DLR: KI automatisiert Analyse von Satellitenbildern

10.08.2021 Matthias Bastian

Das deutsche Forschungszentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) will mit KI automatisiert Satellitenbilder auswerten. Die Technologie stellt das DLR auch für Sicherheitsaufgaben und zivilen Organisationen zur Verfügung.

Das Bildanalysesystem RADIAN (RADar Image ANalysis) ist seit mehr als zehn Jahren bei der DLR im Einsatz. Jetzt soll es in der „nächsten Generation“ mit KI automatisiert werden: Das DLR trainiert dafür ein KI-System mit bestehenden Datensätzen, die Veränderungen auf Satellitenbildern zeigen, etwa an Flugzeugen, Schiffen, Fahrzeugen, Containern oder Gebäuden.

Das System lernt so, diese Veränderungen eigenständig in Satellitenaufnahmen zu erkennen und farblich hervorzuheben. Zusätzlich verbessert es die Bildqualität, indem es Rauschen oder Verzerrungen unterdrückt und Gebäude und andere markante Strukturen hervorhebt. Die Bundeswehr findet mit RADIAN etwa sicherheitsrelevante Infrastrukturen auf hochauflösenden SAR-Satellitenbildern.

Automatisierte Satellitenbildanalyse

Auf Serienaufnahmen des zivilen TerraSAR-X-Satelliten sind unbewegte Objekte wie Gebäude blau und weiß markiert, die Vegetation erscheint grün, während starke Veränderungen an Strukturen, etwa durch den Zug- oder Straßenverkehr, vom System rot markiert werden.

Das lässt sich gut am folgenden Bild der Münchner Theresienwiese erkennen, das die Bewegungen der vielen Besucher auf dem Oktober- und Frühlingsfest visualisiert.

RADIAN markiert Veränderungen farblich und erleichtert die Bildanalyse, indem es etwa Verzerrungen entfernt. | Bild: DLR

RADIAN auch für zivile Organisationen

RADIAN steht laut DLR auch zivilen Organisationen zur Verfügung, etwa für die Katastrophenhilfe, beim Begutachten von Siedlungsräumen oder der Überprüfung von internationalen Vereinbarungen. Die Firma Airbus soll internationale Kunden aus dem Sicherheitsbereich mit RADIAN schulen.

„An RADIAN zeigt sich, wie wehrtechnische Forschung der gesamten Bevölkerung zugutekommen kann“, sagt Dr. Thomas Neff vom DLR-Institut für Hochfrequenztechnik und Radarsysteme. „Veränderungen können so sehr schnell erkannt und zugeordnet werden. Das beschleunigt den Erkenntnisgewinn aus den Bildern.“

Forscher von der Universität Washington stellten kürzlich ein Projekt vor, bei dem KI ebenfalls im Kontext von Satellitenbildern eingesetzt wird – nur anders, als man es intuitiv vermuten mag: Anstatt bei der Analyse zu unterstützen, generiert eine Deepfake-KI falsche Satellitenbilder, die Systeme wie etwa RADIAN täuschen könnten. Selbst für erfahrene Forscher soll es „fast unmöglich“ gewesen sein, reale Satellitenbilder von KI-generierten zu unterscheiden.

Quelle & Bilder: DLR; Titelbild: Hauptbahnhof München

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