Augmented-Reality-Anwendungen könnten Wartungs- und Reparaturarbeiten in Gebäuden deutlich vereinfachen, indem Monteure mit intelligenten Brillen zum Einsatzort navigieren und dort Schritt für Schritt angezeigt bekommen, was zu tun ist. Damit das funktioniert, müssen die Geräte ihre Position im Raum exakt bestimmen können und verstehen, was sie gerade sehen. Am Bochumer Lehrstuhl für Informatik im Bauwesen arbeitet das Team von Prof. Dr. Markus König an Algorithmen, die das automatisch ohne manuelle Kalibrierung ermöglichen. Das Wissenschaftsmagazin Rubin der Ruhr- Universität Bochum berichtet über diese Arbeit.

 

Der Bochumer Algorithmus benötigt für seine Funktion ein digitales Gebäudemodell. Er vergleicht das von der Kamera in den Smart Glasses aufgezeichnete Bild mit dem Modell. Dazu muss sich der Träger der Brille nur einmal im Raum umdrehen und der Brille dadurch möglichst viele Bildinformationen über seine Umgebung präsentieren. Der Algorithmus dreht und verschiebt das digitale Modell so lange, bis es mit der Umgebung übereinander passt. Wenn nötig geht er dabei Bildpunkt für Bildpunkt vor, wobei die Tiefeninformationen hilfreich sind, die die modernen Kameras mit aufzeichnen.

 

Früher manuelle Kalibrierung notwendig

 

Herkömmliche Verfahren setzen auf eine manuelle Kalibrierung. Sie erfolgt über mindestens zwei Punkte, die an unterschiedlichen Stellen im Raum aufgeklebt und auch im digitalen Modell verzeichnet sind: Betritt der Anwender mit den Smart Glasses den Raum, muss er die Informationen zu den Punkten zunächst ins System eingeben, damit dieses seine dreidimensionale Position im Raum berechnen kann.

 

Mit ihrem Algorithmus können die Bochumer Forscher nicht nur automatisch die Position der Brille in einem Zimmer bestimmen, sondern in einem gesamten Gebäude. Mit der manuellen Punkt-Kalibrierungsmethode würde das nur gehen, wenn der Anwender häufig neu kalibrieren oder sehr viele Punkte verwenden würde.

 

Für geringe Rechenleistung optimieren

 

Die automatische Kalibrierung funktioniert derzeit auf 20 Zentimeter genau, was ausreichend ist, um damit zu navigieren. Für andere Anwendungen wollen die Bochumer Forscher den Algorithmus aber weiter optimieren.

 

Wichtig ist der Gruppe auch, dass er in Echtzeit funktioniert – das klappt bereits, wenn er auf einem Smartphone läuft. Smart Glasses haben aber eine geringere Rechenleistung, sodass die Anwendung noch effizienter werden soll, um auch hier reibungslos ihren Dienst zu tun.

 

Siehe auch:

https://news.rub.de/wissenschaft/2019-10-29-augmented-reality-digitaler-wartungshelfer