Projektnews

05.06.2024

Automatisierte Holzartenbestimmung mit künstlicher Intelligenz

KI erkennt Holzart in Papier und fördert legalen Holzhandel

Im Rahmen eines vom BMEL finanzierten Projekts entwickelt das Fraunhofer-Institut ITWM in Zusammenarbeit mit dem Thünen Institut für Holzforschung automatisierte Bilderkennungssysteme zur Holzartenbestimmung. Auf der Woche der Umwelt vom 04. – 05. Juni 2024 werden die neuen KI-basierte Systeme präsentiert, deren Ziel es ist, die in Produkten verwendete Holzarten flächendeckend überprüfen können.

Holzarten in Endprodukten und Papier zu bestimmen stärkt den Handel mit legalen Rohstoffen zu und schützt die Verbraucher. Traditionell geschieht dies durch zeitaufwändige mikroskopische Untersuchungen von Holzproben. Automatisierte Bilderkennungssysteme sollen diesen Prozess künftig erleichtern und beschleunigen. Seit der Einführung der Europäischen Holzhandelsverordnung (EUTR) 2013 müssen Handelsunternehmen die Holzarten in ihren Produkten dokumentieren. Das KI_Wood-ID-Projekt zielt darauf ab, KI-basierte Systeme zu entwickeln, die diese Holzartendeklaration großflächig überprüfen können. Für das Projekt werden Proben relevanter Laubhölzer aus wissenschaftlichen Sammlungen und anderen Quellen verwendet. Diese werden mit einem speziellen Scanning-Mikroskop digital erfasst, das bis zu 100 Objektträger gleichzeitig bearbeiten kann. Die mikroskopischen Aufnahmen bilden die Datengrundlage, aus denen die für die Holzartenbestimmung wesentlichen Zellen markiert werden. Diese Daten werden genutzt, um maschinell lernende Systeme am ITWM zu trainieren und zu validieren.

Ein erster Prototyp einer Benutzeroberfläche kann bereits mikroskopische Bilder von Faserstoffen analysieren und neun Laubhölzer identifizieren. Die Ergebnisse werden anschließend von Holzanatomen auf Plausibilität geprüft. Das System soll wissenschaftlich veröffentlicht und Prüfinstituten zur Kontrolle des internationalen Holzhandels zur Verfügung gestellt werden.

Verbundvorhaben: Entwicklung von automatisierten (digitalen) Bilderkennungssystemen zur Holzartenbestimmung mittels künstlicher Intelligenz; Teilvorhaben 1: Holzanatomie - Akronym: KI_Wood-ID