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Bildanalyse und Messsysteme

Profil

Maschinelles Sehen (Machine Vision) orientiert sich an der Fähigkeit des Menschen, seine Umwelt visuell zu erfassen. Die Forschungsgruppe Bildanalyse und Messsysteme verwendet vielfältige Techniken maschinellen Sehens für Anwendungen aus der industriellen Inspektion, der human-zentrierten Bildanalyse, sowie der visionorientierten Robotik. Mittels bildgebender Sensorik, eines Informations-Verarbeitungssystems zur Abbildung der notwendigen Algorithmen, und eines integrierenden, mechatronischen Aufbaus werden 2D- und mehrdimensionale Messaufgaben wahrgenommen, Qualitätsprüfungen durchgeführt, räumlich und/oder dynamisch ablaufende Prozesse dokumentiert sowie die Grundlage für eine automatisierte Interpretation von Szenen und Vorgängen geschaffen.
Die Vorzüge der Maschine liegen in der Vielseitigkeit ihrer Sensorik, der Reproduzierbarkeit bei der Anwendung des Gelernten, sowie der Echtzeitbearbeitung großer Datenmengen. Spektrale Diversifikation, und die Möglichkeit nicht nur die Objektoberflächen sondern auch innere Eigenschaften zu beobachten, repräsentieren die wesentlichen Vorteile und die Vielseitigkeit der maschinellen Sensorik.

Kompetenzaufbau

Über Jahrzehnte hinweg hat JOANNEUM RESEARCH in diesen Schwerpunkten eine fundierte technologische Kompetenz aufgebaut, die einen Großteil des bisherigen Erfolges darstellt. Viele dieser anwendungsorientierten Technologien sind das Ergebnis einer Team-Begeisterung, die Kundenprozesse und deren Herausforderungen zu verstehen, meist gepaart mit einer emotionellen Bindung zum Endprodukt (Tunnelvermessung, Sport, Weltraumforschung, Lebensmittelindustrie, etc.). Dies bezieht sich in erster Linie auf Anwendungsbereiche der Automatisierung und Robotik, aber auch allgemein auf die Produktentstehung.

Die Etablierung von Algorithmen aus den Bereichen der Bildverarbeitung, Mustererkennung und Klassifikation im Rahmen der human-zentrierten Bildanalyse nimmt konstant zu. Durch die zunehmende Miniaturisierung im Sensorbereich können kognitive, affektive und physiologische Informationen für Verhaltensstudien  durch multisensorische Mensch-Maschine Schnittstellen aufgenommen und mit innovativen Methoden der Bildverarbeitung und Maschinellem Lernen entsprechend interpretiert werden. Themen der medizinischen Bildverarbeitung sowie der Biometrie werden insbesondere unterstützt durch die aufgebaute Expertise zur Umsetzungen von Lösungen entsprechend dem Medizinproduktegesetz.  Die industrielle Inspektion sowohl in 2D (direkt in Bildern) als auch in 3D (durch Kombination mehrerer Bilder oder spezieller 3D Sensoren wie etwa Laserscannern) wird mittels neuer Kameratechnik, Datenübertragungstechnik und Parallelisierung auf GPUs und auch neuen Beleuchtungstechniken (LED Lichtquellen) ein größeres Forschungs- und Anwendungsportfolio als bisher abdecken können. Im Bereich der Robotik als erfolgreiche Nischenanwendung auch im Weltraum werden vornehmlich 3D-Vision Verfahren zur Anwendung gebracht, die sich durch die Einbindung von Photogrammetrie-Expertise im Wirtschaftsjahr 2013/14 für die Forschungsgruppe nachhaltig zugänglich machen.

Infrastruktur

Im Rahmen der Forschungsprojekte wurde einerseits ein weites Netzwerk zu nationalen und internationalen Forschungspartnern und andererseits eine vielseitige Labor-Infrastruktur aufgebaut. Sie besteht aus einem Bildverarbeitungslabor, einem Fließband, einer mobilen Roboter-Plattform und flexiblen Einrichtungen zur 2D- und 3D-Formvermessung. Somit können effizient und kurzfristig Machbarkeitsstudien abgewickelt werden, bis hin zu Einzelanfertigungen im industriellen Umfeld. Die Unterstützung in der Forschung und Produktentwicklung kann ISO13485 konform, wie dies für Medizinprodukte der Fall ist, angeboten werden.

 

 

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