Bildgebende Sensortechnik

Ingenieurwissenschaften und Informatik

Version 10.0 vom 22.12.2022

11M0485

Imaging Sensor Systems

• Elektrotechnik (Master) (M.Sc.)
• Mechatronic Systems Engineering (M.Sc.)

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Der Einsatz von Kameras sowie anderen bildgebenden Technologien als Sensorsysteme bietet innovative Lösungen in der Automatisierungstechnik und vielen anderen Bereichen, „Imaging“ hat sich als Querschnittsdisziplin etabliert. Durch eine problem- und systemorientierte Sichtweise werden Lösungen komplexer Aufgabenstellungen von der Beleuchtung über das Objekt bis zur Interpretation der ausgewerteten Daten erarbeitet. Die Studierenden kennen nach Abschluss des Moduls die technologischen Bereiche bildgebender Systeme von der Bilderfassung bis zur Bildverarbeitung und erlangen – ergänzt durch Praxiserfahrungen – Fähigkeiten zur Konzeption und Realisierung von Projekten im Bereich Imaging.

1. Grundlagen zur bildgebenden Sensortechnik
2. Pixelstrukturen und Systemarchitekturen
3. Charakterisierung bildgebender Systeme
4. Bildgebende Kamerasysteme (Beispiele: Spectral Imaging, Hochgeschwindigkeitskameras, Lichtschattensensoren, 3D-Imaging)
5. Bildaufnahme (Formate, Farbräume)
6. Bildverarbeitung (Punktoperationen, Filter, Objektgewinnung)
7. Anwendungen

Wissensverbreiterung
Die Studierenden kennen die Konzepte und viele systemtechnische Lösungsansätze der bildgebenden Sensortechnik. Weiterhin kennen sie elementare Algorithmen der Bildverarbeitung, um Wissen aus Bildern zu extrahieren.
Wissensvertiefung
Die Studierenden sind in der Lage, für praxisorientierte Problemstellungen technologische Lösungsansätze mit bildgebenden Sensortechnologien zu entwickeln und die technologischen Schritte zu deren Realisierung zu spezifizieren.
Können - instrumentale Kompetenz
Die Studierenden haben praktische Erfahrungen bei der problemorientierten Konzeption und Anwendung bildgebender Sensorsysteme. Weiterhin können Sie Algorithmen der Bildverarbeitung geeignet anwenden und kombinieren.
Können - kommunikative Kompetenz
Die Studierenden der Hochschule Osnabrück, die dieses Modul erfolgreich studiert haben, sind in der Lage, eigenständig ein Konzept für eine experimentelle Arbeit und ein Projekt in einem kleinen Team systematisch zu planen, durchzuführen und einer größeren Studierendengruppe zu präsentieren und sich kritischen Fragen zu stellen.
Können - systemische Kompetenz
Die Studierenden können eigenverantworlich problemorientierte Systemlösungen auf Basis bildgebender Sensortechniken und Algorithmen der Bildverarbeitung konzipieren und realisieren. Bildgebende Sensortechnologien/Imaging ist als Systemtechnologie zu verstehen, die starke Bezüge zur Elektronik, Informatik, Sensorik und zum menschlichen Sehen hat, das Systemdenken ist daher stark im Fach verankert.

Vorlesung, experimentelle Arbeit im Labor mit Präsentation, Projekt mit Präsentation, Integration externer Vortragender.

Grundlagen der Physik und Elektronik, Höhere Mathematik, Digitale Signalverarbeitung

Lang, Bernhard

• Lang, Bernhard
• Ruckelshausen, Arno
• Weinhardt, Markus

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BEYERER, J.; LEÓN, F. Puente; FRESE, Ch. Automatische Sichtprüfung. 2012.HOLST, Gerald C.; LOMHEIM, Terrence S. CMOS/CCD sensors and camera systems. USA: JCD publishing, 2007.ERHARDT, Angelika. Einführung in die digitale Bildverarbeitung. Vieweg+ Teubner Verlag, Wiesbaden, 2008.DAVIES, E. R. Computer and Machine Vision: Theory, Algorithms, Practicalities. Academic Press, 2012.CORKE, Peter. Robotics, vision and control: fundamental algorithms in MATLAB. Springer, 2011.SOILLE, Pierre. Morphologische Bildverarbeitung: Grundlagen, Methoden, Anwendung. Springer-Verlag, 2013.GONZALES, Rafael C.; WOODS, Richard E. Digital image processing, 1993. Addisio-Wesley Publishing Company.Materialien zu Forschungs- und Entwicklungsarbeiten und entsprechenden Technologien im Labor.

Projektbericht, schriftlich

Experimentelle Arbeit

Die experimentelle Arbeit kann in Form eines „Fortgeschrittenen-Praktikums“ durchgeführt werden: Neben den in den Versuchsanleitungen gestellten Aufgaben führen die Studierenden eine selbst gestellte Aufgabe mit den Technologien eines Versuches durch.

1 Semester

Nur Wintersemester

Deutsch