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TU Berlin

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Forschung

Warnung vor Massenpanik

Videodrohnen sollen durch automatische Bilderkennung Sicherheit bei Großveranstaltungen erhöhen

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Massenveranstaltungen wie Konzerte, Fanmeilen oder große Sportereignisse stellen die Sicherheitsbehörden und die Veranstalter immer wieder vor große Herausforderungen. Nicht nur gilt es, Bedrohungen von außen wie Terroranschläge oder Attentate zu verhindern, auch Gewaltausbrüche oder Paniken innerhalb von großen Menschenmengen müssen möglichst effektiv verhindert oder zumindest frühzeitig erkannt werden.

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Bislang geschieht das oft mit Hilfe von fest installierten Kameras, die von der Polizei vor den Veranstaltungen mit hohem Aufwand montiert und später wieder abgebaut werden müssen. Ziel eines im Jahr 2017 bewilligten Forschungsprojektes des Bundesministeriums für Bildung und Forschung ist es, spezielle, mit Videokameras bestückte Drohnen einzusetzen. Diese Kameras schicken die Bilder in Echtzeit an eine Kontrollstation am Boden, die die Daten mit ganz speziellen Algorithmen, die am Fachgebiet Nachrichtenübertragung von Prof. Dr. Thomas Sikora an der TU Berlin entwickelt werden, analysiert. Das Besondere: Die Analyse fokussiert auf Gruppenbewegungen, nicht auf einzelne Personen. Zwei Drohnen stehen dem Team zur Verfügung und sollen unter realen Bedingungen validiert werden. „Der große Vorteil von Drohnen ist auch ihre Beweglichkeit, sie bieten einen umfassenderen Überblick über das Veranstaltungsgelände und eine geringere perspektivische Verzerrung“, erläutert Dipl.-Ing. Volker Eiselein, Mitarbeiter von Professor Sikora und zuständiger Projektleiter.

In großen Menschenmengen sind einzelne Personen nur schwer automatisch zu erkennen. Es werden daher charakteristische Bildmerkmale gesucht. Danach folgt eine pixelweise Dichteschätzung. Schließlich kann man Position und Größe von Menschenmengen sehr genau schätzen
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Die an der TU Berlin entwickelten speziellen Bilderkennungsprogramme ermöglichen zum Beispiel die automatische Analyse, wie dicht Menschen innerhalb einer Gruppe zusammenstehen – eine wichtige Information, wenn es darum geht, Paniken zu verhindern. „Wir haben seit über zehn Jahren Erfahrung in der automatisierten Auswertung von Videodaten. Daher verfügen wir über Algorithmen, die zum Beispiel Bewegungsströme und -richtungen erfassen und warnen könnten, wenn sich zu viele Menschen gleichzeitig auf Engpässe zubewegen. Wieder andere Algorithmen kann man nutzen, um Gewalt in Gruppen zu detektieren. Gewalt setzt in der Regel charakteristische Bewegungen voraus, die das System erkennen kann. So könnten Sicherheitsbeamte automatisch auf Zwischenfälle aufmerksam gemacht werden“, beschreibt Volker Eiselein.

„In dem Projekt geht es nicht nur um technische Möglichkeiten, sondern auch um reale Anwendungstests und mögliche Produkte im echten Leben, da spielen der Datenschutz und Genehmigungen eine erhebliche Rolle“, weiß der Projektleiter. Die Daten können entweder verschlüsselt verschickt werden oder man schaltet einen sogenannten „Privatsphärenfilter“ (PETs: Privacy-Enhancing Technologies) davor, der die Auflösung der Bilder so herunterrechnet, dass einzelne Personen nicht mehr erkannt werden können.

Nicht jeder darf mit einer Drohne in Berlin herumfliegen, wie er will. Dazu benötigen auch die Projektmitarbeiter einen speziellen Drohnenführerschein. Zum anderen müssen umfassende Genehmigungen eingeholt werden, bevor eine Drohne starten darf. So dürfen die Drohnen nicht höher als 100 Meter aufsteigen und auch zu keinem Zeitpunkt direkt über Menschen fliegen. Im Frühsommer starten die ersten Testflüge.

„Um das Projekt wirklich anwendungsnah und realistisch zu bearbeiten, haben wir einen Projektbeirat, in dem Polizei, Feuerwehr, Datenschützer und auch Eventveranstalter integriert sind, damit alle Perspektiven beachtet werden“, so Eiselein.

Katharina Jung, "TU intern" 16. Februar 2018

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