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Entwicklung von Algorithmen zur Lichtfeldbildverarbeitung für die automatische Sichtprüfung transparenter Objekte
Typ:

Bachelorarbeit / Masterarbeit

Links:
Betreuer:

M.Sc. Johannes Meyer

Status:

laufende Arbeit

Hintergrund

Die Abteilung Sichtprüfsysteme des Fraunhofer IOSB beschäftigt sich mit der Entwicklung von Systemen zur automatischen Sichtprüfung von Schüttgütern (Kaffeebohnen, Granulaten, Teeblättern, etc.) und Stück- gütern (Windschutzscheiben, Linsen, etc.). Gerade die transparenten Materialien stellen eine große Heraus- forderung dar. In ihnen müssen kleinste Defekte, wie z.B. Kratzer, Partikeleinschlüsse, Luftblasen, mit möglichst hoher Geschwindigkeit und Genauigkeit detektiert werden. Aufgrund ihrer Transparenz sind viele der herkömmlichen Sichtprüfverfahren für undurchsichtige Objekte nicht anwendbar und es müssen neue Verfahren entwickelt werden.

Da die erwähnten Defekte häufig zu einer Ablenkung von durch das Prüfobjekt laufenden Lichtstrahlen führen, könnten Lichtfeldkameras neue Möglichkeiten zur Inspektion transparenter Objekte eröffnen. Diese Kameras erfassen neben der Intensität auch die Richtung des einfallenden Lichts. Durch eine geschickte Anordnung der Beleuchtungs- und Bildaufnahmekomponenten und die Entwicklung entsprechender Bildverarbeitungsalgorithmen können Merkmale zur Detektion von Materialfehlern abge- leitet und für eine Klassifikation genutzt werden.

Aufgabenstellung

Auf Basis eines physikalisch basierten Raytracers (Mitsuba) soll der angesprochene Ansatz simuliert und evaluiert werden. Dazu sind folgende Schritte erforderlich:

  • Literaturrecherche zum Thema
  • Entwurf verschiedener Konstellationen von Beleuchtung und Bildaufnahme
  • Implementierung eines Lichtfeldkameraplugins für das Raytracerframework Mitsuba
  • Untersuchung und Evaluation geeigneter Merkmale anhand von Testszenen
  • Optional: Auswahl, Parametrierung, Training und Evaluation eines Klassifikators
  • Optional: Aufnahme und Verarbeitung echter Lichtfelddaten

Anforderungen

Diese Abschlussarbeit richtet sich an Studierende der Informatik, Elektro- und Informationstechnik, Mathematik und verwandte Studiengänge des KIT. Eine selbstständige Arbeitsweise wird vorausgesetzt. Optionale Vorkenntnisse in der Programmierung mit C++, Matlab, den Themenbereichen Bildverarbeitung, Computergrafik, Optik und mathematische Optimierung sind von Vorteil.

Wir bieten

... Ihnen die Möglichkeit, eine Abschlussarbeit in einem interessanten, aktuellen und praxisnahen Themenfeld zu bearbeiten. Sie erwartet eine angemessene Betreuung, moderne Arbeitsplatzausstattung und eine angenehme Arbeitsatmosphäre in einem kreativen Team motivierter Wissenschaftler. Außerdem werden wir Ihre Arbeit nach Abschluss umgehend bewerten und Ihnen entsprechendes Feedback mit auf den Weg geben.


Bei Interesse wenden Sie sich bitte an

M. Sc. Johannes Meyer
Fraunhofer IOSB (SPR)
mailto:johannes.meyer@kit.edu
Tel.: 0721 6091 482