Ein scharfes Auge für Material und Gesichter

In der vierten Folge unserer Serie über den Einsatz von künstlicher Intelligenz (KI) im Handwerk tauchen wir in die Praxis ein. Unser digitaler Assistent KaI hat einiges in puncto Bildverarbeitung zu bieten.

Ein typisches Beispiel aus unserem täglichen Alltag ist die Gesichtserkennung beim Freigeben unseres Mobilfunktelefons. Die Kamera erkennt unser Gesicht, vergleicht es mit dem hinterlegten Bild. Stimmt dieses überein, erst dann dürfen wir unser Mobiltelefon auch bedienen.

Ähnlich läuft es bei der KI-gestützten Baufortschrittsüberwachung. KI-Algorithmen analysieren die aufgenommenen Bilder und erkennen durch den Bildabgleich Veränderungen. Aufgenommen werden können diese Bilder zum Beispiel mit einer günstigen 360-Grad-Kamera, dem Lidar Scanner im Mobiltelefon, aber auch durch Scanner mit einer passenden Softwarelösung. Diese Art der Baufortschrittsüberwachung kann einfach durchgeführt werden und erleichtert nicht nur die Dokumentation, sondern hilft, Abweichungen frühzeitig zu erkennen und Verzögerungen zu vermeiden.

Darüber hinaus könnte eine entsprechende Analyse auch Risse, Materialmängel oder Schadstoffe erkennen, die für das bloße Auge nur schwer sichtbar wären. Das heißt, die KI-gestützte Bildverarbeitung kann Qualitätsstandards verbessern, Mängel vermeiden und uns bei der Analyse unterstützen. Denken wir hier mal an die Raumluft und mögliche gesundheitsschädliche Inhalte. Mit einer auf Schadstoffe trainierten KI-Lösung können diese im Bild sichtbar gemacht werden.

Höhere Sicherheit auf der Baustelle

Und wo wir schon mal beim Thema Gesundheitsschutz sind: Die Bildverarbeitung kann die Baustellensicherheit erhöhen. Auf Basis von historischen Daten können im Zusammenspiel mit der Analyse von Wetterbedingungen, Materialverschleiß und der Auswertung vorhandener Baustellenbilder potenzielle Gefahren erkannt und Sicherheitsmaßnahmen ergriffen werden. Betrachten wir mal einen anderen Aspekt der Baustellensicherheit, jenen bei der Überwachung mithilfe von Kameras . Hier werden die Bilder in Echtzeit analysiert und verdächtige Aktivitäten erkannt. Dies erhöht die Sicherheit und bietet schnelle Reaktionsmöglichkeiten auf potenzielle Bedrohungen wie Diebstahl oder Einbruch.

Autofahrern begegnet Materialverschleiß aktuell leider häufiger im Verkehr. Zur Erfassung der Straßenzustände gibt es KI-gestützte Bildverarbeitungssysteme, welche Straßenoberflächen analysieren, Risse und Schlaglöcher erkennen und so eine schnelle und einfache Ist-Aufnahme ermöglichen. Diese Daten können wiederum genutzt werden, um die Erneuerung der Straßen oder Instandsetzungen zielgerichtet planen zu können. Und hoffentlich den Materialverschleiß in der Zukunft, durch frühzeitige Wartungen und Sanierungen, vermeiden. Aus diesen zweidimensionalen Aufnahmen können mit Hilfe von KI auch 3D-Modelle erstellt werden.

KI-Serie und AnwendungsbeispieleIm ersten Teil unserer Serie über Künstliche Intelligenz im Handwerk – "Eine Assistenz namens KaI" – haben wir Ihnen KaI vorgestellt. Im zweiten Teil "Was KaI kann" haben Sie erfahren, wie KI Ihnen konkret im Arbeitsalltag helfen kann. Im dritten Teil "Der kleine KI-Baukasten" wurde erklärt, nach welchem Muster KI arbeitet. In der fünften Folge der KI-Serie werden wir uns die Kompetenz von KaI im Bereich der Audioverarbeitung anschauen. Darüber hinaus gibt es auf handwerksblatt.de weitere Beiträge über KI, beispielsweise die Online-Artikel "Eine mächtig schlaue Art zu kommunizieren" über die Voicemail-App mit KI-Chatbot des Start-ups "meiti", "KI – so profitieren Handwerker im Betriebsalltag" oder "ChatGPT: Mit KI Zeit und Geld sparen" aus dem Themen-Special "Digitales Handwerk".

Lecks, Risse und Farbnuancen erkennen

Ähnliche Beispiele gibt es im Bereich des Sanitär-, Heizungs- und Klima-Handwerks zur Erkennung von Leckagen in Rohrleitungen. Hier werden die Bilder von Wärmebildkameras genutzt, um Temperaturunterschiede zu identifizieren und so potenzielle Lecks zu lokalisieren. Tischler können die Holzoberflächen auf Defekte wie Risse, Knoten oder Verfärbungen überprüfen und so die Qualität der Endprodukte verbessern bzw. den Ausschuss reduzieren. Bei der Dachinspektion einer Dachdeckerei können aus den Bildern, welche mit einer Drohne aufgenommen wurden, Schäden wie zum Beispiel lose oder gerissene Ziegel erkannt werden, ohne dass das Dach persönlich inspiziert werden muss. Dies erhöht die Sicherheit und spart auch noch Zeit. In den Maler- und Lackierer-Gewerken können Farbnuancen analysiert, genaue Farbtöne bestimmt und konsistente Ergebnisse erzielt werden.

KI kann auch Gesichtsausdrücke interpretieren

Diese Erkennung von Zuständen beschränkt sich nicht nur auf Sachen, bei Personen können Emotionen erkannt werden. Das heißt, KaI kann die Gefühle aus menschlichen Gesichtern erkennen und interpretieren. Mögliche Einsatzbereiche wären Schulungen: hier kann der Lehrende erkennen, ob die vermittelten Inhalte verständlich vermittelt werden, so dass die Schulungen effektiver und auf die Bedürfnisse der Lernenden zugeschnitten werden können; bei der Beratung kann die Emotionserkennungstechnologie genutzt werden, um die Stimmung und Zufriedenheit der Kundschaft während der Interaktion zu erkennen. Dies kann den Service optimieren und eine positive Kundenerfahrung gewährleisten. In gefährlichen Arbeitsumgebungen kann KaI potenziell gefährliche Situationen identifizieren und als Frühwarnmechanismus fungieren.

Fazit

Die KI-gestützte Bildverarbeitung ist ein Bereich der künstlichen Intelligenz, die sich mit der Analyse und Interpretation von Bildern und Videos beschäftigt. KaI kann also

• Objekte in Bildern identifizieren und klassifizieren,
• ein Bild in verschiedene Segmente oder Regionen unterteilen, um bestimmte Objekte oder Bereiche zu isolieren,
• spezifische Merkmale in Bildern erkennen, wie Kanten, Ecken oder Texturen. Dies ist wichtig für die Mustererkennung und die Bildanalyse;
• verwendet werden, um die Qualität von Bildern zu verbessern, z. B. durch Rauschunterdrückung, Schärfung oder Farbkorrektur,
• Bewegungen in Videos verfolgen und analysieren, was in der Baustellenüberwachung, aber auch im Arbeitsprozess nützlich ist,
• Emotionen erkennen,
• 3D-Modelle aus 2D-Bildern erstellen.

Die Autorin ist Mitarbeiterin des vom Bundeswirtschaftsministerium geförderten Mittelstand-Digital Zentrums Handwerk. Es unterstützt Handwerksbetriebe und Handwerksorganisationen seit 2016 dabei, die Chancen digitaler Technologien, Prozesse und Geschäftsmodelle zu nutzen – kostenfrei, anbieterneutral und deutschlandweit. Seit 2024 liegt ein besonderer Fokus auf künstlicher Intelligenz.

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