Eine Publikation der Swissprofessionalmedia AG
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Grenzen zwischen Mensch und Maschine scheinen zu verschwinden: Ausgabe 15/2019, 25.09.2019

Ausschnitt der DFM-Regeldefinitionen im Portalbereich des Leiterplattenherstellers

Die Miniaturisierungstrends haben in den vergangenen Jahren viele Aspekte unseres täglichen Lebens grundlegend verändert und erlauben den Einsatz von Computertechnologie mit geringem Stromverbrauch für immer komplexere Berechnungen. Miniaturcomputer mit eigener Kamera, hergestellt für eine ganz bestimmte Anwendung, bezeichnet man als Embedded Vision.

Autor: Dr. Udo Birk, Text und Bilder

Parallel zum Miniaturisierungstrend werden heute vielfach Computersysteme mit Kameras ausgestattet, sei es in selbstfahrenden Autos, zur Gesichts- und Personenerkennung etwa beim Gebäudeschutz, zur Verfolgung von Warensendungen z.B. beim Paketversand, oder zur Inspektion von Gütern während der Produktion. Die Kombination von beidem, Miniaturcomputer mit eigener Kamera, hergestellt für eine ganz bestimmte Anwendung, bezeichnet man als Embedded Vision.
Die Embedded-Vision-Technologie verändert grundlegend die Art und Weise, wie wir mit den Geräten in unserer Umwelt interagieren. Mit Embedded Vision werden die Funktionen und Fähigkeiten der Produkte, die wir täglich verwenden, von Smartphones bis zu Automobilen transformiert und erweitert, um unseren Alltag zu erleichtern.

Innovative Produkte ins tägliche Leben integrieren
Embedded Vision verändert die Art und Weise, wie wir mit unseren Produkten interagieren, auf verschiedene Weise. Mit Hilfe von Embedded Vision können innovative Produkte auf scheinbar natürliche Weise in unser tägliches Leben integriert werden; die Grenzen zwischen Mensch und Maschine scheinen zu verschwinden, indem Embedded Vision wie selbstverständlich zunehmend Aufgaben übernimmt.
Bei moderner Unterhaltungselektronik erkennen Bildverarbeitungssysteme die Bewegung von Spielern in Videospielen und können so den Spieler mühelos in die Spielewelt integrieren. Es ist kein Controller mehr erforderlich, der die gewünschten Aktionen des Spielers an die Spielekonsole übermittelt. Das System kann automatisch die Bewegungen des Spielers interpretieren und in das Spiel übertragen. In diesem Szenario ist die Interaktion mit dem Videospiel und der Konsole weitaus natürlicher als bei der Verwendung eines Controllers.

Embedded Vision kann noch mehr
Mit Embedded Vision ausgestattete Produkte können darüber hinaus unsere bestehenden Fähigkeiten erweitern. Beispielsweise kann eine Augmented-Reality-Brille dazu benutzt werden, einem Service-Ingenieur Montageanweisungen einzublenden. Diese Anweisungen könnten in Echtzeit aktualisiert werden, um Teile, die gerade montiert werden müssen, an ihrer aktuellen Position farblich hervorzuheben. Damit können Mitarbeitende neue Montageaufgaben in unbekannten Umgebungen übernehmen, selbst wenn er oder sie die Arbeiten noch nie zuvor durchgeführt hat.
Mit Embedded Vision ausgestattete Systeme sind in der Lage, ihre Position in der Umwelt zu erkennen und die Umwelt zu erkunden (Simultaneous Location and Mapping = SLAM). Solche SLAM-Systeme können in unzugänglichen Bereichen Rettungsaktionen unterstützen, z.B. bei einem Grubenunglück oder bei Unfällen in Tunnels.

Fazit
Embedded Vision hat ein unglaubliches Potenzial und verwandelt die damit ausgestatteten Produkte vollständig. Da sich diese Technologie derzeit rapide weiterentwickelt und immer mehr Produkte diese Technologien nutzen, wird sich die Art und Weise, wie wir mit unseren Produkten interagieren, weiter verbessern.

Quick-Link: Gesichtserkennung  www.polyscope.ch/2019/htw

Infoservice
Fachhochschule Graubünden
Pulvermühlestrasse 57, 7004 Chur
Tel. 081 286 24 24
hochschule@fhgr.ch, www.fhgr.ch

 



Software zur Gesichtserkennung: Im Weiterbildungsstudiengang CAS Bildverarbeitung werden z.B. Methoden zur Objektdetektion und Objektverfolgung erlernt. Damit lässt sich etwa der Mauszeiger (grünes Kreuz) mittels Blickrichtung steuern


Embedded-3D-Vision-Sensor: Im Rahmen des Weiterbildungsstudiengangs CAS Optoelektronik werden Laser-Triangulationssensoren zur Abstandsmessung entwickelt. Links oben ist die Kamera

Autor


PD Dr. rer. nat. Udo Birk ist Dozent für Bildverarbeitung im schweizweit einmaligen Bachelorstudium Photonics und Leiter Weiterbildung für das CAS Bildverarbeitung und CAS Opto- elektronik an der FH Graubünden

 

Ausbildung

Bachelorstudium Photonics:
Autonom fahrende Fahrzeuge, VR-Brillen, Drohnen – viele der neuen Technologien, die auf Photonics basieren, stehen erst am Anfang. Studieninhalte im Bachelorstudium Photonics ist das Verstehen, das Anwenden und Weiterentwickeln von lichtbasierten Technologien.

CAS Optoelektronik:
Im CAS Optoelektronik lernt man das Funktionsprinzip optoelektronischer Bauteile kennen und wie sich diese mit bedarfsgerechten Schaltungen in effiziente Systeme integrieren lassen. Man lernt, geeignete optische und optoelektronische Komponenten zur Lösung eines Problems zu wählen und in Betrieb zu nehmen.