3D-Modell von Zürich aus Millionen Bildern und Videos
Grosse Datenmengen ausgewertet
Die entsprechenden Computeralgorithmen entwickelten die Wissenschaftler in den vergangenen fünf Jahren im Rahmen eines Projekts des Europäischen Forschungsrats ERC (ERC Advanced Grant an ETH-Professor Van Gool). Als Anschauungsobjekt kreierten sie ein 3D-Modell der Stadt Zürich, das sie zum planmässigen Projektabschluss nun in einem Video präsentieren.
Die Varcity-Technologie basiert auf der Auswertung einer gigantischen Bilddatenmenge. «Je mehr Bilder und Videos die Plattform auswerten kann, desto genauer wird das Modell», sagt Kenneth Vanhoey, Postdoc in Van Gools Gruppe. «Das Ziel unseres Projekts war, die Algorithmen für solche 3D-Städtemodelle zu entwickeln. Dies unter der Annahme, dass die Menge verfügbaren Bilder und Videos auch in den kommenden Jahren rasant zunehmen wird.»
Um aus den Bilddaten ein dreidimensionales Modell zu erstellen, verwenden die Wissenschaftler die Triangulation. Sie benötigen dazu von einem Objekt mehrere Aufnahmen aus unterschiedlichen Blickwinkeln. Über die Analyse der Distanzen und Winkel auf den verschiedenen Bildern lassen sich die Eckpunkte des Objekts im Raum genau verorten.
Einfache Parkleit-Technologie
Das Städtemodell selbst bieten die Wissenschaftler nicht als Anwendung an, dennoch sind mögliche Anwendungen der Technologie zahlreich. Dazu gehören die Stadt- und Verkehrsplanung. Um auf der Technologie basierende Anwendungen zu vermarkten, haben die Projektbeteiligten ausserdem mehrere Startup-Firmen gegründet: Spectando bietet für den Immobilienmarkt virtuelle Gebäudebegehungen an, und Casalva führt für Versicherungen virtuelle Schadensanalysen an Gebäuden durch, zum Beispiel nach Unwettern wie Hagelstürmen. Für diese Anwendungen braucht es keine speziellen Geräte, gewöhnliche Smartphone-Aufnahmen reichen aus.
Auch das aus Varcity hervorgegangene ETH-Spin-off Parquery nutzt die Technologie. Die Firma entwickelte ein Parkleitsystem, das ausschliesslich mit auf Parkplätze gerichtete Kameras funktioniert und keine Parkplatzsensoren braucht. Der Computer wertet die Videodaten in Echtzeit aus, kann Autos erkennen und weiss somit, welche Parkplätze leer sind, aber auch, welche Autos nicht regelkonform parkiert wurden. Das System war als erstes in Locarno im Einsatz. Darüber hinaus gibt es international weitere 30 Projekte.
Das ETH-Spin-off Uniqfeed schliesslich verwendet die Methoden, um bei Fernsehübertragungen von Sportveranstaltungen Bandenwerbung und einzelne Spieler zu erkennen. Damit kann es einerseits deren Sichtbarkeitsdauer während der Übertragung berechnen und andererseits die Bandenwerbung für unterschiedliche Nutzergruppen personalisieren.
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