Bau eines automatisierten Gonioreflektometers zur Bestimmung von winkelabhängigen Reflexionseigenschaften

Allgemeines zum Projekt

Projekttitel: Bau eines automatisierten Gonioreflektometers zur Bestimmung von winkelabhängigen Reflexionseigenschaften

Professoraler Betreuer: Prof. Dr. Robert Lange

Projekt Ansprechpartner: Roland Rest

E-Mail: roland.rest@smail.bcw.h-brs.de

Anzahl Plätze: 1

Start: sofort möglich

Studiengänge:

• Maschinenbau Schwerpunkt Mechatronik
• Maschinenbau Schwerpunkt Virtuelle Produktentwicklung
• Elektrotechnik
• Nachhaltige Ingenieurwissenschaften

Erfahrung mit Konstruktionssoftware und Toleranzketten Erstellung ist erwünscht.

Kurzbeschreibung

Biometrische Systeme wie beispielsweise Fingerabdruckscannern oder Gesichtserkennung basieren oft auf optischen Messmethoden. Dazu gehört sowohl Sensorik, die im visuellen Wellenlängenbereich misst, als auch Geräte, die im Nahinfrarot-Bereich messen.

Im Biometrie-Evaluations-Zentrum (BEZ) forschen wir an der Sicherheit solcher biometrischer Systeme. Um die Performanz der Sensorik zu verbessern, ist es vielversprechend, die Materialeigenschaften von Haut und anderen Materialien genau zu untersuchen, da sie der wichtigste Träger für biometrische Merkmale ist.

Eine dieser Materialeigenschaften ist das Reflexionsverhalten, das aufgrund der komplexen Hautstruktur stark vom Beleuchtungs- und Beobachtungswinkel abhängen kann. Um dieses Verhalten für verschiedene Wellenlängen beschreiben zu können, soll ein automatisiertes Messgerät entwickelt und untersucht werden, dass die Proben unter beliebigen Winkel beleuchten und die Reflexion unter beliebigen Winkeln messen kann (Gonioreflektometer). Es

soll eine automatisch verfahrende LED-Beleuchtung (unterschiedlicher Wellenlängen) sowie eine verfahrbare Kamera enthalten, die die Untersuchung von Haut in verschiedenen Aufnahme- und Beleuchtungswinkeln ermöglicht.

Es liegen bereits Vorarbeiten sowie ein Konzept für den Aufbau des Gonioreflektometers vor. Auf dieser Grundlage soll die Umsetzung erfolgen. Das Projekt beinhaltet:

• Evaluierung und ggf. Anpassung des Konzepts
• Betrachtung und Optimierung der Toleranzketten und der daraus resultierenden Messgenauigkeit
• Auswahl geeigneter Komponenten (Kamera und LEDs bereits vorhanden)
• Ansteuerung der elektronischen Komponenten (Schrittmotoren, LEDs, Kamera etc.)
• Anfertigung (Maschinenhalle) und Aufbau des Systems
• Evaluation der Messgenauigkeit des Systems und Kalibrierung
• Verifikation und Validierung der Entwicklung

Ziel ist es das System in unseren ständigen Evaluationsbetrieb mit aufzunehmen. Hierbei durchlaufen mehrere Testpersonen verschiedene Messtände mit biometrischen Systemen.

In unserem Team arbeiten Sie mit anderen Masteranden und Doktoranden verschiedener Fachbereiche zusammen und erhalten Einblicke in verwandte Themen sowie interdisziplinäre Unterstützung.

Bei Fragen, Anmerkungen oder Vorschlägen melden sie sich gerne bei uns.

Projektphasen

Masterprojekt 1: Einarbeitung, Konzeptüberarbeitung, Anfertigung und Montage des Systems

Masterprojekt 2: Ansteuerung der Komponenten, Entwicklung des automatisierten Ablaufs, Entwicklung eines Bedieninterfaces zur Parametrisierung der Messungen

Masterthesis: Kalibration und Evaluierung der Messgenauigkeit des Systems, Testmessungen, Aufnahme des Systems in den Evaluationsbetrieb