Blick von oben durchs Blätterdach

Neue Bildtechnik aus Österreich macht Blätter "durchsichtig"

Eine neue KI-Technologie der Johannes Kepler Universität Linz (JKU) soll Videoaufnahmen von verdeckten Objekten erlauben, die der Hochschule zufolge in bisher ungekannter Detailtreue abgebildet werden können.

Der bisherige Stand der Technik beruht darauf, Bilddaten in unterschiedlichen Wellenlängen aufzunehmen, um daraus anwendungsspezifische Messungen zu unterstützen. Heutige Fernerkundungstechnologie von Satelliten, Flugzeugen und Drohnen beruhen darauf. Dabei wird neben dem sichtbaren Spektrum auch das nahe Infrarotspektrum genutzt, um z.B. den Vitalzustand von Vegetation abzuschätzen, während das weite Infrarotspektrum Wärmequellen ausfindig macht. Klassische Multispektralaufnahmen haben das Problem, dass – zum Beispiel durch Wald – verdeckte Objekte nicht erfasst werden können.

Das bereits 2018 an der JKU entwickelte Abtastverfahren namens "Airborne Optical Sectioning" (AOS) ermöglicht laut den Forscher:innen um Oliver Bimber allerdings durch die Kombination vieler Einzelaufnahmen das Wegrechnen von Verdeckung in Echtzeit, und somit das Sichtbarmachen von eigentlich unsichtbaren Objekten unter dichter Vegetation. Gezeigt wurde das Potenzial von AOS bereits in Bereichen wie der Suche nach Vermissten, Wildbeobachtung, Waldbranderkennung und Archäologie.

Technologie mit neuartigem KI-Verfahren

Während z.B. normale Aufnahmen im sichtbaren Spektrum eine örtliche Referenz durch erkennbare Bewaldungsstrukturen geben, aber verdeckte Objekte unterhalb der Baumkronen nicht erkennbar sind, liefern die AOS Aufnahmen genau diese – verliert dabei aber die Orientierungshilfe. "Auch die Daten in unterschiedlichen Spektralbändern, wie Wärmebild oder Nah-Infrarot, liefern ganz unterschiedliche Informationen. Diese Bilddaten mit Hilfe einfacher Bildverarbeitung zu ermitteln würde zur Unterdrückung und im schlimmsten Fall zum Verlust der wesentlichen Details führen", erklärt Bimber vom JKU Institut für Computergrafik. Gemeinsam mit seinem Team sei es nun gelungen, die wichtigsten Informationen aus allen Kanälen in einem einzigen Bild weitgehend verlustfrei zu kombinieren.

Die Frage, welche Informationen nun wirklich wichtig sind, liefert demnach ein neuartiges KI-Verfahren. Die entwickelte Bildfusion sei, gemessen an dem heutigen Stand der Technik, die international Leistungsfähigste und biete ein breites Anwendungspotenzial wie z.B. Suche und Rettung, Waldbranderkennung und -Überwachung, und die Beobachtung und das Zählen von brütenden Reiherpopulationen.

www.jku.at