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IIT
B
Fra
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ho
fer
www.iitb.fraunhofer.de
ISSN 1616-8240
Individuelle Barrierefreiheit von Internet-Diensten
Computer-unterstützte Ausbildung für die Auswertung von Radar-Bildern
Interaktion mit automatischen Bildauswerteverfahren
2003vis IT2
[Mensch-Maschine-Interaktion]
Editorial
Themen
Personalisierung in WebGenesis®
Individuelle Barrierefreiheit von Internet-Diensten
gesteuert durch Beeinträchtigungsprofile
SAR-Tutor
Computer-unterstützte Ausbildung für
die Auswertung von Radar-Bildern
Das dritte Auge
Interaktion mit automatischen
Bildauswerteverfahren
Forum
SiteView
Verhaltensanalyse mit dem Videosensor SiteView
Infothek
Notizen aus Forschung und Entwicklung
Köpfe im IITB
Impressum
vis IT
2/2003 2
Inhalt
Seite 3
Seite 4
Seite 6
Seite 8
Seite 10
Seite 12
Seite 15
Liebe Freunde des IITB,
They (-die Europäer-) often empha-
size process over result, believing
that ultimately process can become
substance.
Robert Kagan
(Of Paradise and Power, 2003)
Der Mensch steht im ständigen
Informationsaustausch mit seiner
Umwelt, um deren Prozesse zu er-
fassen, zu verstehen und zu beherr-
schen. Diese Prozesse sind von hoher
Dynamik und erfordern ununter-
brochen Reaktionen in Echtzeit, d. h.
rechtzeitig. Die Ergebnisse solcher
Prozesse sind “Zwischenprodukte”
mit einer begrenzten Lebensdauer.
Noch während wir solche Ergeb-
nisse nutzen, vielleicht sogar “genie-
ßen”, sorgen dieselben oder andere
Prozesse für deren Veränderung.
Das wesentlich Substantielle ist hier
tatsächlich der Prozess. Dies gilt in
den USA in gleicher Weise, wie im
“alten” Europa und deshalb ist die
Aussage von Robert Kagan in sei-
nem soeben erschienenen, sehr le-
senswerten Buch diskussionswürdig.
Damit der Mensch die permanente
Interaktion mit Informationspro-
zessen optimal leisten kann, unter-
stützt ihn die Methodik und die
Werkzeugwelt der Mensch-Maschine-
Interaktion, zu denen das IITB seit
seiner Gründung substantielle Bei-
träge leistet. In der vorliegenden
Ausgabe von vis IT finden Sie Auf-
sätze, die insbesondere diese Inter-
aktion adressieren.
Allen vier Beiträgen ist gemeinsam,
dass sie die Prozesse der Informati-
onserfassung und der Informations-
auswertung durch den Menschen
individualisiert unterstützen. Für
behinderte Menschen lässt sich der
Zugang zu Information spezifisch
optimieren. Beim Umgang mit sehr
großen Informationsmengen aus
Bildern wird die Effizienz der Aus-
werteprozesse selbst wie auch der
dazu notwendigen Wissenserwerbs-
prozesse durch interaktive Systeme
sichergestellt. Der Beitrag unseres
Partners Vitracom zeigt, wie wichtig
die Informationsgewinnung für die
Optimierung von Dienstleistungs-
prozessen ist.
Gerade wegen der Kurzlebigkeit
vieler Ergebnisse aus Informations-
prozessen ist die Effizienz dieser
Prozesse und insbesondere der
menschlichen Interaktion mit ihnen
als Kernarbeitsgebiet des IITB von
zunehmender Bedeutung.
Hartwig Steusloff
Hans-Achim Kuhr
Jörg Schütte
vis IT
2/20033
Editorial
We
bGenesis
We
bGenesis
In der Praxis stellt der Zugang zum
Internet – insbesondere zu interak-
tiven Diensten – für ältere oder be-
hinderte Menschen eine schwer zu
überwindende Hürde dar. Dies liegt
u. a. daran, dass die Gestaltung von
Internet-Angeboten mit zunehmen-
der Multimedialität meist keine
Rücksicht auf spezifische Anforde-
rungen und gegebene Beeinträch-
tigungen nimmt. Dies gilt auch für
mobile oder „zeitweilig behinderte“
Nutzer mit langsamen Internet-
Zugängen, anzeige- oder tastatur-
beschränkten Geräten.
Gesetzliche Regelungen
Im Mai 2002 trat das Bundesbehin-
dertengleichstellungsgesetz (BGG)
in Kraft. Im Juli 2002 folgte die
Barrierefreie Informationstechnik-
Verordnung (BITV), die den barriere-
freien Zugang zu allen im Internet
veröffentlichten behördlichen Infor-
mationen regelt.
BGG und BITV greifen im wesent-
lichen die international etablierten
Richtlinien der Web Accessibility In-
itiative (WAI) des World Wide Web
Consortium (W3C) auf und sprechen
das akuter werdende Problem der
„Digitalen Spaltung“ der Gesellschaft
beim Zugang auf Informationen im
Internet an.
Beeinträchtigungs- spezifische Personalisierung
Das BMBF fördert hierzu das Ver-
bund-Projekt I2BN (Zugang zu inter-
aktiven Internet-Diensten für beein-
trächtigte Nutzergruppen;
vgl. http://i2bn.server.de) unter
Federführung des Fraunhofer-SIT.
Der Beitrag des IITB zielt auf die
Entwicklung von Methoden und
Werkzeugen, die – auf technischen
Standards basierend – Internet-
Angebote und -Dienste auf die
individuellen Bedürfnisse des An-
wenders anpassen (Personalisie-
rung) und Internet-Anbieter bereits
bei der Erstellung Ihrer Angebote
unterstützen.
Unter Personalisierung wird hier
konkret die optimierte Anpassung
der Darstellung von Informationen
für gegebene Beeinträchtigungs-
arten verstanden. Sie berücksichtigt
sowohl Übertragungswege und
-formate wie auch die Gestaltung
von Interaktionen (Formularauftei-
lung, „Interview“-ähnliche Ausfüll-
unterstützung, u. ä.).
Eine prinzipielle Schwierigkeit bei
dieser Art der Personalisierung stellt
die große Anzahl relevanter Para-
vis IT
2/2003 4
Themen
Kontakt
Dipl.-Inform.
Fernando Chaves
Informationsmanagement
Fraunhofer IITB Karlsruhe
Telefon: 07 21/60 91-5 09
E-Mail: chaves@iitb.fraunhofer.de
www.iitb.fraunhofer.de/IMT/
Personalisierung in Individuelle Barrierefreiheit von Internet-
We
bGenesis
We
bGenesis
meter und deren Kombinationsmög-
lichkeiten dar. Hierzu wurde eine
Korrelationsmatrix zwischen tech-
nischen Anforderungen (Content-
Auswahl, Layout, Interaktion) und,
aus funktionalen Gesichtspunkten
zusammengefassten, Beeinträchti-
gungsklassen (Sehen, Hören, Moto-
rik, Verständnis, Sachkenntnisse,
IT-Kenntnisse, Mobilität) erstellt und
daraus Beeinträchtigungsprofile ab-
geleitet.
Diese dienen als Ausgangspunkt für
die feingranulare Personalisierung,
die über die üblichen Lösungen der
Barrierefreiheit hinausgeht.
Die Lösung mit WebGenesis
Für die Umsetzung der profil-
gesteuerten Personalisierung wur-
den von den Projektpartnern alter-
native technische Lösungen erarbei-
tet. Das IITB hat hierfür das hausei-
gene Content Management System
(CMS) WebGenesis® um serverseitige
Funktionalitäten erweitert.
Die Profilspeicherung erfolgt durch
eine einfache, anonymisierte Form
„langlebiger Cookies“: Grundprofile
– jederzeit vom Benutzer per HTML-
Formular auswählbar und kombi-
nierbar – werden vom Server als
Cookie kodiert und zur dauerhaften,
lokalen Speicherung im Client (PC/
Endgerät) des Benutzers gesetzt.
Für die optimierte Anpassung von
HTML-Seiten kann die CMS-inhärente
Eigenschaft der getrennten Verwal-
tung von Inhalt, Struktur und Layout
genutzt werden.
WebGenesis generiert aus gespei-
cherten Netto-Informationen und
Formularbeschreibungen dynamisch
angepasste HTML-Seiten.
Inhalt, Darstellung und Interaktion
werden gemäß Beeinträchtigungs-
profil des aktuellen Nutzers mit Hilfe
von XML-/XSL-Techniken automa-
tisch angepasst. Für die Erstellung
von darstellungsunabhängigen,
XForms-konformen Formularbe-
schreibungen wurde der Formular-
generator (FormBuilder) der Web-
Genesis Entwicklungsumgebung
entsprechend erweitert.
Die Konzepte und Lösungen sind
auch auf andere CMS übertragbar.
Die Forderungen nach Barrierefrei-
heit, die beim Aufbau Internet-ba-
sierter behördlicher Informations-
systeme inzwischen obligatorisch
geworden sind, werden damit nicht
nur erfüllt; es sind auch beeinträch-
tigungsspezifisch optimierte Lösun-
gen ohne wesentlichen Mehrauf-
wand zu realisieren.
vis IT
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WebGenesis®
Diensten gesteuert durch Beeinträchtigungsprofile
Normaldarstellung.
Personalisierte Darstellung.
Selektion Personalisierungsprofil.
SAR-TutorComputer-unterstützte Ausbildung für die
Die Einführung von Radar-Sensoren
in der Luft- und Satelliten-gestützten
Bildauswertung stellt hohe Anfor-
derungen an die Fähigkeiten und
Kenntnisse der zukünftigen Bildaus-
werter. Im Vergleich zu optischen
Bildern wird bei Radarbildern die
Szene aktiv vom Sensor beleuchtet.
Die reflektierten Signale werden von
der Radarantenne empfangen und
unter Berücksichtigung der unter-
schiedlichen Laufzeiten zu einem
Bild zusammengesetzt.
Damit ist die Signatur eines Objekts
im Radarbild grundlegend anders
und deren Interpretation für den
Menschen erheblich schwerer als
im optischen Bild.
Blended-Learning
Besonderes Augenmerk ist deshalb
auf eine effektive und effiziente Aus-
bildung der Bildauswerter in die
Radar-Bildinterpretation zu legen.
Durch die Kombination von Präsenz-
veranstaltungen mit E-Learning Sys-
temen, auch Blended-Learning ge-
nannt, werden die Vorteile beider
Lernformen optimal genutzt. Lehr-
gänge, bei denen der Lehrstoff
in Klassenverbänden vermittelt wird,
werden durch den Einsatz von
E-Learning-Systemen, die ein zeit-
und ortsunabhängiges Lernen er-
möglichen, ergänzt. Mit Hilfe von
Computer-unterstützten Tutorien
kann der unterschiedliche Wissens-
stand der Auszubildenden durch
Selbststudium im Vorfeld eines Lehr-
gangs an dessen Eingangsvoraus-
setzungen angeglichen werden.
Unterrichtsbegleitend können
Computer-unterstützte Trainings-
programme zur Vertiefung des
Lehrstoffs eingesetzt werden und
den Ausbilder damit entlasten.
Interaktive Skizzen
Das IITB entwickelt einen SAR-Tutor,
der in das Themengebiet der bild-
gebenden Radar-Sensoren einführt.
Damit werden Grundlagen des
Synthetischen Apertur Radars (SAR)
vermittelt. Auf spezielle Effekte der
Abbildungsgeometrie eines Radar-
Systems wird eingegangen.
Im SAR-Tutor werden Hypertext-
und Multimedia-Techniken mit Ani-
mation und Simulation kombiniert.
Die Berücksichtigung didaktischer
Modelle erlaubt eine individuelle
Anleitung des Lernenden und führt
damit zur Optimierung des Lernpro-
zesses. Interaktive Skizzen erlauben
dem Schüler, Aufnahmeparameter
zu variieren. Verglichen mit einem
Buch mit starren Bildern wird damit
der Einfluss von Radar-spezifischen
Parametern auf das Radar-Bild viel
besser verdeutlicht.
vis IT
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Themen
Kontakt
Dipl.-Phys.
Wolfgang Roller
Interaktions- und
Assistenzsysteme
Fraunhofer IITB Karlsruhe
Telefon: 07 21/60 91-2 47
E-Mail: roller@iitb.fraunhofer.de
www.iitb.fraunhofer.de/IAS/
Auswertung von Radar-Bildern
ungeübten Nutzern ermöglicht, die
Lerninhalte zu erweitern. So können
die Inhalte auch ohne Programmier-
kenntnisse um Kapitel, Bilder, Texte
und Textverweise ergänzt werden.
Web-basiert
Der SAR-Tutor hat eine Web-Brow-
ser-basierte Benutzungsoberfläche
und kann gleichzeitig von mehreren
Anwendern genutzt werden.
Anwender-bezogen werden Lese-
zeichen, eigene Notizen, farbige
Textmarkierungen sowie die Einga-
ben in Fragebögen und interaktive
Skizzen gespeichert, so dass diese
beim nächsten Aufruf individuell
wieder zur Verfügung stehen.
Für Animationen und Simulationen
werden Java- und Javascript Bau-
steine verwendet. Die HTML-Seiten
werden mittels Java Server Page
Technik erzeugt. Die verwendete
Software besteht aus 100 % Java
Programmcode und ist daher Platt-
form-unabhängig. Die Installation
des SAR-Tutors kann am Arbeits-
platz oder an einem Server im Netz-
werk erfolgen.
Durch die Web-basierte Konzeption
ist der SAR-Tutor für die Integration
in Lernumgebungen geeignet.
Erweitert zum SAR-Tele-Tutor lassen
sich damit moderne Lernformen des
Distance Learning realisieren.
Neben der Vermittlung von theo-
retischen Grundlagen sind für Bild-
auswerter das Kennenlernen von
Radar-Bildern und das Arbeiten mit
diesen sehr wichtig. Der SAR-Tutor
enthält daher umfangreiches Bild-
material aus dem Bilddatenarchiv
des IITB. Der visuelle Vergleich von
Radar- und optischen Bildern der
gleichen Szene führt zu einem tief
greifenden Verständnis der spezifi-
schen Abbildungseigenschaften
eines bildgebenden Radar-Sensors.
Die interaktive Auswertung von
Radar-Bildern vermittelt dem Lernen-
den anwendungsnah die neue Sen-
sortechnik.
Übungen und Tests
Jede Lerneinheit beinhaltet Übun-
gen, in denen Bildauswerteaufga-
ben mit Radar-Bildern durchzufüh-
ren sind. Jedes Kapitel wird durch
einen Test abgeschlossen, der dem
Schüler zur Überprüfung seines
Wissensstandes dient. Die Testaus-
wertung beinhaltet neben der Infor-
mation über die richtig, falsch und
nicht durchgeführten Aufgaben
Empfehlungen zum weiteren Lern-
vorgehen.
Des weiteren besitzt der SAR-Tutor
eine Eingabeoberfläche, die es auch
vis IT
2/20037
Detektierte Regions of Interest (ROI) mit Fah
Screening
Bildauswerteverfahren können dort
vollautomatisiert operieren, wo die
Aufgabenstellung hinreichend kon-
kretisierbar ist, z. B. bei Prüfaufgaben
im industriellen Produktionsprozess.
In vielen Fällen ist eine vollständige
Automatisierung jedoch nicht mög-
lich oder nicht erwünscht. Hier ist
dann eine gute Zusammenarbeit
zwischen Mensch und Maschine ge-
fordert, bei der jeder Partner seine
spezifischen Fähigkeiten zur Lösung
der gemeinsamen Aufgabenstellung
einbringen kann.
Die Bundeswehr benutzt für Aufklä-
rungs- und Überwachungsaufgaben
u. a. Tornado-Strahlflugzeuge sowie
Drohnen (unbemannte Flugkörper).
Beide Systeme sind mit so genannten
Infrarotzeilenabtastern (engl. IR Line-
scanner) ausgerüstet. Diese bildge-
bende Sensorik erfasst elektromag-
netische Strahlung im thermischen
Spektralbereich und liefert große
Datenmengen. Zur Veranschauli-
chung kann man sich vorstellen,
dass für die Darstellung eines Bildes
in voller Auflösung über 1.000 Mo-
nitore benötigt würden. Diese Daten
sind dann von den Bildauswertern
innerhalb kürzester Zeit auszuwer-
ten. Eine wesentliche Aufgabe ist es,
in solchen großen Bildern schnell
Objekte (häufig Fahrzeuge) zu ent-
decken und zu erkennen. Für diese
bisher rein interaktiv zu lösende
Aufgabenstellung bietet es sich an,
die hohen Verarbeitungsleistungen
von Rechnern zu nutzen, um eine
Vorauswahl der Bildbereiche zu tref-
fen, die gesuchte Objekte mit hoher
Wahrscheinlichkeit enthalten (dieser
Prozess wird „Screening“ genannt).
Dies ist eine anspruchsvolle Aufgabe,
da in einer natürlichen Umgebung
keine Maßnahmen getroffen wer-
den können, um die Arbeitsbedin-
gungen für ein Verfahren durch
z. B. Verbesserung der Bilderfassung,
Gestaltung des Hintergrundes etc.
zu optimieren.
Screening-Verfahren
Im Rahmen des Forschungsprojekts
WITMUS (Wissensbasierte, teilau-
tomatische Bildauswertung für die
multisensorielle Aufklärung) wurden
grundlegende Screening-Verfahren
entwickelt, die in der Lage sind, rele-
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Themen
Kontakt
Dipl.-Inform. Markus Müller
Dipl.-Inform. Norbert Heinze
Erkennungssysteme
Fraunhofer IITB Karlsruhe
Telefon: 07 21/60 91-3 05
E-Mail: m.mueller@iitb.fraunhofer.de
www.iitb.fraunhofer.de/ERS/
Das dritte AugeInteraktion mit automatischen Bildauswertev
dung in den Auswerteablauf die ge-
forderten Zeitvorgaben eingehalten
und qualitativ bessere Auswerte-
ergebnisse erzielt wurden.
Zusammenfassung
Durch Nutzung der Stärken der
automatischen Bildauswertung in
Kombination mit den Stärken des
menschlichen Bildauswerters ist
man in der Lage, zu einem leistungs-
starken Gesamtsystem für Aufklä-
rungs- und Überwachungsaufga-
ben zu kommen. Es konnte gezeigt
werden, dass eine sorgfältige Opti-
mierung der Verfahren in Hinblick
auf ihren Einsatz und die entspre-
chende Optimierung des interak-
tiven Einsatzes für die Lösung der
Gesamtaufgabenstellung zielfüh-
rend ist. Dies ist natürlich nur dann
möglich, wenn Kompetenz für die
gesamte Spannbreite des Systems
vorliegt: Von der allgemeinen Auf-
gabenstellung über die interaktiven
Verfahrenskomponenten bis zu den
automatischen Verfahren.
Diese Kompetenz findet sich im IITB
wieder. Damit können auch solche
Aufgabenstellungen einer Lösung
zugeführt werden, die mit einem
rein automatischen oder einem rein
interaktiven Lösungsansatz nicht
beherrscht werden können.
hrzeugen.
vante Bildbereiche mit hoher Wahr-
scheinlichkeit zu detektieren, siehe
Abbildung. Im Rahmen von Aufträ-
gen der Firma EADS-Dornier konn-
ten die Verfahren um viele einsatz-
kritische Eigenschaften erweitert
werden (u. a. Echtzeitfähigkeit). Un-
ter den unkooperativen Bedingun-
gen der militärischen Bildauswertung
ist es jedoch nicht möglich, bei einer
hohen Detektionsrate Falschalarme
komplett zu vermeiden. Auch aus
diesem Grund ist eine Validierung
der automatisch generierten Ergeb-
nisse durch den menschlichen Bild-
auswerter erforderlich.
In einer Kooperation mit dem SaLVe-
Projekt (Satelliten- und Luftbildaus-
wertung für Verifikationsaufgaben)
wurde ein Konzept entwickelt, um
für den Auswerter diese Verfahrens-
leistung nutzbringend in den Aus-
werteablauf einzusetzen. Es wurde
eine Systembetrachtung durchge-
führt, bei der eine ganze Reihe von
Fragestellungen zu lösen waren: An
welcher Stelle des Ablaufs bringen
die automatisch generierten Ver-
fahrensergebnisse den meisten Nut-
zen? Wie muss dieser Ablauf geän-
dert werden? Wie sollen Ergebnisse
visualisiert werden? etc.
Entscheidend waren Diskussionen
mit militärischen Bildauswertern und
einsatznahe Tests der entwickelten
Abläufe. Die Diskussionen und Ver-
suche zeigten sehr erfreuliche Re-
sultate. Die Ergebnisse wurden von
einem Bildauswerter so zusammen-
gefasst: “Das Verfahren ist unser
drittes Auge“.
Zeitersparnis
Bei der rein interaktiven Bildaus-
wertung können die Zeitvorgaben
aufgrund der sehr großen Daten-
mengen bisher kaum eingehalten
werden. Anhand der Auswertung
der Versuche im IITB konnte gezeigt
werden, dass mit Hilfe der automa-
tischen Verfahren und ihrer Einbin-
vis IT
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verfahren
In den letzten Jahren hat im Bereich
des Einzelhandels aber auch bei der
Stadtentwicklung die Zählung und
Verhaltensanalyse von Kunden und
Passanten stark an Bedeutung ge-
wonnen. Basisdaten über Anzahl
und Verhalten von Kunden und Käu-
fern stellen den Schlüssel zum Erfolg
von städtischen Umbaumaßnahmen
oder der Verbesserung von Waren-
auslagen und dem Personaleinsatz
dar. Insbesondere durch eine Opti-
mierung des Personaleinsatzes im
Einzelhandel sind erhebliche Kosten-
einsparungen möglich. Eine gezielte
Analyse der Besucherfrequenzen in
einer Fußgängerzone ermöglicht die
Bewertung von Werbemaßnahmen
im Bereich des Stadtmarketing. Wei-
terhin können Baumaßnahmen in
Zeiten knapper öffentlicher Kassen
zuverlässiger geplant werden.
Beispielsweise wurde in der Stadt
Wels (Österreich) von dem IITB-Spin-
off Vitracom GmbH in Kooperation
mit dem Partner Scanmarketing
GmbH erfolgreich eine, auf dem
Videosensor SiteView basierende,
Lösung zur Passantenfrequenzana-
lyse in Fußgängerzonen eingesetzt.
Dort hält man nichts von stichpro-
benartigen manuellen Messungen,
die durch Veranstaltungen oder
Witterung häufig verzerrt werden.
Damit kann die Stadtmarketing-
Gesellschaft nun zuverlässig Aus-
kunft über Passantenfrequenzen am
Standort Wels geben. Auch die Ein-
zelhändler der Fußgängerzone nut-
zen die Passantendaten, um ihre In-
vestitionssicherheit zu vergrößern.
In Reisebüros wird SiteView zur
Filialerfolgskontrolle verwendet,
vis IT
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Forum
Dr.-Ing. Peter Klausmann
gründete die Vitracom GmbH
im Mai 2000 als Spin-off aus
dem Fraunhofer-Institut für
Informations- und Datenver-
arbeitung (IITB). Die Idee war,
die dort entwickelten Verfah-
ren zur intelligenten Video-
überwachung in markt- und
kundengerechte Lösungen
umzusetzen.
www.vitracom.de
SiteViewVerhaltensanalyse mit dem Videosensor
per-trans Aus-
werteoberfläche
zur komfortablen
Aufbereitung
von Besucher-
und Passanten-
frequenzen.
counter 1
counter 3
counter 2
nicht benutzt
indem die Besucherdaten mit den
Kassendaten abgeglichen werden.
Damit ist der Umsatz pro Besucher so-
wie die durchschnittliche Dauer von
Beratungsgesprächen einschätzbar.
Basierend auf Bildauswertungsver-
fahren, die im IITB entwickelt wur-
den, hat Vitracom das videobasierte
Sensorsystem SiteView zur Produkt-
reife weiterentwickelt. Mit ihm las-
sen sich ohne aufwändige bauliche
Maßnahmen – nur durch Installation
einer Kamera und einer Auswerte-
station – gezielt Kunden- bzw. Pas-
santenverhalten messen und aus-
werten. Dabei können sowohl
Verweil- bzw. Aufenthaltsdauern
von Kunden und Passanten an frei
wählbaren Standorten als auch die
zurückgelegten Wege im Kamera-
bild verfolgt und aufgezeichnet
werden. Durch die integrierte Zähl-
möglichkeit wird die Anzahl der
Kunden bzw. Passanten pro Zeitein-
heit aufgenommen.
Wichtig zu wissen: die Gesichter der
Personen werden bei dieser Mess-
methode nicht mit erfasst.
Die vom Videosensor SiteView ge-
messenen Daten können direkt an
der Sensoreinheit grafisch aufberei-
tet dargestellt oder auch via Netz-
werk oder ISDN vom entfernten Ar-
beitsplatz visualisiert werden. Auf
diese Weise ist eine Momentaufnah-
me schnell und effizient möglich. Für
anspruchsvolle Analysen lassen sich
die Daten exportieren, so dass diese
für eine Auswertung in ein gängiges
Tabellenkalkulationsprogramm
(z. B. MS Excel) importiert werden
können. Ebenfalls steht die externe
Auswertekomponente per-trans für
MS Windows Plattformen zur Verfü-
gung, die es erlaubt, die Ergebnisse
mehrerer SiteView -Systeme zu ver-
rechnen und ggf. deren Ergebnisse
miteinander zu vergleichen. Durch
eine effiziente Bildaufzeichnung wer-
den Daten bis zu mehreren Wochen
für spätere Analysen bzw. Vergleiche
mit dem Zahlenmaterial oder zur
Dokumentation verfügbar gemacht.
Mit SiteView lassen sich aber nicht
nur Verhaltensanalysen durchführen.
Eine integrierte Kalenderfunktion er-
möglicht die Anpassung auf unter-
schiedliche Szenarien. Tagsüber kön-
nen beispielsweise gezählt, Aufent-
haltsdauern bestimmt und Wege
verfolgt werden – nachts wird die
Sensorik automatisch auf Überwa-
chung umgeschaltet, so dass dann
die Detektion einer Person zur Alar-
mierung führt. In der Vergangenheit
waren hierzu aufwändige Studien
mit einer größeren Anzahl von Be-
obachtern verbunden, die mittels ma-
nueller Zählung die gewünschten
Aussagen ermittelten. Der Aufwand
sowie die Zeit für die Umsetzung der
gewonnenen Erkenntnisse war ent-
sprechend hoch. Eine Verifikation der
Ergebnisse über manuell erzeugtes
Datenmaterial nur schwer möglich.
Die Installation bzw. Montage des
Videosensors SiteView ist sehr ein-
fach und kann auch ohne großen
Aufwand an bestehende Überwa-
chungskameras angeschlossen wer-
den. Da die Kameras in der Regel
”über Kopf ” eingebaut werden, sind
Beeinträchtigungen der Besucher-
laufwege wie beispielsweise bei
Lichtschranken ausgeschlossen.
vis IT
1/200311
SiteView
SiteView bei der Passantenzählung in einer
Fußgängerzone.
In diesem Sommer verabschiedeten
wir drei unserer Abteilungsleiter.
Dr. SchumacherHerr Dr. Wilfried Schumacher arbei-
tete 32 Jahre im IITB und leitete seit
1995 das Geschäftsfeld „Interaktions-
und Assistenzsysteme“.
Nach seinem Studium der Elektro-
und Nachrichtentechnik begann er
1971 seine Tätigkeit im Institut auf
dem Gebiet der Anthropotechnik.
Er promovierte 1981 im Themen-
bereich „Mensch-Maschine-Kommu-
nikation“ und baute das Ressort der
interaktiven Luftbildauswertung und
Erkennungsunterstützung kontinu-
ierlich zu seiner heutigen Bedeu-
tung auf. Seine Aufgabenbereiche
wurden am 1. Juli seinem langjähri-
gen Mitarbeiter Dipl.-Inform. Rainer
Schönbein übertragen. Schönbein
gehört seit 1983 zu dieser Abteilung
und beschäftigt sich schwerpunkt-
mäßig mit den Gebieten elektroni-
sche Sprachein- und Ausgabesys-
teme, Dialogsysteme sowie inter-
aktive Bildauswertung und Lage-
darstellung. Seit 1995 leitet er die
Gruppe „Dialogsysteme“, die Infor-
mationsmanagementsysteme und
Auswertungskomponenten für die
bildgestützte Aufklärung entwickelt.
Dr. HegerEinen ähnlichen Wechsel gab es
im Geschäftsfeld „Informationsma-
nagement“: Herr Dr. Dirk Heger
nahm 1973 seine Tätigkeit im IITB
Verabschiedet
Dr. Schumacher, Dr. Kuhr, Dr. Heger
Rainer Schönbein Gottfried Bonn
vis IT
2/2003 12
Infothek
Notizen aus Forschung
Köpfe im IITB
auf und leitete die Abteilung seit
1980. Unter ihm entwickelte die
Abteilung 4 Schwerpunkt-Gebiete:
Informations- und Wissensmanage-
ment / Fachinformationssysteme,
Projekt-Management, Technik ver-
teilter Automatisierungssysteme –
z. B. Switched Ethernet, Agenten-
technologien sowie Simulations-
plattformen – und das EMV-Test-
zentrum. Ebenfalls am 1. Juli über-
nahm sein Mitarbeiter Dipl.-Inform.
Gottfried Bonn die Leitung der Ab-
teilung. Bonn, der seit 1975 im IITB
wirkt, leitet bisher die Gruppe „Wis-
sensmanagement“ und ist mit den
Aufgabenstellungen des Geschäfts-
feldes bestens vertraut. Unter seiner
Verantwortung entstand auch un-
ser Wissensmanagementsystem
WebGenesis, das inzwischen in
zahlreichen Anwendungen einge-
setzt wurde und ständig weiterent-
wickelt wird (siehe auch Beitrag S. 4).
Vor allem den Bereich wissensba-
sierte kooperierende Informations-
systeme möchte er weiter ausbauen.
Dr. FrüchtenichtDr. Hans-Werner Früchtenicht trat
1967 in die Fraunhofer-Gesellschaft
ein und wechselte 1976 von Ham-
burg nach Karlsruhe ins IITB, wo er
1978 die Gruppen- und 1983 die
Abteilungsleitung im Geschäftsfeld
„Leitsysteme“ übernahm. Er baute
das Know-How in der Prozessleit-
technik und Prozessüberwachung
auf und spezialisierte das Geschäfts-
feld auf Leitsysteme vor allem für
die Stahl-, Automobil- und Textil-
industrie.
Ab dem 1. Oktober wird Dr. Olaf
Sauer seine Nachfolge antreten,
der von 1990-1996 am Fraunhofer-
Institut für Produktionsanlagen und
Konstruktionstechnik als wissen-
schaftlicher Mitarbeiter „Fraunhofer-
Erfahrung“ sammelte und 1996 zum
Thema „Produktionsstrukturierung
auf der Basis strategischer Eigenfer-
tigungskomponenten“ promovierte.
Bis jetzt war er für die Metroplan Pro-
duktion GmbH in Hamburg als Füh-
rungskraft in der Fabrikplanung tätig.
Herrn Prof. Dr. Steusloff wurde in
Würdigung seiner langjährigen
ehrenamtlichen Tätigkeit als Mit-
glied des Beirates die Ehrenplakette
des VDI/VDE-GMA verliehen.
Mit seinem Engagement trieb er
die Einführung informationstech-
nischer Methoden in automatisier-
ten Systemen voran und verankerte
die Informationslogistik als wesent-
liches Element der modernen Pro-
zessführung in der Arbeit der GMA.
Er trug maßgeblich zum herausra-
genden Erfolg der European Cont-
rol Conference ECC` 99 in Karlsruhe
bei und erwarb sich besondere Ver-
dienste bei der Vorbereitung und
Durchführung dieser internationa-
len Konferenz.
Die Ehrenplakette des VDI an Herrn
Prof. Dr. Steusloff überreichte der
GMA-Vorsitzende Prof. Dr. Bretthauer.
Ehrenplakette des VDI
Olaf Sauer
vis IT
2/200313
und Entwicklung
WRRL-Umsetzung
Nachhaltige Wasserwirtschaft,
„guter Zustand“ aller europäischen
Gewässer bis zum Jahre 2015 - dies
sind die ehrgeizigen Ziele der Euro-
päischen Wasserrahmenrichtlinie
(WRRL). Allein schon aus fachlicher
Sicht ist dies eine gewaltige Heraus-
forderung. Aber auch das Informati-
onsmanagement spielt eine Schlüs-
selrolle.
Das IITB hat im Rahmen des ISESS03-
Symposiums auf Wunsch der EU-
Kommission zur Frage der dazu not-
wendigen IT-Strategien im Mai 2003
einen internationalen Workshop in
Semmering (Österreich) durchge-
führt. Umweltinformatik-Experten
und Anwender diskutierten gemein-
sam die kurz- und langfristigen An-
forderungen der Anwender und die
vorliegenden IT-Empfehlungen von
europäischen Arbeitsgruppen.
Das IITB brachte hierbei seine lang-
jährige Erfahrung bei der Entwick-
lung von integrierten Gewässer-
Informationssystemen für die
Umweltverwaltungen in Baden-
Württemberg und Thüringen ein.
Dipl.-Inform. Thomas Usländer
E-Mail: uslaender@iitb.fraunhofer.de
http://isess.crle.uoguelph.ca/index.html
Messe
Printpack Messe Nürnberg
8. - 10. Oktober 2003
Halle 7 Stand 628
Erstmalig als Aussteller auf der Print-
pack in Nürnberg präsentieren wir
unser Oberflächenprüfsystem für die
prozessfolgende Druckbildkontrolle.
Der PrintInspector ist ein Bildaus-
wertesystem, das es ermöglicht die
Druckqualität ständig und schritthal-
tend mit der Fertigung zu überwa-
chen. Es löst alle der drei folgenden
Aufgaben: Beurteilung der Druck-
qualität, Verifikation von variablen
Daten sowie die Detektion von Fle-
cken und anderen Verunreinigun-
gen. Der PrintInspector prüft die ge-
samte Verpackung und nicht nur
die bedruckten Bereiche. Er prüft
Aufdrucke auf unterschiedlichsten
Materialien: Alufolie, Papier, Karton,
Plastik oder Holz. Er kann sowohl
mit Durchlicht als auch mit Auflicht
arbeiten und prüft Drucke auf ebe-
nen oder zylindrischen Oberflächen,
solange der Druck sich im Bild vom
Hintergrund kontrastreich abhebt.
Dipl.-Ing. Günter Struck
E-Mail: struck@iitb.fraunhofer.de
www.iitb.fraunhofer.de/?3609
vis IT
2/2003 14
Infothek
Termine
Zum Einsatz kommt dabei ein Fuzzy-
Klassifikator, der bei zeitvarianten
Mustern um die Methoden der ler-
nenden Klassifikation zu erweitern
ist. Das Vorhersagemodul ist für die
Prognose der zukünftigen Signal-
werte verantwortlich. Es nutzt die
typischen Signalmuster in einem neu
entworfenen musterbasierten Diffe-
renzenfilter zur Überführung des
Gesamtsignals in ein gefiltertes, mus-
terfreies Signal. Die anschließende
Vorhersage des linearisierten Signals
erfolgt in der Regel mit einfachen
traditionellen Methoden, die für die
Beschreibung der verbliebenen sto-
chastischen und eventuell determi-
nistischen Signalanteile nach wie vor
effektiv sind. Bei zeitvarianten lineari-
sierten Signalen ist das Vorhersage-
modul adaptiv zu gestalten.
Die Praktikabilität des hybriden Vor-
hersagesystems mit der Strategie
von globaler und lokaler Vorhersage
wird im Rahmen der theoretischen
und praktischen Untersuchungen
nachgewiesen. Eine Anwendung
des hybriden Vorhersagesystems
stellt die Tageslastgangprognose
für Strom und Fernwärme dar. Ge-
genüber den klassischen Vorhersa-
gemethoden ergibt sich hier eine
deutliche Verbesserung der Vorher-
sagequalität.
Dr.-Ing. Peter Bretschneider
Ein Beitrag zur Vorhersage
musterbasierter nichtlinearer
stochastischer Signale
Die vorliegende Arbeit behandelt die
Vorhersage musterbasierter nicht-
linearer stochastischer Signale. Die
Grundlage bildet ein erweitertes
Komponentenmodell mit Polynom-
komponente, periodischer Kompo-
nente, stochastischer Komponente
und einer zusätzlichen Musterkom-
ponente.
Die Realisierung des erweiterten
Komponentenmodells erfolgt im
Rahmen einer Gesamtkonzeption,
die alle Methoden und Algorithmen
für die Analyse, den Entwurf und die
Vorhersage von deterministischen,
stochastischen und musterbasierten
Signalanteilen enthält. Das hybride
Vorhersagesystem ist Kernpunkt der
Gesamtkonzeption. Es besteht aus
Klassifikations- und Vorhersagemo-
dul und setzt die Strategie von globa-
ler und lokaler Vorhersage um. Das
Klassifikationsmodul entspricht dabei
der globalen Vorhersage, das Vor-
hersagemodul der lokalen Vorhersa-
ge. Die Aufgabe des Klassifikations-
moduls besteht in der Beschreibung
der musterbasierten Signalabschnit-
te und in der Ermittlung der ähn-
lichsten Referenzmuster.
HerausgeberProf. Dr. Hartwig Steusloff
RedaktionSibylle Wirth
Layout und graphische BearbeitungChristine Spalek
DruckEngelhardt & BauerKarlsruhe
Anschrift der Redaktion
Fraunhofer-InstitutInformations- undDatenverarbeitung IITB
Fraunhoferstr. 176131 KarlsruheTelefon: +49 (0) 7 21 / 60 91-3 00Fax: +49 (0) 7 21 / 60 91-4 13E-Mail: presse@iitb.fraunhofer.de
© Fraunhofer IITB Karlsruhe 2003
ein Institut der Fraunhofer-Gesellschaftzur Förderung der angewandten Forschung e. V. München
4. JahrgangISSN 1616-8240
Bildnachweis
Seite 10, 11VitracomSeite13VDI
Nachdruck, auch auszugsweise, nur mit vollständiger Quellenangabe und nach Rücksprache mit der Redaktion.
Belegexemplare werden erbeten.
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2/200315
Impressum
Dissertation aus dem AST
Fraunhofer-Institut für
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Datenverarbeitung IITB
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