Zertifiziertes Messen mit Computer Vision

Ein weiterer Schwerpunkt des Vorhabens zielt darauf ab, Kamerasysteme in Kombination mit Computer Vision Methoden für hochgenaue Messaufgaben in unterschiedlichen Anwendungsbereichen einsetzen zu können, wobei durch Zertifizierung und Kalibrierung Anforderungen und Genauigkeitsschranken für die entsprechenden Anwendungen garantiert werden sollen. Hierbei soll ein Konzept für die Zertifizierung kamerabasierter Messsysteme entstehen. Im Zuge der Digitalisierung werden Kameras mittlerweile in einer Vielzahl von Geräten zur Inspektion und Umgebungserfassung eingesetzt. Beispiele sind die Boroskopie für die Wartung schwer zugänglicher Geräte wie Turbinen, die Endoskopie/Mikroskopie in der Medizin, Umgebungserfassung durch Drohnen oder autonome Fahrzeuge sowie für die Qualitätssicherung und Erfassung von Sicherheitsbereichen in der Fertigung. Dabei ermöglicht die digitale Erfassung zusammen mit geeigneter Bildanalyse zunehmend auch die Vermessung der Umgebung über die reine visuelle Inspektion hinaus – so zum Beispiel als haptisch-auditiv-visuelles Messsystem (mittels Sensorfusion). So können Schäden bei Wartungsaufgaben quantifiziert, Implantate und Prothesen patientenspezifisch gefertigt oder die Qualität gefertigter Bauteile geprüft werden. Um eine breite Anwendung der zu entwickelnden Methoden und Ansätze zu gewährleisten, muss damit auch der Bereich der Kameramesstechnik explizit berücksichtigt werden. Gerade für einen breiten Einsatz von Kameras für Messaufgaben fehlen allerdings noch zuverlässige Sensorsysteme, die die Anforderungen an Messgenauigkeit und Austauschbarkeit erfüllen. Das Vorhaben zielt daher auf die Konzeption eines zertifizierten Kamerasystems mit garantierten Eigenschaften.

Das HHI kann sich auf diverse Vorarbeiten zur drahtlosen Kommunikation für den Datenaustausch in industriellen Anwendungen stützen, u.a. IKT-Architekturen für sichere, latenzoptimierte Kommunikation und Datenverarbeitung in massiven Sensornetzen (Projekt IC4F), hochzuverlässige Echtzeit-Kommunikation für Industrie und Handel (Projekt SEKOM), für diskrete Fertigung (Projekt TAKTILUS) und zur (Adhoc-)Vernetzung von Land- und Baumaschinen (Projekt AMMCOA), hochsynchrone Echtzeit-Übertragung (Projekt LIPS) und sichere funkbasierte Mess- und Regelungstechnik in Fernwärmenetzen (Projekt OrtoFern3D). Daneben hat es eine langjährige Expertise in der Kamera-basierten Analyse und Vermessung von Szenen und Objekten. Im M3D-Projekt werden Computer-Vision-Verfahren zur 3D-Modellierung von Ersatzteilen und im 3DInMed-Projekt wurden Verfahren zur tiefenbasierten Vermessung von Objekten mittels 3D-Endoskopie/Mikroskopie entwickelt. Weitere Themen sind: Bildbasierte Messverfahren für die robotergestützte Kanalinspektion (AuZuKa), bildbasierte Verfahren zur Vermessung und Positionsbestimmung von Objekten in der industriellen Fertigung (EASY COHMO), bildbasierten 3D-Hohlraumrekonstruktion mit Stereoendoskopen für klinische und industrielle Anwendungen (3DHoropter) und hochgenauen Positionserkennung von Gesten zur haptischen Interaktion in VR- und AR-Anwendungen (HABITUS).