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Artikel und Hintergründe zum Thema

Baugewerbe EXKLUSIV

Dr. Martina Schneller,

Kai kann Bildverarbeitung

Dr. Martina Schneller vom Mittelstand-Digital Zentrum erklärt in diesem Gastbeitrag, wie Baufortschrittsüberwachung mit KI funktioniert:

Nun widmen wir uns dem praktischen Einsatz von Kai – unserer Assistenz mit künstlicher Intelligenz – mit entsprechenden Kompetenzen in der Bildverarbeitung. © Mittelstand-Digital Zentrum Handwerk

In Ausgabe 12/2024 haben wir uns mit der Theorie hinter der künstlichen Intelligenz (KI) auf Basis des KI-Periodensystems beschäftigt. Und erfahren, dass es 28 KI-Elemente, aufgeteilt in drei Gruppen gibt. Im Zusammenspiel der Elemente aus den Gruppen entsteht die KI. Nun widmen wir uns dem praktischen Einsatz von Kai – unserer Assistenz mit künstlicher Intelligenz – mit entsprechenden Kompetenzen in der Bildverarbeitung.

Ein Beispiel aus unserem Alltag ist die Gesichtserkennung beim Freigeben unseres Mobilfunktelefons. Die Kamera vergleicht unser Gesicht mit dem hinterlegten Bild.

Ähnlich läuft es bei der KI-gestützten Baufortschrittsüberwachung. KI-Algorithmen analysieren die aufgenommenen Bilder und erkennen durch den Bildabgleich Veränderungen im Baufortschritt. Aufgenommen werden können diese Bilder zum Beispiel mit einer 360-Grad-Kamera oder dem Lidar-Scanner im Mobiltelefon. Aber auch durch andere Scanner.

Diese Baufortschrittsüberwachung kann einfach durchgeführt werden und erleichtert nicht nur die Dokumentation, sondern hilft, Abweichungen frühzeitig zu erkennen und Verzögerungen zu vermeiden.

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Darüber hinaus könnte eine Analyse auch Risse, Materialmängel oder Schadstoffe erkennen, die für das bloße Auge nur schwer sichtbar wären. Das heißt die KI-gestützte Bildverarbeitung kann Qualitätsstandards verbessern, Mängel vermeiden und bei der Analyse unterstützen.

Denken wir hier mal an die Raumluft und mögliche gesundheitsschädliche Inhalte. Mit einer entsprechend auf Schadstoffe trainierten KI-Lösung können diese im Bild sichtbar gemacht werden.

Apropos Gesundheitsschutz: Die Bildverarbeitung kann die Baustellensicherheit erhöhen. Auf Basis von historischen Daten können im Zusammenspiel mit der Analyse von Wetterbedingungen, Materialverschleiß und der Auswertung vorhandener Baustellenbilder Gefahren erkannt und Sicherheitsmaßnahmen rechtzeitig ergriffen werden.

Betrachten wir mal einen anderen Aspekt der Baustellensicherheit, jenen bei der Überwachung mithilfe von Überwachungskameras. Hier werden die Bilder in Echtzeit analysiert und verdächtige Aktivitäten erkannt. Diese Überwachung erhöht die Sicherheit und bietet schnelle Reaktionsmöglichkeiten auf potenzielle Bedrohungen durch Diebstahl oder Einbruch.

Materialverschleiß begegnet uns leider zurzeit in unseren vorhandenen öffentlichen Infrastrukturen zum Beispiel in Form von Brücken, die nicht mehr von Lkw befahren werden können oder Autobahnen, auf denen nur noch 60 km/h erlaubt sind. Zur Erfassung der Straßenzustände gibt es KI-gestützte Bildverarbeitungssysteme, die Straßenoberflächen analysieren, Risse und Schlaglöcher erkennen und so eine schnelle und einfache Ist-Aufnahme ermöglichen.

Diese Daten können genutzt werden, um Erneuerungen oder Instandsetzungen zielgerichtet zu planen. Und hoffentlich den Materialverschleiß in der Zukunft, durch frühzeitige Wartungen und Sanierungen, vermeiden. Aus diesen zweidimensionalen Aufnahmen können mit Hilfe von KI auch 3D-Modelle erstellt werden.

In der nächsten Ausgabe werden wir uns mit der Kompetenz von Kai im Bereich der Audioverarbeitung beschäftigen

Ähnliche Beispiele gibt es im Bereich des Sanitär, Heizung, Klima zur Erkennung von Leckagen in Rohrleitungen. Hier werden die Bilder von Wärmebildkameras genutzt, um Temperaturunterschiede zu identifizieren und so potenzielle Lecks zu lokalisieren. Bei den Schreiner- und Tischlereigewerken können die Holzoberflächen auf Defekte wie Risse, Knoten oder Verfärbungen überprüft werden und so die Qualität der Endprodukte verbessert oder Ausschuss reduziert werden.

In den Maler- und Lackierer-Gewerken können Farbnuancen analysiert, genaue Farbtöne bestimmt und konsistente Ergebnisse erzielt werden. Die KI-gestützte Bildverarbeitung kann auch verwendet werden, um Pflanzenarten zu identifizieren. Aber noch besser, Kai kann auch den Gesundheitszustand überwachen. So können im Garten- und Landschaftsbau Krankheiten und Schädlinge frühzeitig erkannt und Maßnahmen ergriffen werden, ohne persönlich vor Ort gewesen zu sein.

Diese Erkennung von Zuständen beschränkt sich nicht nur auf Sachen, bei Personen können Emotionen erkannt werden. Das heißt Kai kann Gefühle aus menschlichen Gesichtern erkennen und interpretieren. Mögliche Einsatzbereiche wären Schulungen: hier kann der Lehrende erkennen, ob die vermittelten Inhalte verständlich vermittelt werden, so dass Schulungen effektiver und auf die Bedürfnisse der Lernenden zugeschnitten werden können; bei der Beratung kann die Emotionserkennungstechnologie genutzt werden, um die Stimmung und Zufriedenheit der Kundschaft während der Interaktion zu erkennen.

In gefährlichen Arbeitsumgebungen kann Kai potenziell gefährliche Situationen identifizieren und als Frühwarnmechanismus fungieren.

Die KI-gestützte Bildverarbeitung ist ein Bereich der künstlichen Intelligenz, die sich mit der Analyse und Interpretation von Bildern und Videos beschäftigt. Kai kann also:

• Objekte in Bildern identifizieren und klassifizieren

• ein Bild in verschiedene Segmente oder Regionen unterteilen, um bestimmte Objekte oder Bereiche zu isolieren

• spezifische Merkmale in Bildern erkennen, wie Kanten, Ecken oder Texturen. Dies ist wichtig für die Mustererkennung und die Bildanalyse

• verwendet werden, um die Qualität von Bildern zu verbessern, etwa durch Rauschunterdrückung, Schärfung oder Farbkorrektur

• Bewegungen in Videos verfolgen und analysieren, was in der Baustellenüberwachung, aber auch im Arbeitsprozess nützlich ist

• Emotionen erkennen

• 3D-Modelle aus 2D-Bildern erstellen

In der nächsten Ausgabe werden wir uns mit der Kompetenz von Kai im Bereich der Audioverarbeitung beschäftigen. Und wenn es Ihnen bis dahin zu lange dauert, dann melden Sie sich einfach bei dem Mittelstand-Digital Zentrum Handwerk.

Bitte denken Sie beim Einsatz von künstlicher Intelligenz immer daran: KI ist nur ein Algorithmus und hat keine Intelligenz. KI ist nur eine Assistenz, nutzen Sie diese als Copilot und nicht als Autopilot!

Dieser Gastbeitrag erschien zuerst in Ausgabe 01-02_2025.

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