AIT: Baumstamm-Erkennung durch KI

AIT Timber KI

14. April 2025 (Presseinformation der AIT Austrian Institute of Technology GmbH) – Mit TimberVision präsentiert das AIT den weltweit größten öffentlich verfügbaren Bilddatensatz zur KI-gestützten Baumstammerkennung. Das System erkennt und vermisst Baumstämme präzise – selbst unter herausfordernden Umfeldbedingungen – und schafft so die Grundlage für den Einsatz autonomer Forstmaschinen. Durch den weltweit freien Zugang zu Datensatz und Algorithmen für Forschung und Entwicklung fördert das AIT die digitale Transformation in der Forstwirtschaft.

In der Forstwirtschaft sind viele manuelle Tätigkeiten wie Inventurarbeiten, Holzernte und Rundholzvermessung nicht nur zeitaufwändig, sondern erfordern auch Einsätze in schwer zugänglichen oder gefährlichen Umgebungen. Automatisierte Arbeitsmaschinen und -prozesse können hier Abhilfe schaffen und die Arbeitskräfte unterstützten, aber auch vor Risiken schützen. Dazu ist eine robuste Technologie erforderlich, die Baumstämme zuverlässig erkennt, vermisst und die erfassten Daten für weitere Arbeitsprozesse bereitstellt. Bislang fehlte es an ausreichenden Trainings- und Referenzdaten, die für die Entwicklung und Validierung KI-basierter Modelle unerlässlich sind. Hier setzen die Expert:innen Julia Simon, Daniel Steininger, Andreas Trondl und Markus Murschitz vom Center for Vision, Automation & Control des AIT Austrian Institute of Technolgy (AIT) an. „Mit TimberVision schafft das AIT durch ein leicht zugängliches System und einen einzigartigen Bilddatensatz die Basis für die nächste Generation autonomer Maschinen in der Forstwirtschaft,“ erläutert Markus Murschitz, Projektleiter am AIT.

TimberVision – der weltweit größte öffentlich verfügbare Bilddatensatz für die Digitalisierung in der Forstwirtschaft

„Unsere Arbeit stellt einen neuartigen Algorithmus vor, um in Echtzeit Baumstämme inklusive ihrer geometrischen Eigenschaften wie Umrisse und Mittellinien zu erkennen. Unser Ansatz bestimmt die Baumstämme und ihre Bestandteile mit hoher Genauigkeit. Alle Daten werden zu einer einheitlichen Darstellung fusioniert,“ erläutert Julia Simon. „Das Besondere ist, dass unser System selbst unter herausfordernden Bedingungen wie beispielsweise schwierigen Witterungsverhältnissen oder teilweisen Verdeckungen verlässlich funktioniert und die Baumstämme präzise über Bildsequenzen hinweg verfolgt, das heißt sie auch immer wieder erkennt,“ ergänzt ihr Kollege Daniel Steininger.

Mehr als 51.000 erfasste Baumstamm-Komponenten

Mit TimberVision haben sie einen neuartigen, öffentlich zugänglichen Bilddatensatz und ein KI-Modell entwickelt, das Baumstämme zuverlässig erkennt und deren Konturen präzise erfasst. Über 2.000 annotierte Farbbilder und mehr als 51.000 erfasste Baumstamm-Komponenten, inklusive Schnitt- und Mantelflächen, machen ihn zur größten Sammlung ihrer Art.

Dafür hat das Team die Daten mit handelsüblichen RGB-Kameras aufgenommen und mit einer eigens entwickelten semi-automatischen Verarbeitungspipeline annotiert. Es wurden mehrere KI-Modelle trainiert und auf vielfältige Umfeldbedingungen, unterschiedliche Standorte, Distanzen, Licht- und Wetterverhältnisse sowie Baumstammvariationen systematisch evaluiert, um eine hohe Modellrobustheit sicherzustellen. Die Genauigkeit des Modells wurde in mehreren Tests erfolgreich bestätigt. Durch Kombination mit weiteren Sensoren kann das System beispielsweise für eine automatisierte Inventur sowie eine optimierte Holzernte und Verladung eingesetzt werden.

Um die Forschung weiter voranzutreiben, stellt das AIT-Team den gesamten TimberVision-Datensatz sowie die entwickelten Algorithmen für akademische Zwecke öffentlich zur Verfügung. Wissenschafter:innen weltweit sind eingeladen, das System zu nutzen und weiterzuentwickeln.

TimberVision auf einem Blick

• Größter verfügbarer Bilddatensatz zur Baumstammerkennung

• KI-gestützte Algorithmen zur exakten Positions- und Konturbestimmung

• Vereinzelung und Verfolgung individueller Baumstämme über Bildsequenzen hinweg

• Geometrische Analyse zur Berechnung von Mittelachsen und Baumstammdimensionen für eine präzisere Handhabung

• Know-How-Transfer via GitHub für wissenschaftliche Kooperationen

Weiterführende Informationen

Open-Source Bilddatensatz auf GitHub 

AIT Large-Scale Robotics Lab

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Vom Aufblühen

Rückblicke als Ausblicke in die Zukunft

Von Christian Vranek

10. April 2025 – Die Zeit vor Ostern ist für mich persönlich immer auch eine Zeit der Reflexion und des Ausblicks. Werden wir noch erleben dass sich die Menschheit als Gemeinschaft erlebt und auf Frieden und Solidarität besinnt? Den Planeten Erde und dessen Flora und Fauna mit viel mehr Respekt begegnet? Kultur im Verfeinern begriffen kann unser Sein ungemein bereichern, auch darin wie wir mit unseren Mitmenschen und Ressourcen umgehen und was wir daraus machen.

Wenn in wenigen Tagen in Osaka die Expo 2025 unter dem Motto „Designing Future Society for Our Lives“ eröffnet wird erinnert man sich gerne 100 Jahre zurück – als die Wiener Firma LOBMEYR bereits 1925 anlässlich der Weltausstellung in Paris für ihre innovativen Produkte in Glas mit dem Grand Prix ausgezeichnet wurde. Wo sie heute Werke von LOBMEYR weltweit finden können zeigt eindrucksvoll eine Karte und eine feine kleine Ausstellung bei LOBMEYR in Wien, zeigt aktuell die wegweisenden Entwürfe und Exponate der Pariser EXPO von 1925. Diese Weltausstellung gab dem Art Deco-Stil seinen Namen und weltweite Verbreitung, die Klassiker von damals werden noch heute gefertigt.

Ebenfalls 1925 wurde mit dem Bau der Rax-Seilbahn im südlichen Niederösterreich einige Jahre nach dem Ende des Ersten Weltkriegs und der Habsburgermonarchie eine touristische Attraktion geschaffen und diese lässt noch heute Menschen mit Bahn und Bus in gut 80 Minuten von Wien alpines Flair genießen. Ganz in der Nähe der Talstation der Rax-Seilbahn wurde vor einigen Wochen die Braugaststätte RAX BRÄU eröffnet und damit ein weiterer Impuls für die Belebung dieser Kulturlandschaft gesetzt. Dort wo das beste Wasser fließt und Wien über die 1. Hochquellwasserleitung damit versorgt wird, wird feinstes Bier, ja werden Bierspezialitäten gebraut und diese kulinarisch begleitet.

So verdichtet sich der kulturelle Reichtum Österreichs hier am Fuße der Rax in buntester Art und Weise und schlägt neben seiner erkundenswerten Geschichte mit deren vielen Persönlichkeiten und den Festspielen Reichenau im Sommer Brücken – in diesem Falle zum Sport – und seinen großen österreichischen Idolen. Eine Entdeckungsreise führt zu den Anfängen des österreichischen Formel I Weltmeisters Niki Lauda und eine vom einstigen Kapitän des österreichischen Wunderteams Matthias Sindelar zu den heutigen Inhabern des neu eröffneten RAX BRÄU.

Ich wünsche den Lesern von ethos.at ein friedliches frohes Osterfest, eine gute und erfüllte Zeit, mit vielen kulturellen Einblicken und Erfahrungen, denn die Kultur ist der Schatz des Mensch seins – daran sollten wir arbeiten, ganz im Sinne des Aufblühens!

Christian Vranek, Culture Creates Values

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Franz Schuh über die Welt im Aufruhr

Von Wilfried Seywald

27. März 2025 – Für den bekannten Essayisten und Autor Franz Schuh sind die aktuellen weltpolitischen Entwicklungen kein Grund zu Besorgnis und die Parallelen zu den Jahren des aufkommenden Faschismus sehr theoretisch. Allerdings erscheint die Diskrepanz zwischen dem, was geschieht, und dem, was der Einzelne erleidet, unüberbrückbar. Schuh mit einem Niklas-Luhmann-Zitat: „Wir leben so, dass jeden Tag alles anders werden kann, und gleichzeitig kann ich nichts ändern.“

Beim Europaforum der Toleranzgespräche im Club Carinthia der Oberbank Wien zeigte sich Franz Schuh hinsichtlich möglicher historischer Parallelen unserer Zeit zu den 1930er-Jahren zurückhaltend. Es bestehe ein Riesenunterschied zwischen dem, was eventuell eine Zukunft hat, und dem, was einmal gewesen ist. „Die Gegenwärtigkeit tut uns weh – im Unterschied zur Vergangenheit, die man thematisieren, kommentieren kann, aus der man Filme machen kann, die dann aber oft überhaupt nichts zur Aufklärung beizutragen scheinen und die Rätsel der Vergangenheit auch nicht lösen.“

Gegenwärtigkeit tut weh

Im Gespräch mit Claus Reitan sagte Schuh: „Man muss wissen, dass die Aufklärung bei gewissen Problemen eine beschränkte Wirkung haben kann. Warum das so ist, ist eine eigene Frage. Aber eine Antwort wäre, dass im moralischen Horizont das Vergangene am leichtesten zu vergessen ist, wohingegen das Gegenwärtige wehtut.“ Im Grunde habe die Dialektik der Aufklärung sehr viel mit dem zu tun, was in einem Schiller-Gedicht steht, sagte Schuh: „Die Zeit des Schönen, Wahren und Guten ist vorüber.“

Das Gespräch im Club Carinthia war dem Titel „Welt im Aufruhr – Frohgemut in den Wahnsinn“ gewidmet. Schuh stellte dazu die rhetorische Frage „Kleiner Mann, was nun?“ und gab einige Einsichten und Aussichten preis, ohne – angesichts der globalen Turbulenzen – in Depression zu verfallen. Nicht nur die Weltpolitik habe Schlagseite, auch „der bürgerliche Mensch in seinem an der Pflicht ausgerichteten Denken und Handeln ist heute im Wesentlichen eine Erinnerung“, zitierte Reitan aus dem „Magazin des Glücks“ von Franz Schuh.

Untergang ist faszinierend

Schuh stellte dazu die Frage: „Warum ist der Untergang so faszinierend?“ Man würde antworten, weil da wenigstens was los ist. Denn man habe ja bereits bei verschiedenen Gelegenheiten gesehen, dass die Akzeptanz sehr gut sei, wenn was los ist. Untergehen könne man allein, aber das sei eine gemütliche Metapher für ein gescheitertes Leben. „Wenn aber ein Kollektiv untergeht, dann ist das faszinierend, weil Menschen im Untergang eine Gemeinsamkeit finden und haben.“

Schuh in Richtung Publikum: „Es hat nie Zeiten gegeben, in denen man sich nicht auf das Schlimmste gefasst machen musste und gleichzeitig auf das Beste hoffen konnte. Das ist so eine Strategie, mit der wir gut leben können.“ Die Replik von Reitan: „Die Lage ist paradox, aber wenn wir weiter zuhören, können wir damit leben.“

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