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Software sortiert Bilder automatisch nach visueller Ähnlichkeit

Funktionen zur visuellen Ähnlichkeitssuche sind in vielen Bilddatenbanken Standard, ausgefeilte Sortierfunktionen bieten sie nicht. Forscher der Universität Saarbrücken haben nun eine Software entwickelt, die visuell ähnliche Bilder automatisch ordnet.

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Das Saarbrücker Max-Planck-Institut hat eine Software vorgestellt, die Bilder automatisch nach visueller Ähnlichkeit sortieren kann. Diese Sortierfunktion ist der entscheidende Unterschied mit dem sich das Programm unter dem Arbeitstitel Constrained Packaging (CP) von bisher existierenden Alternativen zur Ähnlichkeitssuche abhebt.

Constrained Packaging - Automatisches Sortieren nach visueller Ähnlichkeit (3 Bilder)

Sortierung einer Schmetterlingssammlung

Das Bild zeigt verschiedene Schmetterlinge, die nach Größe und Farbvariationen sortiert sind. Wenn man entsprechende Beispiele auswählt, sortiert Contrained Packaging die übrigen Objekte automatisch. (Bild: Bernhard Reinert/MP//Saarbrücken)

Der Erklärung zufolge gibt es eine Reihe von Kriterien nach denen die CP visuelle Ähnlichkeit bestimmt. Übereinstimmungen in Farbe und Farbvariation erkennt die Software ebenso wie Objektgröße, Ausrichtung und Anisotropie. Der Benutzer müsse sich mit den dahinter liegenden Algorithmen nicht auseinander setzten, die Bedienung erfolgt intuitiv per Drag and Drop. Man markiert aus einer Auswahl die Suchobjekte – mindestens drei Bilder müssen ausgewählt sein – die den gewünschten Vorgaben entsprechen und zieht sie in die Ecken des Fensters. Daraufhin sortiere die Software die übrigen Objekte automatisch. Der dahinter liegende Algorithmus ist hochgradig parallelisierbar, wirklich flüssig laufe es auch erst mit GPU-Beschleunigung. Die Implementation des Max-Planck-Instituts arbeitet demnach auf dem Desktop mit OpenGL, im Browser kommt WebGL zum Einsatz.

Fotografen und Designer könnten von CP ebenso profitieren wie Onlineshops. Ein Einsatz in Museen in Bildungseinrichtungen sei ebenso denkbar, wenn Kinder beispielsweise Tiere oder Pflanzen nach eigenen Kriterien ordnen können. Durch die Flexibilität der Sortierfunktion sei es auch sehr einfach, ein Bild für verschiedene Ausgabegrößen zu erstellen. Das könnten Webdesginer nutzen, wenn sie Bilder für Ausgabeplattformen wie Desktop, Smartphone und Tablet parallel erstellen. Die Forscher haben ihr Verfahren in einem Paper ausführlich dokumentiert und demonstrieren im unten eingebundenen Video, wie es in der Praxis funktioniert.

Derzeit ist es demnach nicht geplant, eine Version von Constrained Packaging für Endanwender zu veröffentlichen. Man kann die Software also nicht frei herunterladen. Wer sich für das Verfahren interessiert, könne die Dokumentation nutzen und es in einer eigenen Software nachimplementieren. Wer fertigen Code braucht, müsse ihn bei den Entwicklern lizenzieren.

Mit visueller Ähnlichkeitssuche in Bildarchiven beschäftigt sich außerdem auch das aktuelle Heft c’t Digitale Fotografie 02/2014 (ab sofort erhältlich im Heise-Shop). Getestet wurden unter anderem die entsprechenden Suchfunktionen in den Programmen Photoshop Elements, Digikam, Duplicate Cleaner, Graphic Converter, iMatch, Magix Foto Manager, Photosweeper und ThumbsPlus. Die Programme bieten teilweise mächtigere Suchfunktionen für die visuelle Ähnlichkeit als Constrained Packaging. Eine komfortable Sortierfunktion wie in CP haben sie zwar nicht, für das Aufspüren visuell ähnlicher Bilder in großen Bildarchiven sind zumindest die besseren Vertreter ihrer Zunft aber trotzdem recht gut geeignet. (sts)