Robotik 24.06.2021, 15:33 Uhr

Drohne ortet Personen im dichten Wald

Vor Kurzem haben Linzer Forscher eine Drohne vorgestellt, die mit KI Wärmebilder kombinieren und dadurch vermisste Personen in dichten Wäldern orten kann. Nun berichten sie, dass die Drohne alle Berechnung an Bord durchführt und damit vollautonom agiert.
Die Drohne der Linzer Forscher kann vollautonom Vermisste in Waldgebieten aufstöbern
(Quelle: Oliver Bimber/JKU)
Vermisste oder verunglückte Personen werden bei Rettungseinsätzen häufig mit Wärmebildkameras vom Helikopter aus gesucht. In dicht bewaldeten Gebieten sind sie so aber kaum zu finden, weil solche Kameras Bilder aus der Differenz von Körperwärme und Umgebungstemperatur erzeugen. Und entweder verdeckt die Vegetation den Untergrund zu stark oder die sonnenbeschienenen Bäume haben eine ähnliche Temperatur wie die vermisste Person. 
Oliver Bimber vom Institut für Computergrafik der Universität Linz und sein Team stellten vergangenen Herbst im Fachjournal «Nature Machine Intelligence» einen Drohnen-Prototypen vor. Dieser kombiniert mehrere Wärmebilder zu einem Integralbild - und die KI wertet aus, ob es sich bei dem erkannten Objekt tatsächlich um eine Person handelt. 

Berechnungen an Bord

Für die im letzten Jahr veröffentlichte Publikation wurden noch alle Berechnungen nach dem Flug am Boden gemacht. Die Drohne flog vordefinierte Wegpunkte ab und wurde nur zur Aufnahme genutzt. Nun ist es den Wissenschaftlern gelungen ihre Bildverarbeitungstechnik massgeblich zu verbessern.
«Damit können alle Berechnungen in Echtzeit auf der Drohne durchgeführt werden. Sie ist dadurch in der Lage, vollautonom zu fliegen, und selbstständig über ihren Flugweg zu entscheiden», erklärte Bimber gegenüber der APA. 

Vielversprechende Feldexperimente 

Die Drohne legt in einem vorgegebenen Suchgebiet ihren Weg während des Fluges dynamisch fest und ändert ihn ständig, je nachdem, was sie «sieht». «Mit diesem Optimierungsverfahren findet sie die vermisste Person mit höchster Wahrscheinlichkeit in kürzester Zeit selbstständig», so der Forscher. 
Gezeigt wurde das in 17 Feldexperimenten, die über Nadel-, Laub- und Mischwäldern mit unterschiedlichen Lichtverhältnissen, Temperaturen und Jahreszeiten durchgeführt wurden. Die Drohne fand dabei 38 von 42 versteckten Personen - eine noch bessere Erkennungsrate als beim Vorläufersystem. 

Vielfältige Möglichkeiten

Die Experimente wurden noch mit einem kleinen Octocopter durchgeführt. Doch solche elektrisch betriebenen Drohnen haben eine Flugzeit von nur 30 Minuten, «da kann ich keine grossen Suchgebiete abfliegen». 
Daher kooperieren die Wissenschaftler mit der österreichischen Firma Stromkind, die Drohnen mit Verbrennungsmotoren im Programm hat, die laut Bimber bis zu sechs Stunden fliegen. In eine solche Drohne wollen die Forscher nun ihr System integrieren. Ein dazu gebildetes Konsortium, dem unter anderem auch die schweizerische Flugrettung angehört, ist allerdings jüngst mit einem Antrag bei der Forschungsförderungsgesellschaft FFG gescheitert. Die Suche nach anderen Fördermitteln läuft. Zudem müssten noch rechtliche Probleme gelöst werden. 
Andreas Birk von der Universität Bremen sieht in einem die Publikation begleitenden Kommentar «ein erhebliches Potenzial für andere Anwendungen». Er nennt etwa die Erkennung von Menschen in Trümmern nach Erdbeben oder Explosionen, oder die Überwachung von Wildtieren in Wäldern. Er weist aber auch auf potenzielle militärische Einsätze der Technologie hin.



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