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Integration und Optimierung optoelektronischer Sensoren in Standard-CMOS-Prozessen
No full textDie Integration von optischen Sensoren und der dazugehörigen Signalverarbeitung auf einem Siliziumchip bietet dem Anwender viele technische und wirtschaftliche Vorteile. Insbesondere lassen sich damit Bildaufnehmer realisieren mit hohem Kontrastumfang und sehr schneller Bildauswertung. Allerdings ist der Entwurfsaufwand größer und die Flexibilität geringer als bei der Anwendung getrennter Komponenten für die Bildwandlung und die Signalverarbeitung.
Insbesondere ruft das einstrahlende Licht in abgeschatteten Teilen der integrierten Schaltung unerwünschte Effkte hervor. Diese Effekte sind zwar bekannt, aber es werden kaum effiziente Wege vorgeschlagen diese Störungen zu unterdrücken.
Diese Effekte werden in der vorliegenden Arbeit theoretisch aufgearbeitet, und es werden verschiedene Ansätze gezeigt diese Störungen zu unterbinden. Für die Störunterdrückung werden realisierte, zum Teil neue Maßnahmen mit den gewonnenen Meßergebnissen vorgestellt.
Bei der Betrachtung der integrierten Phototransistoren wird gezeigt, daß der Emitter möglichst klein sein sollte, um einen maximalen Wirkungsgrad zu erreichen. Diese Aussage war auf Grund der Literatur nicht zu erwarten.
Die Stärke der integrierten optisch-elektrischen Wandler liegt in der anschließenden, zusammen mit den Sensoren auf einem Chip integrierten Signalverarbeitung. Es werden für die verschiedenen Anforderungen optimierte, teilweise neu entwickelte Schaltungen vorgestellt.
Optische Aspekte werden in dem Kapitel über die Abschwächung des Lichtes auf
dem Weg bis zur Oberfläche des Siliziums angesprochen. Dabei wird auch ein im Rahmen dieser Arbeit entwickeltes Verfahren vorgestellt, mit dem aus der Messung der spektralen Empfindlichkeit der Photodioden die Dicke der Deckschichten auf dem Silizium bestimmt werden kann.
Den Abschluß der Arbeit bildet neben den Betrachtungen über die möglichen Gehäuseformen ein Anhang mit Hinweisen zur Umrechnung physikalischer Halbleiterparameter in elektrische Größen, mit dem Vergleich zwischen radiometrischen und photometrischen Größen und mit der Beschreibung der verwendeten Meßaufbauten
Robuste relative Lageschätzung von zwei Kameras mittels zersetzter Epipolargeometrie
No full text3D, Motion estimation, stereo cameras3D, Bewegungsschätzung, Stereokamera
Visuelle Detektion unabhängig bewegter Objekte durch einen bewegten monokularen Beobachter
Get PDFThe development of a driver assistant system supporting drivers in complex intersection situations would be a major achievement for traffic safety, since many traffic accidents happen in such situations. While this is a highly complex task, which is still not accomplished, this thesis focused on one important and obligatory aspect of such systems: The visual detection of independently moving objects. Information about moving objects can, for example, be used in an attention guidance system, which is a central component of any complete intersection assistant system. The decision to base such a system on visual input had two reasons: (i) Humans gather their information to a large extent visually and (ii) cameras are inexpensive and already widely used in luxury and professional vehicles for specific applications. Mimicking the articulated human head and eyes, agile camera systems are desirable. To avoid heavy and sensitive stereo rigs, a small and lightweight monocular camera system mounted on a pan-tilt unit has been chosen as input device. In this thesis information about moving objects has been used to develop a prototype of an attention guidance system. It is based on the analysis of sequences from a single freely moving camera and on measurements from inertial sensors rigidly coupled with the camera system.Die Entwicklung eines Fahrerassistenzsystems, welches den Fahrer in komplexen Kreuzungssituationen unterstützt, wäre ein wichtiger Beitrag zur Verkehrssicherheit, da sehr viele Unfälle in solchen Situationen passieren. Dies ist eine hochgradig komplexe Aufgabe und daher liegt der Fokus dieser Arbeit auf einen wichtigen und notwendigen Aspekt solcher Systeme: Die visuelle Detektion unabhängig bewegter Objekte. Informationen über bewegte Objekte können z.B. für ein System zur Aufmerksamkeitssteuerung verwendet werden. Solch ein System ist ein integraler Bestandteil eines jeden kompletten Kreuzungsassistenzssystems. Zwei Gründe haben zu der Entscheidung geführt, das System auf visuellen Daten zu stützen: (i) Der Mensch sammelt seine Informationen zum Großteil visuell und (ii) Kameras sind zum Einen günstig und zum Anderen bereits jetzt in vielen Fahrzeugen verfügbar. Agile Kamerasysteme sind nötig um den beweglichen menschlichen Kopf zu imitieren. Die Wahl einer kleinen und leichten monokularen Kamera, die auf einer Schwenk-Neige-Einheit montiert ist, vermeidet die Verwendung von schweren und empfindlichen Stereokamerasystemen. Mit den Informationen über bewegte Objekte ist in dieser Arbeit der Prototyp eines Fahrerassistenzsystems Aufmerksamkeitssteuerung entwickelt worden. Das System basiert auf der Analyse von Bildsequenzen einer frei bewegten Kamera und auf Messungen von der mit der Kamera starr gekoppelten Inertialsensorik
Indexing algorithms for current and upcoming challenges in serial crystallography
No full textKristallographie ist die z.Zt. produktivste Methode zur Ermittlung der Struktur biologischer Moleküle. Die serielle Kristallographie entwickelt dieses Feld auf Kosten signifikant höheren Rechenaufwands weiter. Diese Dissertation stellt Lösungen für die am meisten betroffenen Algorithmen vor: Die Indizierungsalgorithmen. Dies verbessert die aktuellen- und ermöglicht die Anwendung neuer Methoden.Crystallography is the most prolific method in structure determination of biological molecules. Serial crystallography advances this field with the cost of significantly higher computational complexity. This thesis presents solutions for one of the most affected stages in the data processing pipeline: The indexing stage. It improves the current data processing and enables very promising upcoming methods
Program and procedure development of self-learning system for object and grasp detection using deep learning
No full textSensor based online quality monitoring system for detection of milling defects on CFRP structures
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Input device for object manipulation in virtual 3D scenes using 6D pose estimation from vision and inertial data
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