Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Unterwasserwelt in 3D: Jacobs-Forscher testen neues Kamerasystem in den Küstengewässern der Azoren

01.08.2012
Forscher der Jacobs University testeten jetzt in Kooperation mit der Universität der Azoren erfolgreich ein neu entwickeltes 3D-Kamerasystem in felsigen Steilküstenarealen der portugiesischen Inselgruppe.

Das neuartige System erstellt hochauflösende dreidimensionale Karten von komplexen Unterwasserarealen, indem es synchrone Videoaufnahmen von drei Einzelkameras durch intelligente Bild- und Informationsverarbeitung integriert. Bisher wurde zur Tiefenkartierung von Gewässern Sonarsysteme eingesetzt, die Schallimpulse als Informationsquelle verwenden. Diese können jedoch keine vertikalen Klippen oder komplexen Strukturen erfassen und haben zudem eine sehr grobe Auflösung.


Wissenschaftstaucher mit der neuen Jacobs-3D-Kamera
Copyright: Jacobs University


Unterwasserwelt in den Küstengewässern der Azoren
Copyright: Jacobs University

Das Forscherteam unter der Leitung von Andreas Birk, Professor of Electrical Engineering and Computer Science und Leiter der Arbeitsgruppe Robotics an der Jacobs University, testeten das Kamerasystem mit Hilfe von Forschungstauchern der Universidade dos Açores in dem Küstengewässern um den erloschenen Vulkan Monte da Guia auf der Insel Faial. Dieses als Schutzzone klassifizierte Testareal zeichnet sich durch eine hohe strukturelle Komplexität mit steilen Felspartien sowie eine reichhaltige marine Fauna und Flora aus. Die Taucher führten insgesamt sechs 30- bis 60-minütige Tauchgänge durch, um sowohl die Feldtauglichkeit als auch die Datenerfassung und -verarbeitung des neuartigen Kamerasystems zu testen.

„Wir sind mit den Ergebnissen hochzufrieden“, sagt Andreas Birk. „Zum einen funktionierte das Kamerasystem erstaunlich reibungslos. Die Taucher konnten die Kamera nach einer kurzen Einweisung problemlos bedienen. Zum anderen konnten wir Daten von extrem hoher Qualität gewinnen, die die komplexen 3D-Strukturen des Testareals sehr gut abbilden.“

Jacobs-Kamerasystem zur 3D-Unterwasserkartierung ist ein intelligentes Gesamtsystem mit drei Kameras, die perfekt synchronisiert dreidimensionale Videos aufnehmen. Zusätzlich ist ein Computer integriert, der aus den Stereo-Aufnahmen über Bildverarbeitung 3D-Scans errechnet. Diese Scans allein sind jedoch noch keine verwertbare 3D-Karte des untersuchten Areals. Die Herausforderung besteht darin, 3D-Scans, die an verschiedenen unbekannten Stellen aufgenommen wurden, rechnerisch zu einer schlüssigen 3D-Karte der gesamten untersuchten Umgebung zusammenzuführen.

Hierzu entwickelte die Jacobs Robotics Group spezielle Algorithmen, welche die Sensordaten der einzelnen Kameras in einen räumlichen Bezug zueinander bringen. Durch diese Kopplung der Daten entstehen hochaufgelöste Karten mit sehr hoher Informationsdichte. Ein zusätzliches rechnerisches Verfahren, das sogenannte „Simultaneous Localization and Mapping (SLAM)“ korrigiert Messunsicherheiten, identifiziert bereits gescannte Bereiche und führt zu einer verbesserten Qualität der 3D-Karte.

Aufgrund der kompletten Integration aller Komponenten in einem kompakten System kann die das Jacobs-3D-Kamerasystem auch sehr gut als intelligenter Sensor auf Tauchrobotern eingesetzt werden. Die Kamera verfügt für diesen Zweck über eine Datenschnittstelle, die eine Echtzeit-Übertragung von Informationen erlaubt.

Anwendungsbereiche für hochauflösende 3D-Karten von Unterwasserarealen sind zum Beispiel die Meeresforschung oder die Erdöl- und Gasförderung. Die Entwicklung des Jacob-3D-Kamerasystems ist Teil des EU-Projektes MORPH (Marine robotic system of self-organizing, logically linked physical nodes). Im Rahmen des Projekts arbeitet die Jacobs University mit neun Partnern aus Wirtschaft und Forschung zusammen. Darunter sind das Bremer Unternehmen ATLAS Elektronik, der Nationale Forschungsrat Italiens und das französische Meeresforschungsinstitut Ifremer.

Fragen zum zum neuen 3D-Kamerasystem beantwortet:
Andreas Birk | Professor of Electrical Engineering & Computer Science
Email: a.birk@jacobs-university.de | Tel.: +49 421 200-3113

Judith Ahues | idw
Weitere Informationen:
http://www.jacobs-university.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Informationstechnologie:

nachricht Smart Living: VDE-Institut entwickelt Cloud-basierte interoperable Testplattform
15.02.2017 | VDE Verband der Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik e.V.

nachricht Saarbrücker Informatiker machen „Augmented Reality“ fotorealistisch
15.02.2017 | Universität des Saarlandes

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Informationstechnologie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: „Vernetzte Autonome Systeme“ von acatech und DFKI auf der CeBIT

Auf der IT-Messe CeBIT vom 20. bis 24. März präsentieren acatech – Deutsche Akademie der Technikwissenschaften und das Deutsche Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz (DFKI) in Kooperation mit der Deutschen Messe AG vernetzte Autonome Systeme. In Halle 12 am Stand B 63 erwarten die Besucherinnen und Besucher unter anderem Roboter, die Hand in Hand mit Menschen zusammenarbeiten oder die selbstständig gefährliche Umgebungen erkunden.

Auf der IT-Messe CeBIT vom 20. bis 24. März präsentieren acatech – Deutsche Akademie der Technikwissenschaften und das Deutsche Forschungszentrum für...

Im Focus: Kühler Zwerg und die sieben Planeten

Erdgroße Planeten mit gemäßigtem Klima in System mit ungewöhnlich vielen Planeten entdeckt

In einer Entfernung von nur 40 Lichtjahren haben Astronomen ein System aus sieben erdgroßen Planeten entdeckt. Alle Planeten wurden unter Verwendung von boden-...

Im Focus: Mehr Sicherheit für Flugzeuge

Zwei Entwicklungen am Lehrgebiet Rechnerarchitektur der FernUniversität in Hagen können das Fliegen sicherer machen: ein Flugassistenzsystem, das bei einem totalen Triebwerksausfall zum Einsatz kommt, um den Piloten ein sicheres Gleiten zu einem Notlandeplatz zu ermöglichen, und ein Assistenzsystem für Segelflieger, das ihnen das Erreichen größerer Höhen erleichtert. Präsentiert werden sie von Prof. Dr.-Ing. Wolfram Schiffmann auf der Internationalen Fachmesse für Allgemeine Luftfahrt AERO vom 5. bis 8. April in Friedrichshafen.

Zwei Entwicklungen am Lehrgebiet Rechnerarchitektur der FernUniversität in Hagen können das Fliegen sicherer machen: ein Flugassistenzsystem, das bei einem...

Im Focus: HIGH-TOOL unterstützt Verkehrsplanung in Europa

Forschung am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) unterstützt die Europäische Kommission bei der Verkehrsplanung: Anhand des neuen Modells HIGH-TOOL lässt sich bewerten, wie verkehrspolitische Maßnahmen langfristig auf Wirtschaft, Gesellschaft und Umwelt wirken. HIGH-TOOL ist ein frei zugängliches Modell mit Modulen für Demografie, Wirtschaft und Ressourcen, Fahrzeugbestand, Nachfrage im Personen- und Güterverkehr sowie Umwelt und Sicherheit. An dem nun erfolgreich abgeschlossenen EU-Projekt unter der Koordination des KIT waren acht Partner aus fünf Ländern beteiligt.

Forschung am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) unterstützt die Europäische Kommission bei der Verkehrsplanung: Anhand des neuen Modells HIGH-TOOL lässt...

Im Focus: Zinn in der Photodiode: nächster Schritt zur optischen On-Chip-Datenübertragung

Schon lange suchen Wissenschaftler nach einer geeigneten Lösung, um optische Komponenten auf einem Computerchip zu integrieren. Doch Silizium und Germanium allein – die stoffliche Basis der Chip-Produktion – sind als Lichtquelle kaum geeignet. Jülicher Physiker haben nun gemeinsam mit internationalen Partnern eine Diode vorgestellt, die neben Silizium und Germanium zusätzlich Zinn enthält, um die optischen Eigenschaften zu verbessern. Das Besondere daran: Da alle Elemente der vierten Hauptgruppe angehören, sind sie mit der bestehenden Silizium-Technologie voll kompatibel.

Schon lange suchen Wissenschaftler nach einer geeigneten Lösung, um optische Komponenten auf einem Computerchip zu integrieren. Doch Silizium und Germanium...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Österreich erzeugt erstmals Erdgas aus Sonnen- und Windenergie

24.02.2017 | Veranstaltungen

Big Data Centrum Ostbayern-Südböhmen startet Veranstaltungsreihe

23.02.2017 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - April 2017

23.02.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Österreich erzeugt erstmals Erdgas aus Sonnen- und Windenergie

24.02.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Sechs Bundesländer erproben Online-Schultests der Uni Jena

24.02.2017 | Bildung Wissenschaft

Stachellose Bienen lassen Nester von Soldatinnen verteidigen

24.02.2017 | Biowissenschaften Chemie