Projekt DeeperSense: Klare Aufnahmen im trüben Wasser

Percha, 19.12.2023

Im EU-geförderten Forschungsprojekt "DeeperSense" lernen Unterwasser-Roboter mithilfe Künstlicher Intelligenz, auch bei schlechten Sichtverhältnissen scharfe Bilder zu erzeugen. Am Starnberger See fanden in dieser Woche die Abschlusstests statt. Ein autonomer Roboter überwachte dabei THW-Taucher bei Arbeiten unter Wasser.

Ein gelbes Stahlgerüst hängt an einem gelben Kran über einem See. Rechts im Bild steht eine Person in THW-Einsatzkleidung an einem Hebel.

Tiefe, Druck und eisige Temperaturen können ihnen nichts anhaben: Unterwasser-Roboter haben viele Vorteile. Sie kommen auch an Stellen, die Menschen nicht oder nur schwer erreichen können und liefern per Kamera, Sonar und anderen Messinstrumenten zuverlässige Daten. Bei schlechten Sichtverhältnissen lässt die Umgebungswahrnehmung der Roboter jedoch deutlich nach. In trübem Wasser oder dunklen Höhlen ist auf den übermittelten Bildern ihrer Kameras nicht mehr viel zu erkennen. Genau unter solchen Bedingungen müssen die Bergungstaucherinnen und Bergungstaucher des THW jedoch häufig arbeiten.

Abhilfe schafft das EU-geförderte Forschungsprojekt "DeeperSense" unter Leitung des Deutschen Forschungszentrums für Künstliche Intelligenz (DFKI), an dem auch das THW beteiligt ist. "DeeperSense" setzt auf Künstliche Intelligenz (KI), um die Stärken von Kameras und Sonargeräten miteinander zu kombinieren. Die internationalen Forschenden haben einen Algorithmus entwickelt, der Sonardaten in Bilddaten umwandelt. Das Ergebnis: kameraähnliche Bilder mit hoher Auflösung.

Im Projekt wurde dieser Ansatz in drei Anwendungsbereichen, den sogenannten Use-Cases, getestet: Bei der der Überwachung von Taucherinnen und Tauchern in trüben Gewässern, der Erforschung von Korallenriffen und der Kartierung von Meeresböden. In Deutschland arbeiteten die Forschenden mit THW-Bergungstaucherinnen und -Bergungstaucher zusammen. Innerhalb der Projektlaufzeit von drei Jahren übten sie in Schwimmbecken und Seen, trainierten die KI und fütterten sie mit rund drei Terabyte an Daten.

Der Abschlusstest von "DeeperSense" fand Mitte Dezember im Starnberger See statt. Der autonome DFKI-Roboter "Flatfish" überwachte THW-Taucher aus den Ortsverbänden Neu-Ulm und Achern bei Arbeiten wie Sägen, Bohren oder thermischem Trennen in rund zwölf Metern Tiefe. Aufgewirbeltes Sediment machte die Kameraaufnahmen so gut wie unbrauchbar. Mithilfe der KI wurden die Sonardaten jedoch in hochauflösende Bilder umgewandelt und direkt auf einen Monitor übertragen. Somit entstanden Bilder, auf denen die THW-Taucher deutlich bei der Arbeit in der Tiefe zu erkennen waren – und das trotz bescheidener Sichtverhältnisse.

Am "DeeperSense"-Projekt beteiligt sind neben dem DFKI Robotics Innovation Center und dem THW auch die Kraken Robotik GmbH, die Universität Girona, die Universität Haifa, die Israel Nature and Parks Authority und das Unternehmen Tecnoambiente. Das Projekt läuft 2023 aus.

Abschlusstest "DeeperSense" am Starnberger See

Hinweis

Alle vom THW zur Verfügung gestellten Bilder sind honorarfrei und dürfen unter Angabe der Quelle "THW" für Berichterstattung über das THW und das Thema Bevölkerungsschutz verwendet werden. Alle Rechte am Bild liegen beim THW. Anders gekennzeichnete Bilder fallen nicht unter diese Regelung.

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