Fraunhofer-Institut für Optronik, Systemtechnik und Bildauswertung IOSB
Fraunhofer-Institut für Optronik, Systemtechnik und Bildauswertung IOSB

Erkennungssysteme und Bildauswertung

Erkennungssysteme sind Systeme oder Verfahren, die aus eingehenden Daten höherwertige Informationen und Wissen über Entitäten in der realen Welt gewinnen und den Menschen bei dieser Aufgabe assistieren.

Am Fraunhofer IOSB werden Erkennungssysteme auf der Basis von bildgebender Sensorik erforscht und in die Anwendung gebracht. Die bildgebende Sensorik umfasst dabei sowohl die visuellen als auch die IR-Spektralbereiche, die in Form von Einzelbildern oder auch Videobildfolgen verarbeitet werden. Hier spielt der Echtzeitaspekt und die Verfahrensoptimierung für leichtgewichtige Hardware für anwendungsspezifische Lösungen eine wesentliche Rolle. Erkennungsverfahren sind primär Deep Learning- und CNN-Ansätze, die den Aufgabenstellungen angepasst und auf den institutseigenen Deep Learning-Servern trainiert und evaluiert werden. Für das Training stehen bereits vielfältige Trainingsdatensätze bereit, es können aber auch mit Hilfe von vorhandenen Werkzeugen und eingespielten Abläufen ergänzende Trainingsdatensätze erstellt werden.

Anwendungsbereiche

© Fraunhofer IOSB

In der luftgestützten Bildauswertung kann das Fraunhofer IOSB bei weiträumiger Überwachung automatisch und detailgenau Personen und Fahrzeuge mit Deep-Learning-Verfahren detektieren und tracken. In der luft- und bodengestützten Bildauswertung werden auch optronische Sensoren eingesetzt, zur Schiffsdetektion und -erkennung werden seegestützte Sensoren und Verfahren auf CNN-Basis genutzt.

© Fraunhofer IOSB

Wir bieten datenschutzkonforme , intelligente Systeme zur Detektion, Wiedererkennung und Aktivitätserkennung von Personen an. Anwendung findet dies z. B. zur Personendichteschätzungen bei Massenveranstaltungen, zur Personenwiedererkennung anhand von Beschreibungen oder in der KI-gestützen intelligenten Videoüberwachung, die mit trainierter Aktivitätserkennung nur Gefahrensituationen meldet.

© Fraunhofer IOSB

Die Erkennung und Abwehr von illegalen Drohnen stellt eine wesentliche Herausforderung dar, insbesondere für Flughäfen. Nach der Erstdetektion per Radar oder Funk setzt das Fraunhofer IOSB zusätzlich Videosensorik ein. Drohnen werden treffsicher von Täuschobjekten wie Vögeln unterschieden. Mit unseren Detektions- und Tracking-Verfahren zur Drohnenverfolgung können zudem Drohnen-Typen erkannt werden.

© Pixabay

Für die Inspektion von Bau-Infrastrukturen entwickeln wir Deep Learning-Verfahren, die anhand luftgestützter Change Detection mit Videosensorik Veränderungen an Objekten feststellen. Die Informationen werden so verdichtet, dass nur relevante Änderungen wie Korrosionseffekte oder fehlende Teile angezeigt werden.  

© Fraunhofer IOSB / indigo

Ausbildung und Training des Bildauswerters dienen zur Sicherstellung der Handlungskompetenz und tragen zu einer effektiven und effizienten Nutzung von Erkennungs- und Bildauswertesystemen bei. Hierzu entwickeln wir intelligente, adaptive Lernsysteme unter Einbeziehung von Interaktiven Animationen, Serious Games und Gamification-Methoden.

© Fraunhofer IOSB

Mit einer KI-basierten Kombination aus zwei- und dreidimensionalen Bildinformationen liefern wir eine exakte Erfassung der Umgebung zur Navigation von mobilen Systemen. Mit unserer Kartierung und Hinderniserkennung können sich z. B. Roboterysteme in ihrem Arbeitsraum unfallfrei bewegen, selbst abseits der Straße auf unstrukturiertem Gelände.