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Architektur-Bildanalyse: Was lässt Paris nach Paris aussehen?

Forscher aus den USA und Frankreich haben einen Algorithmus entwickelt, mit dem sie Google-Street-View-Aufnahmen analysieren können, um die Bilder nach architektonischen und städtebaulichen Besonderheiten automatisch einzuordnen.

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Automatische Bildanalyse erzeugt einen architektonischen Fingerabdruck.
Automatische Bildanalyse erzeugt einen architektonischen Fingerabdruck. (Bild: Stephanie Kraus/(CC BY 2.0))

Mit Hilfe einer Bildanalyse sollen die für eine Stadt unverwechselbaren Elemente automatisch herausgefiltert werden. So lässt sich zum Beispiel ermitteln, wo ein neues Bild vermutlich aufgenommen wurde oder welche Baustile auch in anderen Städten zu finden sind.

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Das Forschungsprojekt ist eine amerikanisch-französische Gemeinschaftsarbeit der Carnegie Mellon University und der Inria/Ecole Normale Supérieure in Paris. Zum Anlernen des Systems wurden zunächst die Street-View-Aufnahmen von europäischen Metropolen wie Paris, Prag, Mailand, Barcelona oder London in winzige Stücke zerlegt.

  • Fenster und Balkone werden automatisch extrahiert. (Bild: Carnegie Mellon University/Inria/Ecole Normale Supérieure)
  • Typisch für London: Gitter und Balkonbrüstungen (Bild: Carnegie Mellon University/Inria/Ecole Normale Supérieure)
  • Unterschiede zwischen London und Barcelona (Bild: Carnegie Mellon University/Inria/Ecole Normale Supérieure)
  • Typisch für Paris: Balkongitter und Straßenschilder (Bild: Carnegie Mellon University/Inria/Ecole Normale Supérieure)
  • Unterschiede zwischen Paris und Prag (Bild: Carnegie Mellon University/Inria/Ecole Normale Supérieure)
  • Straßenschilder in Paris (Bild: Carnegie Mellon University/Inria/Ecole Normale Supérieure)
  • Zuordnung von Balkonstilen zu Straßen (Bild: Carnegie Mellon University/Inria/Ecole Normale Supérieure)
  • Wiederkehrende Elemente in verschiedenen Metropolen (Bild: Carnegie Mellon University/Inria/Ecole Normale Supérieure)
  • Wiederkehrende Elemente in einer einzelnen Stadt (Bild: Carnegie Mellon University/Inria/Ecole Normale Supérieure)
Fenster und Balkone werden automatisch extrahiert. (Bild: Carnegie Mellon University/Inria/Ecole Normale Supérieure)

Immer wiederkehrende Elemente wie Mauern, Bürgersteige, Bäume und Büsche, aber auch Autos und Fußgänger, die in den Street-View-Aufnahmen zu sehen sind, werden herausgefiltert, denn sie unterscheiden sich voneinander nicht ausreichend.

Die für die Analyse interessanten Bereiche tauchen an den jeweiligen Aufnahmeorten trotzdem häufig auf. Sie umfassen zum Beispiel Straßenlaternen, Straßenschilder, Balkons und Fenster. Dank der Geocodierung der Bilder in Street View lässt sich zuordnen, wo die Aufnahmen entstanden sind.

Straßenschilder und Fassadenelemente erzeugen architektonischen Fingerabdruck der Stadt

Der Algorithmus versucht also, Bildbestandteile zu identifizieren, die für eine Stadt unverwechselbar sind. In ihrem Beispiel führten die Forscher die Straßenschilder von Paris an, deren Erscheinungsbild sich stark von denen zum Beispiel in London oder Barcelona unterscheidet.

Interessanter als Straßenschilder sind jedoch architektonische Komponenten wie Fenster, Balkons oder Torbögen. Die Häufigkeit, mit denen unterscheidungskräftige Merkmale vorkommen, ermöglicht es, sozusagen einen architektonischen Fingerabdruck einer Stadt anhand der Bilder zu erstellen.

Die Forscher heben hervor, dass mit ihrer Software auch architektonische Gemeinsamkeiten zwischen Regionen und Städten automatisch entdeckt werden können. Schließlich sind architektonische Einflüsse nicht auf eine einzige Stadt oder ein Land beschränkt.

Die Forschungsarbeit von Carl Doersch, Saurabh Singh, Abhinav Gupta, Josef Sivic und Alexei A. Efros wird auf der Siggraph 2012 in Los Angeles präsentiert. Ein wissenschaftliches Papier ist als PDF abrufbar. Ob die Software irgendwann auch Dritten zur Verfügung gestellt werden kann, ist derzeit nicht bekannt.



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Raumzeitkrümmer 09. Aug 2012

Immer diese Komputeranalysen mit Wahrscheinlichkeitsangaben. Ich sehe schon den...

Raumzeitkrümmer 09. Aug 2012

Dafür gibt es google Home View.

ad (Golem.de) 09. Aug 2012

Tja - aber in London? In Prag? Ich hoffe ja dass das Projekt weiter geführt wird und man...


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