Motivation
Lichtfeldkameras erfassen durch Ihren Sensoraufbau das 4-D-Lichtfeld eines Objektes, das neben der Position und Intensität eines Lichtstrahls auch die Richtung erfasst, aus der dieser Lichtstrahl eingefallen ist. Damit lassen sich Position und Ausrichtung sowie die dreidimensionale Form und Oberflächenstruktur von Objekten identifizieren. Die automatisierte Objekterkennung, durch den Einsatz dieser Lichtfeldkameras, hat bereits zahlreiche Anwendungsgebiete. Durch die Verwendung der zusätzlichen Tiefeninformationen wird die Zuverlässigkeit und Präzision erheblich verbessert. Im privaten Umfeld finden sich hierzu Beispiele im „Smart Home“-Einsatz oder im direkten Kundenkontakt durch interaktive Werbetafeln sowie im industriellen Umfeld, z.B. im Bereich der Fertigung und Wartung. Klassische Eingabeparadigmen werden hierbei durch neuartige Nutzungs- und Interaktionskonzepte erweitert.
Ziele und Vorgehen
Im Verbundvorhaben LeSp soll die Technologie der Lichtfeldkameras nun in Hard- und Software zu einer Sensorplattform erweitert werden, die echtzeitfähig die 3D-Objekterkennung und Objektvermessung auf einem eingebetteten System erreicht. Die geplante Sensorplattform soll durch ein leicht zu bedienendes Baukastensystem von grundlegenden Lichtfeldfunktionalitäten verschiedenste Anwendungen ermöglichen. So soll die Sensorplattform im Projekt anhand zweier konkreter Anwendungen entwickelt werden: ein Ambient-Assisted-Living-System (AAL), das pflegebedürftige Menschen unterstützt und schützt, indem es Notfallsituationen erkennt, sowie ein mobiles System zur Straßenzustandserfassung. Die Technik & Design GmbH entwickelt die Hardware für die digitale Signalverarbeitung, weiterführende Lichtfeldverarbeitungsalgorithmen im Bereich Personenerkennung und AAL sowie eine Vernetzungsschnittstelle im Sinne des IoT (Internet of Things). Die Technische Universität Ilmenau erstellt die Hardware der Lichtfeldplattform und verarbeitet die Lichtfelddaten über programmierbare Halbleiterbausteine vor. Die GEO Net solution GmbH entwickelt die Lichtfeldverarbeitungsalgorithmen und ist für den Schwerpunkt Objekterkennung zuständig. Außerdem evaluiert das Unternehmen die Vorhabenentwicklung im Bereich der Straßenzustandserkennung.
Innovationen und Perspektiven
Der Einsatz zur Straßenzustandserkennung soll vom Partner GEO Net solution GmbH im Anschluss an das Vorhaben zur Marktreife weiterentwickelt und entsprechend wirtschaftlich verwertet werden. Die Technik & Design GmbH plant, sich als Anbieter einer flexiblen Plattform zu etablieren und hierbei die entwickelte Sensorplattform an die Anforderungen weiterer Einsatzgebiete anzupassen.