Forschung

Die Bildgebung ist eine der bedeutendsten Querschnittstechnologien für die deutsche Wissenschaft, Wirtschaft und Gesellschaft. Dies spiegelt sich auch stark in dem Thema der zivilen Sicherheit wider. Begleitet von der notwendigen gesellschaftlichen Diskussion über ethische und juristische Fragen stellt sich für die Forschung die Herausforderung, sehr spezifische und dabei hoch automatisierte technische Hilfsmittel zu entwickeln, um die im gesellschaftlichen Konsens festgelegten Maßnahmen gezielt umsetzen zu können.

Im Graduiertenkolleg 1564 wird das gesamt Forschungsfeld gemäß der Anwendungsfelder und den grundlegenden Methoden strukturiert. Methodisch gibt es enge Verschränkungen und signifikante Synergien zwischen den Teilprojekten, die sich in diese Struktur einfügen.

Das Anwendungsgebiet Zivile Sicherheit

Die erhöhten funktionalen Anforderungen aus dem Bereich der zivilen Sicherheit an die bildgebenden Systeme erfordern neue, leistungsfähigere Konzepte. Die zentrale Forschungsidee des beantragten Graduiertenkollegs ist es, aktuelle Entwicklungen in der bildgebenden Sensorforschung aufzugreifen, um damit im Kontext der zivilen Sicherheit neuartige Lösungsansätze zu ermöglichen. Die betrachteten Sicherheitsbereiche umfassen die Personenerkennung/Biometrie, die Materialanalyse und die Szenenüberwachung. Ziel ist es, Verfahren zur funktionalen Erweiterung von Sicherheitsanwendungen und zur Steigerung der Robustheit durch Nutzung der teilweise gegebenen Orthogonalität und Redundanz von Sensorinformation betrachtet.

Grundlegende Methoden

Die Bildsensordatenverarbeitung bildet den für oben genannten Sensoren übergreifend betrachtet. Die zentralen Kristallisationspunkt des Graduiertenkollegs, bei dem konkrete Aspekte der Sensorentwicklung und Anforderungen aus dem Anwendungsbereich der zivilen Sicherheit kumulieren. Es werden verschiedenartige Konzepte der Datenverarbeitung und Informationsextraktion im Spannungsfeld ''Sensorik - Anwendung der zivilen Sicherheit'' untersucht. Die Modellbildung für Sensoren als Teil der Sensorentwicklung liefert die wesentlichen charakteristischen Sensoreigenschaften als Grundlage für eine effiziente Verarbeitung der Sensordaten.

Sensorentwicklung und Sensorsysteme

Als neue Sensorelemente werden im Graduiertenkolleg insbesondere Entfernungsmesssensoren auf Basis der Photonic Mixing Device (PMD) Technologie, spektral erweiterte Sensoren im Bereich der THz-Strahlung und spektral hoch auflösenden Sensoren für sichtbares Licht (colorimetrische Arrays) erforscht.

Mono- und multimodale Methoden

Monomodale Methoden werden für neuartige Sensoren mit dem Ziel der effizienten und robusten Informationsgewinnung betrachtet. Multimodale Methoden umfassen zentrale Fragestellungen der Registrierung, Fusionierung und Repräsentation der Daten mehrerer verschiedenartiger Sensoren. Dies umfasst auch crossmodale Methoden, die sich mit der Übertragung von Informationen aus einer Modalität in eine andere Sensormodalität befassen. Grundsätzliche Untersuchungen zu Nutzung, Einfluss und Modellierung konkreter Beleuchtungssituationen spielen bei fast allen Teilprojekten eine wichtige Rolle. Aus dem Anwendungsgebiet der zivilen Sicherheit ergeben sich für die Datenverarbeitung zudem sehr spezifische Anforderungen an Verarbeitungsgeschwindigkeit und zu verarbeitende Datenmenge.

Veröffentlichungen

Zusätzlich zur Veröffentlichung der Forschungsergebnisse auf Konferenzen und in Journalen werden diese alljährlich auf den sog. Annual Fall Presentations vorgestellt.