Ein Bildgeber und Distanzsensor für Automotive und Industrie

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Weites Anwendungsfeld für die DAKARA-Kamera

Die möglichen Anwendungsdomänen sind dabei sehr vielfältig. Diese reichen von der Automobilindustrie über die produzierende Industrie bis hin zu Endkundenprodukten. Die 3D-Tiefenbilder enthalten immer wertvolle Zusatzinformationen zu den Farbbildern, die die Anwendung vieler Algorithmen überhaupt erst ermöglichen oder sie zu einer Robustheit bringen, die einen professionellen Einsatz zulassen. Innerhalb des Projekts werden exemplarisch zwei verschiedene Anwendungsszenarien realisiert. Diese umfassen eine intelligente Rückfahrkamera im Automobilbereich und die Werkerassistenz bei der manuellen Produktion.

Die geplante intelligente Rückfahrkamera des Partners ADASENS Automotive ist verglichen mit aktuell eingesetzten Systemen, die aus Ultraschallsensoren und einer Mono-Farbkamera bestehen, in der Lage, das rückwärtige Fahrzeugumfeld räumlich, metrisch und semantisch zu interpretieren. Dadurch können bei automatisierten Parkvorgängen auch feinere Strukturen wie Bordsteinkanten oder Pfosten erkannt und berücksichtigt werden. Außerdem ist das System in der Lage, Menschen semantisch zu erkennen und im Notfall Warnsignale auszulösen oder längs- und querdynamisch Eingriffe vorzunehmen. Die DAKARA-Kameramatrix liefert hier einen wesentlichen Beitrag zur Steigerung der Sicherheit beim automatisierten oder teilautomatisierten Fahren.

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Zur Werker-Assistenz wird ein manueller Montageprozess bei den Partnern Bosch Rexroth AG und DFKI mit seinem Living Lab SmartFactory KL e.V. abgebildet. Ziel ist es, den Werker bei seinen Aufgaben zu unterstützen und abzusichern. Dazu wird die neue Kameramatrix über dem Handarbeitsplatz befestigt und sowohl Objekte als auch Hände durch die Algorithmen des Projektpartners CanControls räumlich und zeitlich erfasst.

Eine besondere Herausforderung dabei ist, dass Objekte wie Werkzeuge oder Werkstücke, die in der Hand gehalten werden, nur sehr schwer von diesen trennbar sind. Möglich wird diese Trennung durch die zusätzliche Bereitstellung von Tiefeninformationen durch die DAKARA-Kamera. So werden in dem Szenario eine Greifweg-Analyse, eine Entnahme- und Füllstandskontrolle, die Interaktion mit einem Dialogsystem sowie die Werkzeug-Positionserfassung, realisiert. Die Kamera soll eine Vielzahl an Sensoren, die momentan in verschiedenen manuellen Produktionsanlagen des Partners Bosch Rexroth eingesetzt werden, ersetzen und so ein neues Qualitäts- und Kostenniveau erreichen.

Der Zeitplan der nächsten drei Jahre sieht vor, die neue Kameramatrix zu entwerfen, zu entwickeln und in den erwähnten Szenarien ausgiebig zu testen; ein Prototyp ist zum Spätsommer 2018 geplant. Gefördert wird DAKARA durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) im Rahmen des Programms „Photonik Forschung Deutschland – Digitale Optik”. Das Projektvolumen beträgt 3,8 Mio. €; fast die Hälfte finanzieren die beteiligten Industriepartner. Mehr zu DAKARA und Kontakt zum Projektleiter Oliver Wasenmüller gibt es unter https://av.dfki.de/projects/dakara.

* M.Sc. Oliver Wasenmüller ist Projekt Manager Augmented Vision am DFKI, Kaiserslautern. Prof. Dr. Didier Stricker ist wissenschaftlicher Direktor Augmented Vision am DFKI, Kaiserslautern.

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