Ausschreibung: Berührungslose Messung des Pulsschlags mittels Kamera

Wir suchen:

Motivierte Bachelor- oder Master-Studierende, die Interesse an interdisziplinärer Forschung und Entwicklung mitbringen. Besonders willkommen sind Personen mit folgenden Interessen und Fähigkeiten:

• Teamarbeit: Freude an der Zusammenarbeit in einem dynamischen, forschungsorientierten Umfeld.
• Programmierung: Erfahrung oder Interesse an der Entwicklung von Algorithmen, Datenverarbeitung und Softwareentwicklung.
• Hardwareentwicklung: Begeisterung für die Konzeption, Erweiterung und Optimierung von Mess- und Sensorsystemen, einschließlich der Entwicklung und Fertigung von Platinen.
• Experimentelle Arbeit: Spaß an der Durchführung und Auswertung von Experimenten, z. B. Feldversuchen mit neuen Technologien.

Kurzbeschreibung und Zusatzinfos

Biometrische Technologien sind aus unserem Alltag nicht mehr wegzudenken – sei es beim Entsperren von Smartphones oder bei automatisierten Grenzkontrollen. Dabei spielen sie eine zentrale Rolle beim Schutz sensibler Daten und der allgemeinen Sicherheit. Umso wichtiger ist es, solche Systeme gegen Täuschungsversuche abzusichern. Eine Schlüsseltechnologie ist die sogenannte Liveness-Detection, die erkennt, ob einem Sensor lebendes Material vorliegt. So können Täuschungsangriffe, wie etwa mit Masken, abgewehrt werden.

Ein innovativer Ansatz zur Liveness-Detection ist die berührungslose Messung der Herzfrequenz mittels Kamerasystemen. Diese Methode erfasst minimale, durch den Herzschlag verursachte Farbveränderungen der Haut.

An der Hochschule wurde dazu bereits die Nutzung einer 3D-Kamera auf Basis des Lichtlaufzeitverfahrens untersucht. Dieses innovative Konzept bietet gegenüber anderen Ansätzen deutliche Vorteile aber auch Herausforderungen aufgrund sehr kleiner detektierbarer Signale. Hierbei wurde eine Metrik entwickelt, um die Zuverlässigkeit der Pulsmessung zu bestimmen. Außerdem wurden verschiedene Angriffsszenarien untersucht. Die grundsätzliche Eignung des Verfahrens zur Fälschungserkennung konnte demonstriert werden.

Der nächste Schritt ist die Erweiterung des bestehenden Messaufbaus um eine RGB-Industriekamera, um die Zuverlässigkeit des 3D-Ansatzes weiter zu erhöhen. Dabei bieten sich verschiedene spannende Aufgabenstellungen für Masterprojekte und Masterthesis:

1. Systemdesign: Erweiterung und Charakterisierung des Messaufbaus.
2. Hardware-Entwicklung: z.B. Elektronik zur Synchronisation, Laser- oder LED Beleuchtung und Mechaniken zur Montage und Ausrichtung der Sensoren.
3. Algorithmik: Implementierung von Algorithmen zur Extraktion des Herzschlagsignals aus RGB-Daten. Vergleich mit dem 3D-Ansatz.
4. Fusion: Konzeption und Umsetzung der Fusion von RGB- und 3D-Daten zur weiteren Verbesserung der Zuverlässigkeit.

Sie arbeiten in einem interdisziplinären Team aus Masteranden und Doktoranden und erhalten Einblicke in benachbarte Forschungsbereiche. Unterstützt wird das Projekt durch das Biometrie Evaluations-Zentrum (BEZ) der Hochschule in Zusammenarbeit mit einer Forschergruppe des Bundesamts für Sicherheit in der Informationstechnik (BSI).

Bei Interesse nehmen Sie gerne Kontakt zu uns auf oder sprechen Sie uns im BEZ an. Die Öffnungszeiten des BEZ sind Dienstag bis Donnerstag von 12.30 Uhr - 15 Uhr.