INFRA BirdView, Hochschule für Architektur, Bau und Geomatik FHNW

Das Forschungsprojekt soll Infrastrukturanlagen wie Strassen, Zugtrassen, Areale, Industrieanlagen oder oberirdische Leitungen bildbasiert, dreidimensional und hochaufgelöst aus der Vogelperspektive an jeden Arbeitsplatz bringen.

Viele Infrastrukturbetreibende, Ingenieure, Planer oder öffentliche Verwaltungen nutzen bereits heute 3D-Geo-Bilddatendienste der Industriepartnerin iNovitas AG. Zurzeit werden insbesondere Infrastrukturkorridore aus der Fahrzeugperspektive digitalisiert und den Kunden zur Verfügung gestellt. Immer öfter wird jedoch der Wunsch geäussert, die Aufnahmeperspektive und  -abdeckung flexibel und projektspezifisch anzupassen. Dieses Bedürfnis soll mit dem Projekt INFRA BirdView durch eine zusätzliche Perspektive aus der Luft abgedeckt werden.

Ziel des INFRA BirdView Projekts ist es, Infrastrukturanlagen aus der Vogelperspektive über Luftbilder zugänglich zu machen (vgl. Abb. 1). Aus diesen Luftaufnahmen werden präzis georeferenzierte hochaufgelöste 3D-Bilder berechnet, um den Betrachtenden einen einfachen und intuitiven Einblick in Infrastrukturanlagen zu gewähren. Über einen Viewer soll eine virtuelle Befliegung der Infrastrukturanlage ermöglicht werden, inklusive Mess- und Erfassungsmöglichkeiten.

Abb. 1: BirdView Perspektive auf der infra3D Infrastrukturplattform der iNovitas AG (Pilotprojekt Brenner-Autobahn)

Mit INFRA BirdView soll ein Prozess (vgl. Abb. 2) erarbeitet werden, um aus unterschiedlichen Befliegungsmustern und Bildaufnahmekonfigurationen robust und effizient 3D-Bilder mit virtuellen Stereobasen zu extrahieren. Dabei sind das effizienten Handling grosser Bildformate und die Möglichkeit zur Skalierung bzw. Parallelisierung sämtlicher Prozessschritte zu berücksichtigen. Der zu entwickelnde und implementierende Prozess soll für jedes Luftbild ein oder mehrere geeignete Partnerbilder mit ausreichender Bildüberlappung bestimmen und für jedes ermittelte Bildpaar eine möglichst präzise gegenseitige Orientierung ausgeben. Die gegenseitige Orientierung soll aus der reinen Bildinformation erfolgen können.

Abb. 2: Zu erarbeitender Prozess von INFRA BirdView, um 3D-Bilder aus Flugbildern zu generieren

Zur Generierung der 3D-Bilder (Tiefenkarten) ist ein Verfahren gesucht, welches hinsichtlich der Bilddatenauflösung skalierbar ist und Bildpaare mit unterschiedlichem Massstab und Ausrichtungen auswerten kann. Im Rahmen dieses Projekts sind verschiedene Ansätze auf deren Qualität, Vollständigkeit und Skalierbarkeit zu untersuchen, zu validieren und prototypisch umzusetzen.
Mit den Erkenntnissen, welche bei der Auswertung gewonnen werden, sollen zudem Empfehlungen für Aufnahmekonfigurationen und Befliegungsmuster unterschiedlicher luftbildgestützter Datenerfassungskonfigurationen für verschiedene Infrastrukturanlagetypen erarbeitet werden.

• Schär, P., Cavegn, S., Novak, D., Loesch, B., Eugster, H. & Nebiker, S., 2018. Ein systematischer Vergleich verschiedener Multi-View Stereo-Lösungen für die luftbildgestützte dreidimensionale Infrastrukturkartierung. Publikationen der Deutschen Gesellschaft für Photogrammetrie, Fernerkundung und Geoinformation e.V., Band 27, Kersten, T., Gülch, E., Schiewe, J., Kolbe, T., Stilla, U. (Hrsg.), PFGK 2018, München, 431-449. https://www.dgpf.de/src/tagung/jt2018/proceedings/start.html
  

Wirtschaftspartner:  iNovitas AG
Hochschulpartner:   Institut Geomatik, FHNW
Projektförderung / Co-Finanzierung:   Forschungsfonds Aargau

Prof. Dr. Stephan Nebiker