Navigation: Navvis bietet Orientierung in Gebäuden

Ein System zur Navigation in geschlossenen Räumen haben Forscher der Technischen Universität München (TUM) entwickelt. Gedacht ist es für die Anwendung auf mobilen Geräten: Mit Hilfe einer App kann sich der Nutzer in einem Gebäude orientieren.

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Die Räume werden mit einem Laser abgetastet und fotografiert. (Bild: Georg Schroth/TUM)

Navigation anhand visueller Informationen zur erweiterten Wahrnehmung der Umgebung (Navvis) heißt das System, das, wie der Name verrät, visuell arbeitet: Um zu navigieren, wird das Innere eines Gebäudes fotografiert. Die Fotos werden in einer Datenbank gespeichert. Der Nutzer kann sich im Gebäude orten, indem er dort, wo er sich gerade befindet, ein Foto mit der Kamera des Gerätes macht. Das Bild wird mit der Datenbank abgeglichen und so der Standort bestimmt. Die App blendet dann Pfeile ein, die den Weg zum Ziel weisen. Daneben lassen sich aber auch weitere Inhalte einblenden, etwa Erklärungen zu Exponaten in einem Museum.

Testgelände TUM

Die Entwickler testen ihr System gerade in den eigenen Räumen: "Mit seinen vielen Stockwerken und verwinkelten Korridoren ist das über Jahrzehnte gewachsene Stammgelände ziemlich unübersichtlich", sagt Projektleiter Georg Schroth. "Damit bietet es ein ausgezeichnetes Testszenario."

Dazu haben die Forscher das Gelände zunächst fotografiert; mit einem Wägelchen, auf dem unter anderem zwei Laseraufnahmegeräte, Spiegelreflexkameras und eine 360-Grad-Kamera montiert sind. Mit diesem sogenannten Mapping Trolley sind sie durch das Gebäude gezogen. Dabei haben die Laser die Räume horizontal und vertikal abgetastet und mit Hilfe von dreidimensionalen Punktwolken eine Karte generiert. Eine Software hat dann die Fotos über die Bildpunkte gelegt. Anhand dieser Referenzdaten kann das System erkennen, wo sich der Nutzer befindet.

Orientieren und aktualisieren

Allerdings ändert sich das Innere von Gebäuden auch: Bilder werden auf- oder abgehängt, Möbel ausgestellt oder verrückt. Entsprechend müssen die Daten allerdings aktuell gehalten werden. Das wollen die Forscher per Crowdsourcing erreichen: Wenn die Nutzer eine Aufnahme machen, um ihre Position zu erfassen, gleicht das System das Bild mit dem Datenbestand ab. Hat sich an der entsprechenden Stelle etwas verändert, wird dieser aktualisiert.

Die Münchner wollen ihr System auf der International Conference on Image Processing (ICIP) vorstellen. Die findet vom 30. September bis zum 3. Oktober 2012 in Orlando im US-Bundesstaat Florida statt.