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Bildanalyse Software

Nur ein gut strukturiertes Archiv mit konsequent verschlagworteten Bildern ermöglicht den schnellen Zugriff auf das gesuchte Foto. In Zukunft soll Bildanalyse-Software die Schlagworte zu den Bildern selbstständig erstellen.

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Die Digitalfotografie hat zu einer wahren Flut an Fotos auf dem PC geführt. Wer den Überblick behalten will, muss seine Aufnahmen aufwendig verschlagworten. Diese Schlagworte ermöglichen dann eine schnelle und treffsichere Suche nach den richtigen Bildern. Doch das macht Arbeit, die viele scheuen, und so haben sich unter anderem Wissenschaftler der Fraunhofer-Gesellschaft dieses Problems angenommen. Das Ziel lautet: Die Archivsoftware analysiert das Bild und erstellt selbstständig die Schlagworte für die Suche. Pocket PC Photobrowser ist als einfache Variante bereits bald verfügbar, die Analyse liefert hier aber keine Schlagworte. aceMedia soll in einigen Jahren marktreif sein und dann tatsächlich die Bildarchivierung automatisieren.

Pocket PC Photobrowser Das Heinrich-Hertz-Institut entwickelt derzeit eine Pocket-PC-Software, die Bilder von einer Speicherkarte einlesen und analysieren kann und sie mit Metadaten zur Beschreibung der Bilder versieht.

Diese Software arbeitet erstaunlich schnell, da sie verkleinerte Versionen der Bilder benutzt und die Daten in einer SQL-Datenbank ablegt - wobei sie allerdings etwas "sinnfrei" auf die Speicherkarte schreibt, anstatt alles im Hauptspeicher des Pocket-PC zu behalten. Die Analyse eines Bildes dauert eine halbe Sekunde, später kann zum Suchen direkt auf die dabei gewonnen Daten zurückgegriffen werden.

Über die eingebaute Suche lassen sich sehr schnell Bilder finden: Wählt man etwa ein Bild von einem Auto, dann sucht die Software Bilder mit ähnlichen Formen und Farbverteilungen. Als Resultat erscheinen Bilder von Autos in ähnlicher Perspektive, Farbe und mit ähnlichem Hintergrund.

Fügt man ein zweites Bild von einem Auto mit anderer Farbe oder anderem Hintergrund hinzu, erweitert sich die Suche und es werden auch Bilder von Autos mit anderem Hintergrund, Farbe oder Perspektive gefunden. Die Entscheidung, welche Teile des Bildes für die Suche relevant sind (Auto) und welche nicht (Hintergrund), meistert die Software dabei erstaunlich gut. Grundsätzlich sind auch Suchen per Text möglich. Allerdings muss dann der Benutzer die nötigen Verknüpfungen selbst erstellen, also dem Bild eines Autos den Begriff "Auto" hinzufügen. Photobrowser sollte in Kürze marktreif sein und kann derzeit ausschließlich auf Pocket-PCs mit Windows Mobile genutzt werden. An weiteren Funktionen wie einer Gesichtserkennung wird unterdessen geforscht. Zwei generelle Mängel sollten die Entwickler möglichst schnell beseitigen: Neben der exotischen Windows-Mobile-Version böte eine Windows-Vista-Variante wesentlich größere Marktchancen. Die Metadaten für die Bildsuche gehören auf die Festplatte des Rechners und nicht auf die Speicherkarte.

aceMediaWährend der Pocket PC Photobrowser zeigt, was mit dem heutigen Stand der Technik schon möglich ist, geht das Fraunhofer-Institut für Angewandte Informationstechnik mit der Software aceMedia einen Schritt weiter und erforscht, welche Techniken in Zukunft das Organisieren von Bildern revolutionieren könnten. Allerdings ist dieses Gemeinschaftsprojekt von 13 Partnern aus Forschung und Industrie noch mehrere Jahre von einer Fertigstellung entfernt.

aceMedia verfügt über sehr viele intelligente Funktionen um den Nutzer zu unterstützen. Hierzu gehört neben einer weit reichenden Bildanalyse auch eine Analyse der Vorlieben des Benutzers. So kann das Programm bei der Suche mehr relevante Treffer liefern oder zum Beispiel eine Diashow mit den Lieblingsbildern eines Anwenders erstellen. Auch bei der Suche an sich betritt man Neuland; so kann eine Suchanfrage als kurzer Satz formuliert werden, der den Bildinhalt beschreibt, genauso ist die Vorgabe von Beispielbildern möglich.

Bei der Suche verwendet auch aceMedia Metadaten, die es in einer vorhergehenden Analyse der Bilder selber erstellt und in der Datenbank ablegt. Diese Analysefunktion wird am griechischen Informatics and Telematics Institute entwickelt. Grundsätzlich fließen nicht nur Formen und Farben in die Analyse ein, sondern die Software versucht auch selbstständig Bildinhalte zu erkennen. Zu diesem Zweck werden Flächen erfasst und deren Textur bestimmt. Dies funktioniert im Moment zum Beispiel für Himmel, Sand, Wasser und einige andere natürliche Oberflächen. Darüber hinaus gibt es eine Gesichtserkennung, die Gesichter in Bildern findet und bekannte Gesichter in anderen Bildern auch wiedererkennen kann.

In einem zweiten Schritt untersucht ein "Reasoner" die Ergebnisse, um sie in einen logischen Zusammenhang zu bringen und sicherzustellen, dass sie überhaupt sinnvoll sind, also zum Beispiel, dass Himmel nicht unterhalb von einem Strand gefunden wird.

All dies verschlingt natürlich we-sentlich mehr Rechenleistung als der Pocket PC Photobrowser. So beträgt die Rechenzeit für eine Bildanalyse auf einem aktuellen PC auch schon mal mehrere Minuten. Die Beschreibung der Bilder auf Basis der Analyse erfolgt in einem durch MPEG7 standardisierten Verfahren.

Ablauf Bildanalyse

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