Hier erhalten Sie alle Informationen zu den angebotenen Lehrveranstalungen des Labors, sowie Praktika, Projektarbeiten sowie Abschlussarbeiten.
Lehrveranstaltungen
Das gesamte Angebot an Vorlesungen und Überungen des Labors für optische 3D Messtechnik und Computer Vision (3Dvisionlab) finden Sie hier.
Optische Sensorsysteme und Computer Vision (OpSens)
Prof.Michael Layh, Prof. Bernd Pinzer
Zugehörigkeit
Masterstudiengang Automatisierungstechnik und Robotik
Kurzbeschreibung
Ziel dieser Vorlesung ist es, den Studierenden vertiefte Kenntnisse sowohl über die Theorie als auch über praktische Anwendungen der optischen Messtechnik und der computergestützten Bildverarbeitung zu vermitteln. Nach der erfolgreichen Teilnahme an der Vorlesung können Studierende die Funktionsweise unterschiedlichster industrieller optischer Messverfahren auf dem Gebiet der Automatisierungstechnik und Robotik verstehen und die Systeme an konkrete Fragestellungen anpassen. Es werden Kenntnisse über die gesamte Prozesskette der jeweiligen industriellen Messverfahren, d.h. vom optischen Messprinzip über die Datenanalyse bis hin zur Bewertung/Entscheidung vermittelt.
Moderne Optische Verfahren in der Fertigung: Vom Bild zur Entscheidung (MOVIE)
Prof.Michael Layh, Prof. Bernd Pinzer
Zugehörigkeit
Masterstudiengang Fertigungs- und Werkstofftechnik
Kurzbeschreibung
Ziel dieser Vorlesung ist es, den Studierenden vertiefte Kenntnisse sowohl über die Theorie als auch über praktische Anwendungen der optischen Messtechnik und der computergestützten Bildverarbeitung zu vermitteln. Nach der erfolgreichen Teilnahme an der Vorlesung können Studierende die Funktionsweise unterschiedlichster industrieller optischer Messverfahren auf dem Gebiet der Materialprüfung und der Fertigungstechnik verstehen und die Systeme an konkrete Fragestellungen anpassen. Es werden Kenntnisse über die gesamte Prozesskette der jeweiligen industriellen Messverfahren, d.h. vom optischen Messprinzip über die Datenanalyse bis hin zur Bewertung/Entscheidung vermittelt.
Maschinelles Sehen in der Produktionstechnik
Prof. Tobias Windisch, Prof. Michael Layh, Prof. Bernd Pinzer
Zugehörigkeit
Bachelorstudiengang Maschinenbau - Vertiefungsrichtung Produktionstechnik
Kurzbeschreibung
Ziel dieser Vorlesung ist es, den Studierenden grundlegende Kenntnisse des maschinellen Sehens und dessen Einsatzmöglichkeiten in der Produktionstechnik zu vermitteln. Nach Erfolgreicher Teilnahme an der Vorlesung sind die Studierenden in der Lage geeignete System für die unterschiedlichsten Aufgabenstellungen in der Fertigungs- und Produktionstechnik auszuwählen und zu bewerten.
3D Maschinelles Sehen
Prof.Michael Layh, Prof. Bernd Pinzer
Zugehörigkeit
Bachelorstudiengang Robotik (Fakultät Elektrotechnik)
Kurzbeschreibung
Ziel dieser Vorlesung ist es, den Studierenden grundlegende Kenntnisse des dreidimensionalen maschinellen Sehens zu vermitteln.
Nach Erfolgreicher Teilnahme an der Vorlesung sind die Studierenden in der Lage geeignete 3D-System für die unterschiedlichsten Aufgabenstellungen in der Automatisierungstechnik und Robotik auszuwählen und zu bewerten.
Optische Sensorsysteme und Computer Vision (OpSens)
Prof.Michael Layh, Prof. Bernd Pinzer
Zugehörigkeit
Masterstudiengang Automatisierungstechnik und Robotik
Kurzbeschreibung
Ziel dieser Vorlesung ist es, den Studierenden vertiefte Kenntnisse sowohl über die Theorie als auch über praktische Anwendungen der optischen Messtechnik und der computergestützten Bildverarbeitung zu vermitteln. Nach der erfolgreichen Teilnahme an der Vorlesung können Studierende die Funktionsweise unterschiedlichster industrieller optischer Messverfahren auf dem Gebiet der Automatisierungstechnik und Robotik verstehen und die Systeme an konkrete Fragestellungen anpassen. Es werden Kenntnisse über die gesamte Prozesskette der jeweiligen industriellen Messverfahren, d.h. vom optischen Messprinzip über die Datenanalyse bis hin zur Bewertung/Entscheidung vermittelt.
Angewandte Optik für Ingenieure
Prof. Michael Layh
Angeboten für
alle Bachelorstudeingänge Fakultät Maschinenbau
Kurzbeschreibung
Nach der erfolgreichen Teilnahme an dieser Modulveranstaltung sind die Studierenden in der Lage die grundlegenden Prinzipien der geometrischen Optik und der Wellenoptik zu verstehen und können diese, zur Analyse neuartige optischer Systeme, anwenden. Die Studierenden verstehen die Funktionsweisen gängiger optischer Verfahren der industriellen Messtechnik und kennen deren Einsatzfelder. Darüber hinaus können die Studierenden für eine neuartige industrielle Messaufgabe eine geeignete Auswahl optischer Systeme treffen und deren Anwendbarkeit hinsichtlich ihrer Leistungsfähigkeit und Grenzen kritisch prüfen.
Bildverarbeitung und Machine Vision: Prüfen, Messen, Klassifizieren
Prof. Bernd Pinzer
Angeboten für
Bachelorstudiengänge Maschinenbau und Energie- und Umwelttechnik
Kurzbeschreibung
Um optische Messtechnik und insbesondere Kameras kommt heute in der Industrie niemand mehr herum: Bauteile werden hochpräzise vermessen, Produkte automatisch auf Fehler überprüft, Roboter und Fahrzeuge lernen “sehen”. Die maschinelle Interpretation von Bildern zum Zwecke des Prüfens, Vermessens oder der Klassifizierung ist Gegenstand dieser Vorlesung. Die Teilnehmer lernen grundlegende Operationen auf Bildern kennen und können diese anwenden, um Bildverarbeitungsketten aufzubauen und so die Bilder zu „verstehen“. Dazu werden aktuelle Werkzeuge wie Python und OpenCV benutzt, so dass die Studierenden eigene Programme entwerfen und implementieren können
Studentische und akademische Arbeiten
Die Forschungsinhalte des Labors für optische 3D Messtechnik und Computer Vision (3Dvisionlab) sind teilweise äußerst dynamisch und immer in aktuellen Forschungsgebieten angesiedelt. Daher lohnt es sich oft einfach im Labor vorbeizukommen und nach Abschlussarbeiten oder akademischen Arbeiten aus dem vielseitigen Themengebieten zu fragen.
Bereiche und Thematiken die aktuell möglich sind:
- Industrielle Messverfahren (Lichtschnitt, Streifenlichtprojektion, Bildkorrelationsverfahren)
- Untersuchungen an optischen Messgeräten und Komponenten
- Interferometrie, Holographie
- Bildauswertung, Informations- und Bildverarbeitung
- Industrielle Bildverarbeitung
- Oberflächenprüfung
- Dynamische Oberflächenmessungen (z.B. flächige Schwingungsanalyse)
Eine weitere Auswahl an Themengebieten finden sie in unserem Schaukasten vor dem Labor (Raum H210) oder in direkter Nachfrage bei unseren Mitarbeitern.
Bachelorarbeiten
- Analyse und Evaluation der vollflächigen chromatisch-konfokalen Oberflächenmesstechnik
Pascal Stegmann, 2025
- Versuchsaufbau zur dreidimensionalen Rekonstruktion von Bauteiloberflächen auf Basis des Depth-from-Focus Verfahrens mithilfe eines Flüssiglinsenobjektivs
Sheng Lu, 2023
- Optische 3D-Inspektion von schnell rotierenden Werkzeugen
Vincent Taebling, 2022
- Deep Learning Objektdetektion in Infrarotbildern: Von der Datenaufbereitung bis zur Evaluierung
Marvin Craes, 2022
- Analyse und Optimierung von neuronalen Netzwerken zur Inline-Segmentierung von Bilddaten aus dem Stanzprozess
Thomas Brücklmayr, 2021
- Entwicklung eines 3D-gedruckten mikrooptischen chromatisch - konfokalen Punktabstandssensors
Lukas Brahmann, 2021
- Optische Inline-Überwachung von schnell rotierenden Werkzeugen am Beispiel des Reibquetschschweißverfahrens
Birk Schall, 2021
- Drohnengestützte photogrammetrische 3D rekonstruktion einer komplexen historischen Architektur und Vergleich mit hochpräzisen Laserscanning Daten
Lukas Twerdy, 2020
- Charakterisierung der dynamischen Verformung eines schnell kippbaren Galvo-Spiegels zur Laserstrahlführung mit einem Wellenfront-Sensor,
Matthias Feichtinger, 2020
- Aufbau eines Gonioreflektometer und anschließender Untersuchung der Bidirektionalen Reflektanzverteilungsfunktion von Gussteiloberflächen,
Alexander Feiersinger, 2019
- Versuchsaufbau und -optimierung zur dreidimensionalen Rekonstruktion von Oberflächenorientierungen anhand von photometrischer Stereoanalyse,
Benedikt Klatt, 2018
- Auslegung und Aufbau eines Laborversuchs zur hyperspektralen Bildgebung in der Fertigungsüberwachung,
Julian Kraus, 2018
Masterarbeiten
- Latente Drift-Erkennung in Prozesskurven mit Autoencodern
Fabian Hueber, 2024
- Konzeptentwicklung und Optimierung einer Lichtquelle für die vollflächige chromatisch konfokaleMesstechnik
Jonas Lochbrunner, 2023
- Entwicklung eines optischen Sensors zur Erfassung von 3D-Geometrien mithilfe kollaborierender Roboter
Simon Wex, 2022
- Digitaler Zwilling eines optischen Scanners für die Bauteilidentifizierung im Sandgrussverfahren
Alexander Murawa, 2022
- Entwicklung von Algorithmen zu Bild- und Messdatenverwaltung für ein neuartiges optisches 3D-Messystem
Philipp Valeske, 2022
- Analyse der Einflussgrößen eines Neuronalen Netzes auf die Erkennungsrate beim Auslesen von Gussteilmarkierungen
Markus Nebauer, 2021
- KI-basierte Personendetektion in Thermographie-Luftbilder: Entwicklung einer Anwendung zur Einsatzunterstützung bei der Bergwacht
Johannes Büttner, 2021
- Konzeptentwicklung eines optischen Messverfahrens zur Inline-Qualitätsüberwachung eines Stanz-Biege-Prozesses, Masterarbeit,
Maximilian Lorenz, 2017
Promotionen
- Synthetische Daten Erzeugung für KI-basierte optische Inspektionssysteme im industriellen Kontext
Jonathan Zender, kooperativ mit ITO der Universität Stuttgart (laufend)
- Automatisierte Justage optischer Systeme mit Reinforcement Learning
Tobias Schmähling, Promotionszentrum Hochschule Kempten (laufend)
- Multimodale und kontextbasierte Objektdetektion sehr kleiner Objekte
Johannes Büttner, Promotionszentrum Hochschule Kempten (laufend)
- Untersuchung label-effizienter Verfahren zur Reihenerkennung von Ackerkulturen mit Deep Learning und Computer Vision Methoden für eingebettete Systeme
Daniel Pohl, Promotionszentrum Hochschule Kempten (laufend)
- Development of a highly miniaturized single-shot point distance sensor and a spectrometer free areal optical confocal metrology
Korbinian Prause, kooperativ mit ITO der Universität Stuttgart (2023)
- Datengetriebene Methoden zur Qualitäts- und Verschleißbestimmung beim Scherschneiden
Maximilian Lorenz, kooperativ mit Universität Duisburg-Essen (2023)
Praktika
Im Labor für optische 3D Messtechnik und Computer Vision (3Dvisionlab) werden diverse Praktika in Begleitung zu den angebotenen Lehrveranstaltungen angeboten.
Einführungspraktikum (Maschinenbau und Fahrzeugtechnik)
Modulation Transfer Function / Point Spread Function - Aufnahme
Kurzbeschreibung
(in Arbeit)
Zugehörigkeit
Angewandte Optik für Ingenieure
Betreuer
Korbinian Prause, M.Sc.
Konfokal Mikroskopie
Kurzbeschreibung
(in Arbeit)
Zugehörigkeit
Angewandte Optik für Ingenieure
Betreuer
Michael Beck, M.Sc.
Projektarbeiten
Unabhägig von den angebotenen Lehrveranstaltungen bietet das Labor für optische 3D Messtechnik und Computer Vision (3Dvisionlab) auch Projektarbeiten im Gebiet der Optik an. Die Projektarbeitenwerden dann in kleinen Arbeitsgruppen bearbeitet und die Ergebnisse nach Abschluss in unserer Forschungsgruppe präsentiert.
offene
Derzeit haben wir keine offenen Projektarbeiten.
Bei Interesse wenden Sie sich aber jederzeit gerne an die Laborleitung oder die Mitarbeiter.
abgeschlossene
Machine Vision Projekt – 2D Bauteilkontrolle
Maschinelles Sehen oder "Machine Vision" beschreibt computergestützte Aufgabenlösungen, die sich am menschlichen Sehen und Verständnis orientieren. Das Ziel dieser Projektarbeit war das Aufbauen einer Machine Vision Applikation in Hinblick auf eine industrielle Anwendung. Unter der Verwendung von Python (Programmiersprache), einem Fließband und einer Kamera wurde ein System zur 2D Bauteilkontrolle entwickelt.
3D-Bildaufnahme mit einer modernen Lichtfeldkamera
Bei der Bildaufnahme mit Hilfe einer Lichtfeldkamera wird zusätzlich zur zweidimensionalen Intensitätsverteilung auch noch die Verteilung der Lichteinfallsrichtungen aufgenommen und abgespeichert. Diese zusätzliche Information kann genutzt werden, um z.B. die 3D-Oberfläche eine Objektes aus einer einzigen Bildaufnahme zu rekonstruieren oder auch um die Fokuslage und Tiefenschärfe eines aufgenommenen Bild nachträglich zu verändern.
Entwicklung eines optischen 3D-Scanners
In dieser Projektarbeit soll ein optischer 3D-Scanner nach dem Prinzip der Streifenprojektionstechnik entwickelt und aufgebaut werden. Der Scanner soll dabei aus einem Musterprojektor (handelsüblicher Beamer) und einer USB-Kamera aufgebaut werden.
Echtzeitfähige 3D Objekterfassung mittels einer Time-of-Flight Kamera
Mit einer sogenannten Time-of-Flight Kamera kann man direkt die 3D-Koordinaten von Gegenständen im Raum vermessen. Kennt man nun auch noch die zeitliche Abfolge von einigen Punkten eines frei fliegenden Gegenstandes (z.B. eines Tennisballs), so können die zukünftigen Koordinaten mit Hilfe der Newtonschen Mechanik berechnet werden. Damit kann man dann z.B. vorausberechnen wo der Ball eine Wand trifft oder wo der Ball auf dem Fußboden aufschlagen wird.
