Bildverarbeitung für Zuhause

Wo ich mich befinde und in welche Richtung ich laufe – mein Smartphone weiß es. Und wenn ich mit der Kamera im Smartphone noch Fotos von der Umgebung mache, weiß es auch, wie es an meinem Standort gerade aussieht. Auch über eine Reihe von Sensoren verfügt mein iPhone bereits: Ein Helligkeitssensor misst das Umgebungslicht und passt die Helligkeit des Displays automatisch an. Der Bewegungssensor macht es möglich, dass beim Drehen des Geräts die Inhalte nicht mehr hochkant, sondern quer angezeigt werden. Und mit dem Kreiselsensor Gyroskop wird nicht nur die Neigung oder die Beschleunigung des iPhones gemessen, sondern auch die Rotation um die eigene Achse.

Google reichen diese Sensoren nicht aus. Deshalb hat das Unternehmen, das bereits unsere Straßen und Häuser für Google Maps und Street View digital erfasst hat, nun ein Handy mit ausgewachsener Bildverarbeitungstechnologie entwickelt. Mit ihm sollen sich ganze Räume nahezu in Echtzeit darstellen lassen. Projekt Tango heißt das Google-Vorhaben, an dem auch Bosch und die ETH Zürich beteiligt sind: Das Mobiltelefon mit Android-Betriebssystem ist mit 3D-Sensoren sowie drei Kameras bestückt, die ständig ihre Bewegung fotografieren. 250 000 Messungen pro Sekunde macht das 5-Zoll-Gerät, um die Umgebung laufend in 3D zu erfassen und Karten von den Räumen zu erzeugen. Der Prototyp – 200 werden ausgewählten externen Entwicklern in Kürze zur Verfügung gestellt, damit sie innovative Ideen und Anwendungen dafür entwickeln – verfügt über API-Schnittstellen zum Auslesen von Position, Orientierung im Raum und Tiefenmesswerten. Ein Umgebungsscanner im Taschenformat.

„Ganz neu ist die Idee nicht, dass smarte Geräte auch den Raum in Echtzeit vermessen, in dem sie sich befinden“, sagt Internet- und Google-Experte Lars Reppesgard. „Microsofts Kinect-Hardwaresteuerung für Spielekonsolen ist darauf ausgelegt, mit Hilfe von Kameras und Sensoren zu verfolgen, wie sich die Spieler im Raum bewegen und diese Signale in eine Computerspielewelt zu übertragen.“ Doch einen entscheidenden Unterschied macht Reppesgard aus: Das Tango-Smartphone verliere selbst dann nicht die Orientierung, wenn es selbst bewegt wird.

Ein weiterer Unterschied: Das Google-Handy nutzt die Myriad 1 Bildverarbeitungs-Prozessor-Plattform des Chip-Herstellers Movidius, der nur ein Zehntel der Leistung traditioneller Prozessoren benötigt.

Als praktische Anwendungen kann sich Reppesgard vorstellen: Man scannt sein eigenes Wohnzimmer ein und geht mit dem 3D-Modell im Handy in einen Möbelladen. „Dort scanne ich dann ein Sofa ein und kann dann in einer Animation sehen, wie sich das Sitzmöbel in meinem Wohnzimmer machen würde.“ Navigationsanwendungen für Innenräume sind eine weitere mögliche Anwendung. Davon könnten auch Roboter profitieren, die beispielsweise im Haushalt oder in Fabriken unterwegs sind. Kein Wunder, dass die Open Source Robotics Foundation ebenfalls am Project Tango mitwirkt.

Kombinieren könnte Google die Tango-Technik mit der Thermostat-Technologie, die das Unternehmen Anfang des Jahres durch die Übernahme von Nest erworben hat. Nest baut Geräte wie Thermostate und Feuermelder für das smarte, vernetzte Heim. Das Unternehmen sammelt die Daten, die die Geräte via Internet liefern und wertet sie zur weiteren Verbesserung auch aus: Wann Bewohner das Haus verlassen, wann sie die Beleuchtung ein- und ausschalten oder wie sich Energieverbrauchsmuster über den Tag hinweg verändern. Sensor-Netzwerke oder das Internet der Dinge werden mit der Technologie Realität. In Kombination mit den 3D-Indoor-Karten von Tango könnte die Temperatur im Wohnzimmer nicht nur aufgrund von Daten gesteuert werden, ob man zu Hause ist oder nicht, sondern auch auf Basis der Daten, wo man sich genau im Raum aufhält. Wir werden sehen, was Google und andere Entwickler aus diesen Ideen machen. ■