Forschungsprojekte

Vorhersage von Anlagenausfällen mittels vibroakustischer Sensoren

Autarkes, automatisch lernendes System zur Überwachung und Vorwarnung bei Degeneration von Filterstufen

  • Industrielle Anwendung für
    • Maschinenüberwachung (condition based monitoring, CBM)
    • Prädiktive Instandhaltung (predictive maintenance, PdM)
  • ARD-Methoden (automatische Relevanzdetermination): mehrere konkurrierende Ansätze
    • Relevanz-Stützvektormethode (RSVM)
    • Gradient-Boosting-Methode (LightGBM)
    • Lernende Vektorquantisierung (LVQ)
    • Generalisierte Relevanz-LVQ (GRLVQ)
    • Generalisierte Matrix-Relevanz-LVQ (GMLVQ)
    • Lokalisierte GMLVQ-Erweiterung (LGMLVQ)
    • Brute-Force-Ansatz: OLVQ1 kombiniert mit Evolutionären Strategien
  • Umfassende Testanwendung
  • KI-Framework für Prozessketten-Optimierung und Verteiltes Rechnen
    • Eigenständige Implementierung
    • Externes Cloud Computing versus lokales Grid Computing 23 TFLOPs, double precision, tensorflow units
    • Integrierte Vorverarbeitung
    • Integrierte Merkmalsextraktion
      • Hilbert-Transformation; Estimation der Momentanfrequenz
      • Cepstrum-Analyse
      • Entropie-Estimation; approximative Entropie
      • Diskrete Wavelet-Transformation
      • Unabhängige Komponentenanalyse (Independent component Analysis, ICA)
      • Empirische Modenzerlegung (Empirical Mode Decomposition, EMD)
    • Training
    • Validierung
      • Kreuz-Validierung: wiederholte, zufällige Stichproben
      • Leave-One-Subject-Out-Kreuzvalidierung
  • Förderung durch Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi)
  • Partner: 1 Mittleres Unternehmen

Oberflächen- und Aufdruck-Inspektion

Automatische optische Beurteilung der Qualität der Aufdrucke von extrudierten Erzeugnissen

  • Mustererkennung in Produktionsgeschwindigkeit (Echtzeitanforderungen)
  • Beurteilung der gesamten Oberfläche (360°)
  • Wichtigste Anwendung: Produktion von Elektrokabeln
  • Förderung durch Bundesministerium für Forschung (BMBF)
  • Projektpartner: Mittleres Unternehmen, Kleinunternehmen, Forschungseinrichtung

Nachweis von Beeinträchtigungen des Fahrzeugführers

Einfluss kontrollierter Mengen Alkohols auf die Fahrtüchtigkeit Einfluss leichter und mittlerer Fahrerermüdungen auf die Fahrtüchtigkeit

  • Aufzeichnung von fahrzeugdynamischer Variablen auf einer nicht-öffentlichen Teststrecke
  • Fragestellung: unabhängig vom individuellen Fahrverhalten sollen Muster erkannt werden, die typisch für mentale Beeinträchtigungen sind
  • Adaptive Signalverarbeitung zur Merkmalsextraktion
  • Diskriminanzanalyse mit Machine-Learning-Methoden
  • Auftraggeber: Mittleres Unternehmen

Eingebettete Kfz-Kennzeichenerkennung

Kamerasystem mit eingebauter Mustererkennung

  • Algorithmen zur Suche von Kfz-Kennzeichen
  • Vorverarbeitung und Merkmalsextraktion für die Zeichen-Erkennung
  • Machine-Learning-Methoden mit spärlichen Ressourcenanforderungen im Abruf
  • Integration in vorhandenes Microcontroller-System
  • Auftraggeber: Mittleres Unternehmen, Kleinunternehmen

Smart Embedded Systems mit Erdmagnetfeldsensorik

Fahrzeugtypen im fließenden Verkehr erkennen

  • Signalerfassung eines Erdmagnetfeldsensors in Dübelform integriert im Fahrbahnbelag
  • Störung des lokalen Erdmagnetfeldes durch ferromagnetische Bestandteile im Fahrzeug
  • Erkennung von acht Fahrzeugtypen und eine Restklasse (weitere unbekannte Typen)
  • Ermittlung der Geschwindigkeit
  • Eingebettete Signalanalyse
  • Merkmalsextraktion und Merkmalsreduktion aufgrund von automatischen Relevanzermittlungen
  • Eingebettete Mustererkennung im Mikrocontroller-System
  • Auftraggeber: Kleinunternehmen

Signalanalyse der korrelierten optischen Zeitbereichsreflektometrie (COTDR)

Erkennung charakteristischer Muster in COTDR-Spektren

  • Simultane Erfassung von COTDR-Spektren auf heißen Glasfasern, d.h. aktiven Übertragungsstrecken
  • Ziele: Qualität überwachen, Manipulationen detektieren
  • Echtzeitanforderungen
  • Eingebettete, adaptive Signalanalyse
  • Eingebettete Mustererkennung
  • Auftraggeber: Unterauftrag in einem geförderten Projekt

Kfz-Kennzeichenerkennung

Automatische Suche von Kfz-Kennzeichen in einer multimedialen Datenbank

  • Automatische Objekt-Klassifikation
  • Automatische Parameterextraktion der Objekt-Region
  • In Objekt-Region: Verteilung der Farbwerte modifizieren
  • Ziel: Kennzeichen unkenntlich machen (anonymisieren)
  • Adaptive Mustererkennung
  • Auftraggeber: Mittleres Unternehmen, Kleinunternehmen

Ultraschall-Signalanalyse für die Lebensmittel-Qualitätskontrolle

Überwachung der Entkernung hochwertiger Früchte mit mehreren Ultraschallköpfen

  • Ultraschall-Signalanalyse
  • Merkmalsextraktion
  • Automatische Klassifikation: vier Klassen (zwei Erfolgs- und zwei Gegen-Klassen)
  • Mustererkennung
  • Auftraggeber: Forschungseinrichtung