Entwicklungen für ein 3D-Kamerasystem (Elektronik, Algorithmik, Machine Learning)

Masterprojekt Elektrotechnik - Schwerpunkt Elektrotechnische Systementwicklung

Masterprojekt Maschinenbau - Schwerpunkt Mechatronik

Masterprojekt Maschinenbau - Schwerpunkt Virtuelle Produktentwicklung

Masterprojekt Nachhaltige Ingenieurwissenschaft

KURZBESCHREIBUNG:

Viele der heutigen 3D-Kameras arbeiten nach den 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 beispielsweise 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.

Viele Hersteller bieten mittlerweile Evaluation-Kits ihrer neuesten Entwicklungen an, um die Möglichkeiten der Technologie zu demonstrieren. Für den Ingenieur bietet das die Möglichkeit, sich mit dieser zukunftsweisenden neuen Technologie vertraut zu machen, die sich gerade in einer sehr dynamischen Entwicklung befindet. Außerdem erlauben diese Evaluation-Kits häufig sehr weitreichende Eingriffe in die Hard- und Software und bieten so viel Raum für eigene Entwicklungen und Forschungen.

Im Rahmen dieser Arbeit soll auf Basis einer solchen Evaluationsplattform eine voll funktionsfähige 3D-Kamera entwickelt werden und das Potenzial unterschiedlicher Verbesserungsansätze untersucht werden. Dazu sind zunächst die marktverfügbaren Kits anhand wissenschaftlicher Kriterien zu vermessen und zu bewerten. Innerhalb des ausgewählten Systems werden dann verschiedene Verbesserungsansätze implementiert. Diese umfassen Anpassungen an der Hardware, aber auch an der Software und Algorithmik (auch Machine Learning Ansätze möglich).

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. Den genauen Schwerpunkt der Arbeit legen wir gemeinsam nach Ihren persönlichen Neigungen fest.

PROJEKTPHASEN:

• Masterprojekt 1
  Einarbeitung, Optische Abstandmessung, Benchmarking bestehender Systeme. Konzeptentwurf Hardware oder Algorithmik (je nach Schwerpunkt)
• Masterprojekt 2
  Erste Umsetzung des Konzeptes gestützt durch Vorversuche und Simulationen (Nach Absprache ist eine wissenschaftliche Publikation möglich)
• Masterthesis
  Optimierung / Aufbau und Vermessung der neuen Kamera / Algorithmik

Anzahl Plätze: 2