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 Autonome Straßenbahn im Depot
08.10.2019 | Karlsruher Institut für Technologie

nachricht Mit Daten nachhaltige Lösungen für städtischen Güterverkehr schaffen
08.08.2019 | Fraunhofer-Institut für Arbeitswirtschaft und Organisation IAO

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: Die schnellste Ameise der Welt - Wüstenflitzer haben kurze Beine, aber eine perfekte Koordination

Silberameisen gelten als schnellste Ameisen der Welt - obwohl ihre Beine verhältnismäßig kurz sind. Daher haben Forschende der Universität Ulm den besonderen Laufstil dieses "Wüstenflitzers" auf einer Ameisen-Rennstrecke ergründet. Veröffentlicht wurde diese Entdeckung jüngst im „Journal of Experimental Biology“.

Sie geht auf Nahrungssuche, wenn andere Siesta halten: Die saharische Silberameise macht vor allem in der Mittagshitze der Sahara und in den Wüsten der...

Im Focus: Fraunhofer FHR zeigt kontaktlose, zerstörungsfreie Qualitätskontrolle von Kunststoffprodukten auf der K 2019

Auf der K 2019, der Weltleitmesse für die Kunststoff- und Kautschukindustrie vom 16.-23. Oktober in Düsseldorf, demonstriert das Fraunhofer-Institut für Hochfrequenzphysik und Radartechnik FHR das breite Anwendungsspektrum des von ihm entwickelten Millimeterwellen-Scanners SAMMI® im Kunststoffbereich. Im Rahmen des Messeauftritts führen die Wissenschaftler die vielseitigen Möglichkeiten der Millimeterwellentechnologie zur kontaktlosen, zerstörungsfreien Prüfung von Kunststoffprodukten vor.

Millimeterwellen sind in der Lage, nicht leitende, sogenannte dielektrische Materialien zu durchdringen. Damit eigen sie sich in besonderem Maße zum Einsatz in...

Im Focus: Solving the mystery of quantum light in thin layers

A very special kind of light is emitted by tungsten diselenide layers. The reason for this has been unclear. Now an explanation has been found at TU Wien (Vienna)

It is an exotic phenomenon that nobody was able to explain for years: when energy is supplied to a thin layer of the material tungsten diselenide, it begins to...

Im Focus: Rätsel gelöst: Das Quantenleuchten dünner Schichten

Eine ganz spezielle Art von Licht wird von Wolfram-Diselenid-Schichten ausgesandt. Warum das so ist, war bisher unklar. An der TU Wien wurde nun eine Erklärung gefunden.

Es ist ein merkwürdiges Phänomen, das jahrelang niemand erklären konnte: Wenn man einer dünnen Schicht des Materials Wolfram-Diselenid Energie zuführt, dann...

Im Focus: Wie sich Reibung bei topologischen Isolatoren kontrollieren lässt

Topologische Isolatoren sind neuartige Materialien, die elektrischen Strom an der Oberfläche leiten, sich im Innern aber wie Isolatoren verhalten. Wie sie auf Reibung reagieren, haben Physiker der Universität Basel und der Technischen Universität Istanbul nun erstmals untersucht. Ihr Experiment zeigt, dass die durch Reibung erzeugt Wärme deutlich geringer ausfällt als in herkömmlichen Materialien. Dafür verantwortlich ist ein neuartiger Quantenmechanismus, berichten die Forscher in der Fachzeitschrift «Nature Materials».

Dank ihren einzigartigen elektrischen Eigenschaften versprechen topologische Isolatoren zahlreiche Neuerungen in der Elektronik- und Computerindustrie, aber...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

VR-/AR-Technologien aus der Nische holen

18.10.2019 | Veranstaltungen

Ein Marktplatz zur digitalen Transformation

18.10.2019 | Veranstaltungen

Wenn der Mensch auf Künstliche Intelligenz trifft

17.10.2019 | Veranstaltungen

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

Insekten teilen den gleichen Signalweg zur dreidimensionalen Entwicklung ihres Körpers

18.10.2019 | Biowissenschaften Chemie

Volle Wertschöpfungskette in der Mikrosystemtechnik – vom Chip bis zum Prototyp

18.10.2019 | Physik Astronomie

Innovative Datenanalyse von Fraunhofer Austria

18.10.2019 | Informationstechnologie

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