Entwicklung von smarten Targets für 3D-Kameras

Masterprojekt Elektrotechnik - Schwerpunkt Elektrotechnische Systementwicklung

Masterprojekte Maschinenbau - Schwerpunkt Mechatronik

Masterprojekt Nachhaltige Ingenieurwissenschaft

KURZBESCHREIBUNG:

Die meisten der heutigen neuen 3D-Kameras arbeiten nach dem Lichtlaufzeitverfahren (Time-of-Flight, ToF). Dabei wird die Laufzeit das Lichtsignals einer aktiven Beleuchtung erfasst, um pixelweise die Objektdistanz zu ermitteln. Daraus lässt sich dann eine 3D-Punktewolke bestimmen. Solche Kameras halten zunehmend Einzug in unseren Alltag, beispielsweise integriert in Smartphones, werden aber auch in zunehmendem Maße in der Industrie oder im Automobilbereich eingesetzt.

Auch wenn diese Kameras zunehmend an Bedeutung gewinnen, ist Ihr Einsatz insbesondere durch zwei wichtige Eigenschaften limitiert: (1) Die Aufnahme schneller Bewegungen führt zu kritischen Messfehlern und (2) starkes Umgebungslicht wirkt sich störend auf die Zeitmessung des aktiven Lichtes aus (Sensordynamik). Die Möglichkeit des Umgangs mit bewegten Objekten und Störbeleuchtung sind deswegen wichtige Schlüsselparameter aktueller 3D-ToF-Kameras und ein wichtiges aktuelles Forschungsgebiet.

In unserem Photonik-Labor wollen wir zukünftig in der Lage sein, diese beiden Eigenschaften reproduzierbar untersuchen zu können. Im Rahmen dieses Projektes sollen daher bewegliche Ziele für 3D-ToF-Kameras sowie eine definierte Störbeleuchtung entwickelt werden. Dazu sind zunächst Konzepte zu entwickeln, wie eine ausreichend schnelle Bewegung der Ziele realisiert werden kann. Außerdem müssen Möglichkeiten gefunden werden, eine potente Störlichtquelle zu realisieren, die in ihrer Intensität mit den Eigenschaften der Sonne vergleichbar ist.

Sie arbeiten bei uns im Team mit anderen Masteranden und Doktoranden und erhalten so auch Einblick in benachbarte Themenstellungen sowie interdisziplinäre Hilfestellungen in kniffligen Fragen.

PROJEKTPHASEN:

• Masterprojekt 1: Einarbeitung, Optische Abstandmessung, Konzeptentwicklung, Recherche verfügbarer Systeme und Komponenten.
• Masterprojekt 2: Implementierung der Konzepte in Hard- und Software.
• Masterthesis: Benchmarking aktueller 3D-ToF-Kamerasysteme.

Anzahl Plätze: 1