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IAF
Institut für Angewandte Forschung

Projekte

HIRES 3D – Erforschung einer Superresolution 3D-Kamera

Die 3D-Kameratechnologie bildet die Schlüsseltechnologie für neue Märkte in den Bereichen autonomer Navigation, Roboter- und Handhabungstechnik, in der Sicherheits- und Automatisierungstechnik sowie der Automobilsensorik. Eine wesentliche technische Innovation ist dabei die Entwicklung des PMD-Sensors, der die gleichzeitige Aufnahme von Entfernungs- und Grauwertbildern in Echtzeit ermöglicht. Diese Technologie konnte ihren hohen Innovationsgrad im Rahmen erster Produkteinführungen eindrucksvoll beweisen. Die Grundlagen dieses wissenschaftlichen, technischen und auch wirtschaftlichen Erfolgs wurden unter anderem im Rahmen der BMBF- Förderprojekte 3D-SIAM und LYNKEUS geschaffen

Trotz aller Erfolge stößt diese Technologie in vielen Applikationen noch häufig an ihre Grenzen. Insbesondere die geringe Ortsauflösung der PMD-Sensoren limitiert Abmessung und Detailtreue der zu erfassenden Objektszene. Für Anwendungen im Außenbereich wird derzeit eine Auflösung von nur wenigen Pixeln erreicht (Stand der Technik: 64 x 16 Pixel). Dies führt dazu, dass kleine Objekte in großen Abständen nicht ausreichend aufgelöst werden können.

Ziel dieses Projekts ist die virtuelle Erhöhung der Ortsauflösung eines PMD-Sensors ohne Veränderung seiner sensorspezifischen, physikalischen Eigenschaften. Dieses Ziel soll durch Einsatz innovativer Konzepte des Optikdesigns, der Bildverarbeitung und einer innovativen Technologie namens Superresolution erreicht werden.

Projektdetails:

Projektleitung: 
 
Prof. Dr. Jörg Eberhardt

Einrichtungen: 


 
Fakultät Technologie und Management
Hochschule Ravensburg-Weingarten
Institut für Angewandte Forschung (IAF)  
 
Mitarbeit:
 
M.Sc. Henrik Lietz 

Projekpartner:


 
Firma ifm electronic GmbH
corpus-e AG
Dr. Bastian Goldlücke
 
Projektlaufzeit: 
 
01.09.14 bis 31.08.16 
Mittelgeber:


 
Land Baden-Württemberg
(im Rahmen des Förderprogramms "Innovative Projekte / Kooperationsprojekte")
 
Projektstatus:
 
abgeschlossen                                                          
    

Energieeffiziente Beleuchtungsanwendungen mit LEDs durch angepasste optische Auskoppelsysteme (LED-OASYS)


Mit der Patentierung der Glühlampe legte Thomas Alva Edison im Jahre 1880 den Grundstein für die Einführung einer elektrischen Gebäudebeleuchtung. Diese Technologie ist nach wie vor die Grundlage für eine Vielzahl von Lösungen in der Beleuchtungstechnik. Die Glühlampe hat den Vorteil einer exzellenten Farbwiedergabe, der stufenlosen Dimmbarkeit und eines unproblematischen Ein- und Ausschaltverhaltens. Die Energieeffizienz dieser Leuchtmittel ist jedoch sehr gering. Unter dem Gesichtspunkt der Energieeinsparung wurde daher ein stufenweises Verkaufsverbot für Glühlampen innerhalb der Europäischen Union beschlossen. Alternative Leuchtmittel mit einer deutlich höheren Energieeffizienz sind beispielsweise Gasentladungs- oder Kompaktleuchtstofflampen (die sogenannten Energiesparlampen). Wenngleich diese als vollwertiger Ersatz für die Glühlampe propagiert werden, haben auch sie erhebliche Nachteile. Dies betrifft vor allem die Farbwiedergabe und das Einschaltverhalten. Ebenfalls nicht unproblematisch ist das in diesen Lampen enthaltene Quecksilber. Demgegenüber haben Leuchtdioden (LEDs) in den letzten Jahren eine erstaunliche Entwicklung erlebt. Eingeführt als einfarbige (monochrome) Lichtquellen kleiner Leistung war ihre Anwendung zunächst auf Spezialgebiete wie beispielsweise Anzeigen oder Skalenbeleuchtungen beschränkt. Mit der Entwicklung der "weißen" LED - zusammen mit einer erheblichen Leistungs- und Effizienzsteigerung haben diese Leuchtmittel nun das Potential, die obengenannten Alternativen zu ersetzen ohne dabei deren Nachteile zu übernehmen. Es besteht daher ein großer und aktueller Bedarf, LEDs speziell für die Einsatzfelder Innen- und Außenbeleuchtung weiterzuentwickeln. Bislang werden LEDs und die zugehörige Auskoppel- und Lichtformungsoptiken im Wesentlichen unabhängig voneinander entwickelt. In diesem Projekt soll eine Methodik für den Bau energieeffizienter Innen- und Außenbeleuchtung entwickelt werden. Dazu gehören alle systemrelevanten Aspekte wie das Design und die Herstellung hocheffizienter Freiformoptiken, Thermomanagement, mechanische Randbedingungen, Materialverhalten aber auch Randbedingungen zur Integration in Gebäude und Anlagen mit deren Beleuchtungs- und Energiekonzepten. Die beantragenden Hochschulen decken dabei durch ihre unterschiedlichen Schwerpunkte die gesamte Prozesskette ab.

Projektdetails:

Projekttyp:

Nationale Forschung

Projektleitung:

Prof. Dr.-Ing. Jörg Baumgart

Einrichtungen:

Fakultät Technologie und Management
Hochschule Ravensburg-Weingarten
Institut für Angewandte Forschung (IAF)
Schwerpunkt Mechatronik und Optik (IAF)
ZAFH - Zentrum für angewandte Forschung an Fachhochschulen

Mittelgeber:

MWK Baden-Württemberg
Europäische Union: Europäischer Fonds für regionale Entwicklung

Mitarbeit:

Theresa Bonenberger, M.Sc.
Dipl.-Ing.(FH) Jan Haag, M.Sc.
Henrik Lietz, M.Sc.

Projektlaufzeit:

02.05.2011- 31.12.2015

Bewilligte Mittel:

750000.-- € (Europäische Union: Europäischer Fonds für regionale Entwicklung)
750000.-- € (MWK Baden-Württemberg)

Mittel gesamt:

1500000.-- €

Links:Europäische Kommission
Homepage LED-OASYS
Regionale Wettbewerbsfähigkeit und Beschäftigung
Ministerium für Wissenschaft, Forschung und Kunst BW
Publikationen:

2012, Hybrid Collimating Optics for RGB-LEDsmehr...

Projektstatus:

abgeschlossen