360 Grad Blick für Autonomes Fahren
Das österreichische Unternehmen Vexcel Imaging Ges.mbH aus Graz gilt seit Jahrzehnten als einer der Technologieführer im Bereich der großformatigen High Tech Luftbild-Kameras und 3D-Modellierungen. Mit dem Mustang-System bietet das Unternehmen nun auch ein High-end-System für die mobile Straßenvermessung.
Das System wird aktuell im Rahmen des Projekts ALP.Lab in Graz bei der Erstvermessung von Teststrecken für das autonome Fahren eingesetzt.
High Tech Mapping Systeme für die Straße
ALP.Lab steht für Austrian Light Vehicle Proving Region for Automated Driving. Im Rahmen des Projekts sollen Testregionen für Autonomes Fahren in der Steiermark etabliert werden, um dort das führerlose Fahren auf Autobahnen zu testen. Grundlage für ein solches Projekt ist die hochpräzise Vermessung von ausgewählten Teststrecken und deren Umgebung. „Autonome Fahrzeuge werden mithilfe von Software und speziellen Algorithmen gesteuert, die auf die Umgebung des Fahrzeugs reagieren müssen“, erklärt Michael Gruber, Leiter im Bereich Photogrammetrie bei Vexcel Imaging. „Dafür ist es wichtig, dass die Umgebung genau berechnet werden kann.“ Genau hier kommt das Mustang-System von Vexcel Imaging zum Einsatz. Mustang ist ein Mobile Mapping System, das geopositionierte Panoramabild- und 3D-Daten auf Straßenniveau generiert. Es wird auf einem Dachträger montiert. Herzstück ist ein Panoramakopf mit neun digitalen Kameras. Die Kameras haben 54 Megapixel Auflösung, verfügen über acht Milimeter hochauflösende Linsen und machen acht Bilder in der Sekunde bei einer Geschwindigkeit von maximal 120 Kilometern pro Stunde.
Die Kameras werden ergänzt durch ein rotierendes LiDAR-System mit 32 Laserstrahlen, das 700.000 Punkte pro Sekunde generieren kann. „Die hochauflösenden Panoramabilder zusammen mit den dichten 3D-Punktwolken erleichtern die Identifizierung der Umgebung und ermöglichen das sehr präzise Messen von Abständen in alle Richtungen“, erklärt Gruber. „Zudem ist jeder Punkt und jedes Bild sehr genau verortet, da das System über GPS/ INS-Empfänger, GPS-Antenne und einen Sensor für die Reifengeschwindigkeit verfügt.“ Durch vordefinierte p-iris Einstellungen funktioniert das System auch bei schwachem Licht und bewölktem Himmel. Um die Daten zu verarbeiten unterstützt Vexcel Imaging den Content Manager der belgischen Firma Orbit GT. Die Software lädt und listet die GCPoints und visualisiert die Daten in Karten, Bildern oder Punktwolken.
Lang erprobtes Produkt
Das UltraCam Mustang-System (rechts) hat bereits fünf Millionen Kilometer Straße in
den USA vermessen. Daneben ist das tragbare UltraCam Panther-System abgebildet.
Zwar hat Vexcel Imaging das Mustang-System erst kürzlich als Produkt auf den Markt gebracht, neu ist die Technologie aber nicht. Seit 2013 wurden mit dem Mustang-System mehr als 4,5 Millionen Kilometer Straße in den USA vermessen. „Das Mustang-System haben wir bereits 2010 intern für Microsoft Bing Maps Streetside entwickelt“, erzählt Gruber. „Darum konnten wir das System über mittlerweile drei Generationen ausgiebig testen und stetig verbessern. Mustang ist zwar ein neues, aber eben auch ein fertig ausgereiftes Produkt.“ Neben dem Mustang-System hat Vexcel Imaging noch ein weiteres System für die mobile Vermessung im Portfolio. UltraCam Panther ist die tragbare Variante des Vermessungssystems, das in einen Rucksack passt. Die Stärke des Systems ist die Ausrichtung auf nicht leicht befahrbare Aufnahmebereiche , wie Fußgängerzonen oder Shopping malls. Wie UltraCam Mustang verfügt Panther über eine geometrisch kalibrierte und zeitsynchronisierte Sensoranlage. Zudem ist das Produkt stabil und robust, sodass es auch in anspruchsvollem Gelände eingesetzt werden kann.
Übernahme durch Microsoft
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1992 von TU-Graz Professor Franz Leberl gegründet, machte sich das Unternehmen schnell einen Namen als Experte für photogrammetrische Technologien. Die ersten großen Erfolge feierte Vexcel Imaging mit dem UltraScan 5000 precision photogrammetric scanner und wenig später mit der Entwicklung von digitalen Luftbildkameras der UltraCam Linie, die hauptsächlich für die Kartierung großer Landflächen eingesetzt wurden. Besondere Aufmerksamkeit erlangte das Unternehmen durch die Übernahme durch Microsoft im Jahr 2006. Der Software-Riese wollte mit der Übernahme vor allem die Weiterentwicklung der Microsoft Virtual Earth Mapping Initiative voranbringen. Als Microsoft-Tochtergesellschaft unterstützte Vexcel Imaging den Aufbau des Bing-Programms von Microsoft, indem das Unternehmen die photogrammetrische Hardware- und Software-Technologie mit Innovationen, die bei der Bing Maps Web Service- und Mapping-Plattform genutzt werden, vorantrieb. In dieser Zeit investierte Vexcel die Entwicklung seiner State of the Art Photogrammetrie-Produkten und zum Marktführer bei digitalen Großformatkameras. Flaggschiff des Unternehmens ist seit 2011 die UltraCam Eagle.
Eigenständig in die Zukunft
Im Februar 2016, zehn Jahre nach der Übernahme durch Microsoft, änderte der US-Konzern seine interne Strategie, verkaufte einen Teil der Kartentechnik und entschied sich für die Trennung von Vexcel Imaging. Vier Vexcel Imaging Manager, Ex- Technikvorstand des Microsoft-Kartendienstes Bing Maps, Stephen Lawler, Erik Jorgensen, einst Vizepräsident von Bing und MSN, Entwicklungsmanager Martin Ponticelli und Vexcel-CEO Alexander Wiechert entschieden sich dazu, den Hightech-Kamera Spezialisten selbst zu übernehmen und das Unternehmen in die Eigenständigkeit zurück zu führen. Viel geändert habe sich seit der Trennung nicht, erzählt Michael Gruber: „Auch in der Zeit bei Microsoft haben wir immer auch eigenständig gearbeitet und uns neben den Mapping Projekten stets um unseren Kernmarkt und unsere Kunden gekümmert.“