelligenz in Aachen

20.03.2019 | Veranstaltungsnachrichten

Mit dem Forschungsflugzeug ins ewige Eis - Meteorologen starten Messkampagne

20.03.2019 | Geowissenschaften

Optischer Sensor soll Pflanzenzüchtung beschleunigen

20.03.2019 | Biowissenschaften Chemie

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