DoRIAH - Domain-adaptive Remote sensing Image Analysis with Human-in-the-loop

Bildanalyse im Bereich der Fernerkundung - d.h. Luft- oder Satellitenbildaufnahmen - erfordert stets das Abwägen zweier wichtiger Kriterien: die Genauigkeit der Ergebnisse sowie die dafür benötigte Zeit.

Menschliche Analysten erreichen in der Regel ein hohes Maß an Genauigkeit, bei großflächigen Projekten ist eine rein manuell durchgeführte Analyse aber durch den enormen Aufwand meist nicht realisierbar. Vollautomatische Methoden werden oft als Lösung angesehen, liefern aber in der Regel in den meisten Anwendungsbereichen nicht die gewünschte Genauigkeit. Aus diesem Grund ist es für eine für ein breites Anwendungsfeld nutzbare Methodik unerlässlich, moderne Bildanalysemethoden mit menschlicher Interaktion zu verbinden.

Das Erkennen kleiner Objekte in Fernerkundungsbildern ist einerseits ein häufiges, andererseits auch vielseitiges Problem: beispielsweise erlaubt die Erkennungvon Bombenkratern in alten Luftbildaufnahmen des 2. Weltkrieges die Erstellung von Kampfmittelbelastungskarten. In modernen Satellitenbildaufnahmen können erkannte Fahrzeuge Aufschlüsse über Verkehrsströme oder die Parkraumbenützung liefern.

Der interaktive Prozess zur Analyse von Fernerkundungsbildern beinhaltet zwei wesentliche Schritte: 

1. Die Georeferenzierung und 3D Rekonstruktion der Bilddaten sowie 
2. die darauf aufbauende Detektion von relevanten Objekten. 

In DoRIAH werden diese beiden Schritte als iterativer Prozess implementiert, wobei Feedback-Schleifen für die Miteinbeziehung von menschlichen Analysefähigkeiten sorgen. In umgekehrter Richtung erlauben aussagekräftige visuelle Feedbackmethoden die effiziente Interpretation der Zwischenergebnisse.

DoRIAH ist ein gemeinsames Projekt dreier Forschungsgruppen der TU Wien: 

1. dem "Computer Vision Lab", 
2. dem "Centre for Visual Analytics Science and Technology" und 
3. der "Research Group Photogrammetry". 

Die Firma Luftbilddatenbank Dr. Carls GmbH ist an der effizienten Analyse von historischen Luftbildaufnahmen interessiert und fungiert daher als Verwertungspartner.

Das Projekt befindet sich aktuell in der Anfangsphase. Der erste User-Workshop mit dem Ziel, die Anforderungen der zukünftigen Nutzer:innen zu ermitteln, wurde vor kurzem abgeschlossen. Bei diesem Workshop waren auch externe Usergruppen aus Österreich, Deutschland und den Niederlanden eingeladen, was eine umfangreiche Bedarfsanalyse der End-User ermöglichte.

Trotz der Heterogenität der Usergruppen lassen sich konkrete Anwendungsfälle definieren, bei denen DoRIAH eine Steigerung der Effizienz und Qualität der Analyseergebnisse bewirken kann, beispielsweise bei der Erstellung von historischen Höhenmodellen oder der Untersuchung zeitlicher Veränderungen zwischen zwei oder mehr aufeinanderfolgenden Luftbildaufnahmen.

Konsortialführung

Computer Vision Lab, Institute of Visual Computing & Human-Centered Technology, TU Wien

Weitere Konsortialpartner

• Research Group Photogrammetry, Department of Geodesy and Geoinformation, TU Wien
• Luftbilddatenbank Dr. Carls GmbH

TU Wien
Fakultät für Informatik
Institut für Visual Computing & Human-Centered Technology
Computer Vision Labor
Dr. Sebastian Zambanini
Favoritenstr. 9/193-1
A-1040 Wien
Tel.: +43 (1) 58801-193176
E-Mail: sek@cvl.tuwien.ac.at