Automatisierungstechniker entwickeln optische Rechner für Industrie und Raumfahrt

Am Institut für Automatisierungstechnik der TU Dresden haben Wissenschaftler das Problem erkannt. Sie verwenden daher für die Bildverarbeitung eine neuartige Technologie, deren Kernstück ein optischer Fourierprozessor ist. Dieser nutzt bestimmte Eigenschaften des Lichtes, um komplexe mathematische Operationen bei der Bildverarbeitung auf optischem Weg mit Lichtgeschwindigkeit auszuführen.

Der Fachmann versteht unter der zweidimensionalen Fouriertransformation eine mathematische Operation, die alle Informationen aus einem Bild in eine andere Darstellungsform – das sogenannte Fourierspektrum – überführt. Aus diesem Fourierspektrum lassen sich „einfache“ Informationen über Bildinhalte und -bewegungen gewinnen und darstellen.

Mit diesem Wissen und reichlich eigenem Know-how gerüstet sind Professor Klaus Janschek und sein Expertenteam nunmehr dabei, kompakte, robuste und anwendungsorientierte optische Rechner zu entwickeln sowie nach neuen lukrativen Anwendungen für die schnelle Bildverarbeitung zu suchen. So arbeiten die TU-Forscher auf dem Gebiet der Technischen Textilien gemeinsam mit Industriepartnern daran, erstmals die Eigenschaften des Stoffes für die optische Fouriertransformation direkt zu nutzen.

Ziel ist das hochauflösende, berührungslose Abtasten von schnell laufenden Stoffbahnen, um in der Fertigung kontinuierlich eine hohe Qualität zu sichern. Der für das Vermessen von Fadenzahl und Fadenlage des Stoffes eingesetzte optische Sensor erweist sich bei hoher Bahngeschwindigkeit als unempfindlich gegenüber Bildunschärfe sowie Bildrauschen und gewährleistet eine hohe Bildauflösung. Das Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie unterstützt die Entwicklung eines Online-Sensors zum Vermessen von Textilien.

Aber auch auf anderen Gebieten sehen die Wissenschaftler am Institut für Automatisierungstechnik „Potential“ für den Einsatz der optischen Fourierprozessoren, wie z.B. für die Online-Qualitätsüberwachung in unterschiedlichen industriellen Anwendungen: So haben die TU-Forscher Hand in Hand mit der Papiertechnischen Stiftung Heidenau ein optisches System zur Überwachung einer Papierqualität entwickelt, bei dem ein optischer Forurierprozessor gleichzeitig bis zu acht Kameras bedienen kann. Das Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie förderte die Arbeiten.

Einsatzmöglichkeiten sind aber ebenso in der Luft- und Raumfahrt realistisch, da ein optischer Fourierprozessor in der Lage ist, die Störbewegung einer Luftbildkamera direkt in der Fokalebene zu messen, in Echtzeit zu kompensieren bzw. zu korrigieren. Damit ist eine hochauflösende Luftbildgewinnung ohne aufwändige mechanische Vorrichtungen auch auf einfachen Beobachtungsplattformen (wie z.B. Flugzeug, Satellit) kostengünstig möglich. Die European Space Agency förderte die Entwicklung dieser Technologie maßgeblich.

Gegenwärtig arbeiten die TU-Experten daran, die optische Bildverarbeitungstechnologie auch bei der visuellen Navigation mobiler Roboter einzusetzen. Dabei haben die Automatisierungstechniker festgestellt, dass ein solches System in der Lage ist, Position und Orientierung des Roboters in Echtzeit aus den Bildern zu gewinnen. Auf der Basis dieser Erkenntnis sind die Steuerung unbemannter Flugzeuge oder eine präzise Landung auf anderen Planeten machbar.

Für die zugrundeliegenden Erfindungen wurden bereits Schutzrechte angemeldet.

Information für Journalisten:
Prof. Dr. techn. Klaus Janschek
Tel.: 0351 463-34025
E-Mail: Klaus.Janschek@tu-dresden.de

Media Contact

Kim-Astrid Magister idw

Weitere Informationen:

http://www.et.tu-dresden.de/typo3/ifa

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Physik Astronomie

Von grundlegenden Gesetzen der Natur, ihre elementaren Bausteine und deren Wechselwirkungen, den Eigenschaften und dem Verhalten von Materie über Felder in Raum und Zeit bis hin zur Struktur von Raum und Zeit selbst.

Der innovations report bietet Ihnen hierzu interessante Berichte und Artikel, unter anderem zu den Teilbereichen: Astrophysik, Lasertechnologie, Kernphysik, Quantenphysik, Nanotechnologie, Teilchenphysik, Festkörperphysik, Mars, Venus, und Hubble.

Zurück zur Startseite

Kommentare (0)

Schreib Kommentar

Neueste Beiträge

Mit UV-C-Strahlung wirksam gegen das Coronavirus vorgehen

PTB untersuchte den Raumluftreiniger von Braunschweiger Entwicklern: Für den untersuchten Prototyp lässt sich abschätzen, dass durch das Gerät geführte Viren zerstört und somit die Virenlast in der Raumluft prinzipiell deutlich…

Azoren-Plateau entstand durch Vulkanismus und tektonische Dehnung

Der submarine Terceira-Graben geht auf tektonische und vulkanische Aktivitäten zurück und ähnelt damit kontinentalen Grabensystemen. Dies zeigen Lavaproben vom Meeresboden, die 2016 bei der Expedition M128 mit dem Forschungsschiff Meteor…

Schmerzmittel für Pflanzen

Forschende am IST Austria behandeln Pflanzen mit Schmerzmitteln und gewinnen so neue Erkenntnisse über das Pflanzenwachstum. Neue Studie in Cell Reports veröffentlicht. Jahrhundertelang haben Menschen Weidenrinde zur Behandlung von Kopfschmerzen…

By continuing to use the site, you agree to the use of cookies. more information

The cookie settings on this website are set to "allow cookies" to give you the best browsing experience possible. If you continue to use this website without changing your cookie settings or you click "Accept" below then you are consenting to this.

Close