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Innosuisse Projekt - cloudIO

Ziel des Projekts ist den langfristigen Werterhalt der bildbasierten Infrastrukturplattform infra3D des Industriepartners iNovitas AG für die Anwenderinnen und Anwender sicherzustellen. Dazu wird eine neue bildbasierte Georeferenzierungsmethode entwickelt, mit der die Kunden zukünftig selbst die Möglichkeit haben, um die bestehenden Bilddaten punktuell und laufend mit eigenen Daten zu aktualisieren.

Ausgangslage

Der langfristige Werterhalt von technischen Infrastrukturen ist eine der grossen Herausforderungen aller entwickelten Volkswirtschaften. Bereits heute setzen zahlreiche Kommunen, Städte, Kantone und Infrastrukturbetreiber im In- und Ausland für die digitale Bewirtschaftung und Analyse ihrer Infrastrukturanlagen und -objekte auf bildbasierte Infrastrukturplattformen, wie dem infra3D-Webservice der iNovitas AG. Mit der Etablierung dieser Infrastruktur-Services wächst das Bedürfnis der Kunden nach einer einfachen und kostengünstigen Aktualisierung der Bilddatenbasis und nach neuen Einsatzmöglichkeiten der bildbasierten «Digitalen Realität».

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Infra3D Service des Industriepartners iNovitas AG

Projektziele

Im Rahmen des Forschungsprojekts «cloudIO» sollen neue bildbasierte Georeferenzierungsmethoden und -technologien für den Innen- und Aussenraum entwickelt werden, die für die Lokalisierung auf der 3D-Bilddatenbasis der infra3D-Webservices aufbauen. Damit wird eine robuste und genaue Lokalisierung von Bildsensoren in sechs Freiheitsgraden (6DOF) unabhängig von einer Positionierungsinfrastruktur (wie etwa GNSS) und ohne Passpunkte oder Marker ermöglicht.
Mit dieser Georeferenzierungsmethode erhalten Kunden zukünftig die Möglichkeit, ihre 3D-Bilddienste punktuell oder laufend mit eigenen Daten zu aktualisieren oder zu erweitern.

Dabei stehen folgende wissenschaftlichen Fragestellungen im Zentrum:

  • Die Realisierung einer skalierbaren, robusten, vollautomatischen Bildorientierung auf der Basis bereits bestehender 3D-Bilddaten im Innen- und Aussenraum, welche ohne Marker oder Passpunkte auskommt und möglichst unabhängig von hochpräziser Positionierungssensorik, wie GNSS, ist.
  • Konzeption einer verteilten Client-Cloud-Architektur für die performante und robuste Orientierung von Einzelbildern – gegebenenfalls unter Nutzung des zukünftigen 5G-Mobilfunkstandards mit den entsprechenden Bandbreiten.
  • Die Erweiterung von AR Frameworks mit einer automatischen Georeferenzierungsfunktionalität, um Bilder absolut zu orientieren. Dabei soll auf Passpunkte, welche signalisiert und eingemessen werden müssen, weitgehend verzichtet werden.
  • Untersuchungen zur Realisierung einer hochperformanten Grob-Lokalisierung durch Deep Learning Ansätze als Vorstufe für die Präzisions-Orientierung mit ‘traditionellen’ featurebasierten Orientierungsansätzen.

Teilprojekt - Consumer Devices

Mit dem Teilprojekt Consumer Devices wird eine punktuelle Aktualisierung von Infrastrukturobjekten, sowie genaue 3D Messungen und –Überlagerungen mit Smartphones oder Tablets ermöglicht. Diese benutzerfreundliche lokale Nachführung des Bilddatendienstes kann durch fachfremde Personen vor Ort eigenständig durchgeführt werden.

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Smartphone Aufnahme für die Nachführung bestehender Bilddaten

Teilprojekt - Fleet Sensors

Aufbauend auf die bildbasierte Georeferenzierungsfunktionalität beschäftigt sich das zweite Teilprojekt (Fleet Sensors) mit der laufenden und flächenhaften Aktualisierung des infra3D Services mit Hilfe von neu zu entwickelnden und kostengünstigen Fleet Sensoren. Diese werden beispielsweise auf Zustell- oder Unterhaltsfahrzeugen im Strassen- oder Schienenbereich montiert.

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Bisherige Aufnahmesysteme der iNovitas AG werden mit einem kostengünstigen Fleet Sensor erweitert

Publikationen


Kontakt

Stephan Nebiker Projektleiter c3RlcGhhbi5uZWJpa2VyQGZobncuY2g=
Stefan Blaser Stv. Projektleiter c3RlZmFuLmJsYXNlckBmaG53LmNo


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