JAHRESBERICHT 2010 - ZESS€¦ · Jahresbericht 2010 Zahlen und Fakten Juli 2011 ZESS - Zentrum...

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making sensors work... JAHRESBERICHT 2010

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making sensors work...

JAHRESBERICHT 2010

Jahresbericht 2010Zahlen und Fakten

Juli 2011

ZESS - Zentrum für SensorsystemeUniversität Siegen

Paul-Bonatz-Str. 9-1157076 Siegen

InhaltSvErZEIchnIS

Sensorsysteme - Schlüssel zum Katastrophenmanagement

Vorstand

Kompetenzfelder

Beiräte

Mitarbeiter

Internationale Promotionsprogramme

Stipendien

Recent Research

Projekte

Zahlen und Fakten 2010

Publikationen und aktivitäten

abschlüsse

Auszug DFG Bericht

Pressespiegel

Partner und Kooperationen

Kontakt/Anfahrt

Impressum

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In einem Jahr mit verheerenden naturkatastrophen,

wie Erdrutschen in china, Erdbeben u.a. auf haiti, in

Japan mit daraus folgenden menschlichen, technischen

und sozialen Katastrophen, Flugzeugabstürzen, etc.,

nimmt die Frage nach der Beobachtbarkeit der Umwelt,

der voraussage ihres verhaltens und der Kontrollierbar-

keit und nachsorge von und nach Katastrophen immer

breiteren raum in der öffentlichen Wahrnehmung und

- daraus folgend - in den Köpfen der politischen Ent-

scheidungsträger ein. So unmöglich die vermeidung

echter naturkatastrophen erscheint, ergibt sich aber

umso dringender der aspekt der vorsorge durch recht-

zeitige voraussage und der vermeidung, oder abmilde-

rung weitreichender Folgen durch nachsorge und opti-

miertes Katastrophenmanagement.

Sensoren und Sensorsysteme nehmen hier, mehr denn

je, die alles entscheidende Schlüsselrolle ein: zunächst

zur gezielten Erfassung realer Messdaten, die für das

verständnis und die präzise Modellbildung der inter-

agierenden Wirkmechanismen benötigt werden, - und,

darauf basierend, im operationellen System die Be-

obachtung und voraussage ermöglichen. Sie erfassen

damit Kenn- oder Messgrößen zur Steuerung, regelung

oder Kontrolle von technischen, ökonomischen oder

ökologischen Systemen und ermöglichen damit nicht

nur Fortschritt, Qualität und Komfort, sondern sorgen

für die als immer wichtiger wahrgenommene Sicher-

heit.

Damit haben die auf dieser Sensorik beruhenden Be-

griffe von Exploration, Ortung und navigation zur In-

formationsgewinnung und Überwachung von immer

komplexer werdenden technischen, ökonomischen und

ökologischen Systemen in der heutigen Gesellschaft

an Bedeutung gewonnen, die vor wenigen Jahren kaum

denkbar erschien.

SenSorSySteme - Schlüssel zum Katastrophenmanagement

vor diesem hintergrund und in diesem Spannungs-

feld geben wir mit diesem Bericht einen Überblick über

unsere technisch wissenschaftliche arbeit aus den Be-

reichen der Sicherheitstechnik, der optischen techno-

logien mit lasermeßtechnik und Bildverarbeitung, der

terahertz-Sensorik und des remote Sensings:

51 Projekte wurden von 57 wissenschaftlichen Mitar-

beitern und Stipendiaten in 12 arbeitsgruppen im ver-

gangenen Jahr in unserem Institut bearbeitet. Wir be-

richten über die Personal- und haushaltssituation und

über unsere wichtigsten aktivitäten, Publikationen und

Öffentlichkeitsarbeit im Jahr 2010. Unsere vorstands-

mitglieder geben durch kurze Berichte einen Einblick in

innovative Projekte.

auch in der Zukunft möchten wir die wesentliche Or-

dination nicht aus den augen verlieren. Die interdiszi-

plinäre arbeit im Bereich der Sensorik, die theoretische

Entwicklung von ansätzen und Konzepten, die nutz-

barmachung neuer mathematischer theorien sowie

deren praktische Umsetzung im team sind die Grundla-

ge unserer arbeit. Wissenschaftliche nachwuchsarbeit

durch die Förderung junger talente, der ausbau von

Kooperationen und der damit verbunden Erkenntnis -

und Expertisengewinn sind nicht nur abstrakte Ziele,

sondern notwendige Schritte zur verstetigung unseres

Weges.

Wie auf jedem anderen Weg, so auch auf diesem, gibt

es schmerzliche verluste zu beklagen. Wir bedauern

den tod unseres langjährigen, wissenschaftlich und

menschlich gleichermaßen geschätzten vorstands-

kollegen und ZESS Senior Members, Prof. Düchting,

der nach langer heimtückischer Krankheit im Dezem-

ber 2010 von uns gerufen wurde. Wissenschaft formt,

aber benötigt auch Persönlichkeiten. Der verlust sol-

cher Persönlichkeiten macht das leben ärmer, wird uns

in allem Gedenken aber ansporn für unsere zukünftige

arbeit sein.

In diesem Sinne laden wir Sie ein, mit uns das vergan-

gene Jahr in Inhalten und Zahlen revue passieren zu

lassen und wünschen eine informative lektüre.

Univ.-Prof. Dr.-Ing. habil. Otmar loffeld

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SEnIOr MEMBErS Wissenschaftlicher BeiratIndustrieller Beirat

GESchäFtStEllE

Weitere Kooperationspartner

Vorstand

KOMPEtEnZFElDEr

PARTNERFraunhofer Fhr

Fraunhofer FKIEInaS

EttI

Sensorentwicklung · Sensorinformationsverarbeitung · Systemintegration

vOrStanD

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Das Zentrum für Sensorsysteme wurde 1989 im

rahmen der Zukunftsinitiative Montanregionen (ZIM)

der landesregierung als größtes ZIM-Einzelprojekt der

region Siegen in Form einer zentralen wissenschaftli-

chen Einrichtung der Universität Siegen gegründet.

Die interdisziplinäre Zusammenarbeit von Professoren,

Wissenschaftlern und Forschern der Fachbereiche Elek-

trotechnik, Maschinenbau, Physik und chemie und die

verbindung von Wissen, fachlicher Kompetenz und in-

dividuellen Fähigkeiten sollte eine neue Forschungs-

kultur, Innovation und verbesserung von technischen

Entwicklungen und Produkten auf dem Gebiet der Sen-

sorik und Sensorsysteme hervorbringen. Durch Bera-

tung, Durchführung gemeinsamer Forschungs- und

Entwicklungsvorhaben mit kleinen und mittelstän-

dischen Unternehmen (KMUs) der region, aber auch

durch die Qualifizierung des wissenschaftlichen nach-

wuchses sollte die Einführung neuer technologien un-

terstützt werden, die Wettbewerbsfähigkeit der In-

dustrie gestärkt sowie der regionale Strukturwandel

gefördert werden.

Zwei Beiräte, ein industrieller Beirat sowie ein wissen-

schaftlicher Beirat, begleiten das ZESS seit 1993 und

beraten und unterstützen den vorstand hinsichtlich der

strategischen und wissenschaftlichen ausrichtung der

arbeit. als Element der verstetigung und zur Sicherung

der angesammelten Expertise dient das Gremium der

„ZESS Senior Members“, in dem emeritierte oder pen-

sionierte ZESS vorstandsmitglieder nicht nur beratend

tätig sind, sondern ihre wissenschaftliche arbeit fort-

setzen können.

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KOMPEtEnZFElDEr

höchstfrequenztechnik und Quantenelektronik

Univ.-Prof. Dr.-Ing. haring Bolívar, Peter

Datenfilterung & Fehler-erkennung, Optimale Sensorplatzierung, virtuelle Kraftsensoren

Univ.-Prof. Dr.-Ing. Fritzen, claus-Peter

computergraphik und Echtzeit-visualisierung

Univ.-Prof. Dr.-Ing. Kolb, andreas

GrK 1564 coordinator

Dr. rer. nat. Köhler, christian

Embedded System Engineering

Embedded System Engineering

Dr.-Ing. hartmann, Klaus Geschäftsführer ZESS

Dr. rer. nat. Weihs, Wolfgang stellv. Geschäftsführer ZESS

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anwendung von Sensoren in der Fertigungstechnik

Univ.-Prof. Dr.-Ing. Weyrich, Michael

neuronale netze und Fuzzy-Systeme

Univ.-Prof. Dr.-Ing. nelles, Oliver

Optimale Signal- und Messwertverarbeitung, Sensordatenfusion, remote Sensing – Sar

Univ.-Prof. Dr.-Ing. loffeld, Otmar Vorsitzender ZESS

MOSES & IPP Multisensorics Executive Director

Dr. Ing. nies, holger

Mechatronik und Medizintechnik

Univ.-Prof. Dr.-Ing. roth, hubert stellv. Vorsitzender ZESS

Dr.-Ing. Wahrburg, Jürgen akad. Direktor

Medizintechnik

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Senior Members

Prof. Dr.-Ing. Schwarte Prof. Dr.-Ing. Köhne Prof. Dr.-Ing. Scharf Prof. Dr.-Ing. Walenta

anwendung von Sensoren in der Fertigungstechnik

Zerstörungsfreie Material-und Fertigungsprüfung

Sensorsignalverarbeitung und 3D-Objekterkennung

Sensorsysteme für Umwelt- und verfahrenstechnik

Echtzeit lernsysteme Medieninformatik

Univ.-Prof. Dr.-Ing. Kuhnert, Klaus-Dieter

Univ.-Prof. Dr. Blanz, volker

Assoziierte Mitglieder

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Mitarbeiter Technik und Verwaltung

rolf Wurmbach techniker

Dipl.-Ing. Burkhard Goerke laboringenieur

Silvia niet-Wunram MOSES/IPP Secretary and Facilitator

B. a. Katharina haut teamassistentin/ Gestaltungstechnische assistentin

Katrin tuschhoff Ingenieurtechnische assistentin

Dipl.-Ing. Wolf twelsiek laboringenieur

Sekretariate ZESS, IPP und MOSES

labor- und Werkstattpersonal

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Prof. Dr.-Ing. Ender, Joachim Fraunhofer FHR, Wachtberg

Univ.-Prof. Dr.-Ing. Osten, Wolfgang Universität Stuttgart

Univ.-Prof. Dr.-Ing. til aach RWTH Aachen

Univ.-Prof. Dr. Klaus Schilling Universität Würzburg

Univ.-Prof. Dr.-Ing. Wörn, heinz Universität Karlsruhe

BEIrätE

Obere Reihe (v.l. nach r.): Prof. Dr.-Ing. Wolfgang Osten, Dr. Klaus Hartmann, Prof. Dr.

Til Aach, Prof. Dr. Claus-Peter FritzenUntere Reihe (v.l. nach r.):

Prof. Dr.-Ing. Otmar Loffeld, Prof. Dr.-Ing. Heinz Wörn, Prof. Dr. Hubert Roth, Prof. Dr.-Ing. Joachim Ender

Wissenschaftlicher Beirat

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Dr. Buxbaum, Bernd Fa. PMDtec, Siegen

Droege, hermann IhK, Siegen

Ermert, Frank Forschungstransferstelle, Siegen

Dr. Grün, reinar Fa. Plateg, Siegen

herbst, Joachim Fa. Demig Gmbh, Siegen

Dr. hidde, axel hidde electronics Gmbh, herne

Industrieller Beirat

Kämpfer, reinhard Kreisverwaltung Siegen

neukant, reiner Fa. achenbach-Buschhütten, Kreuztal

Dr. Platz, Johannes Fa. cloos, haiger

Dr. Schäfer, Peter Kanzler, Uni Siegen

Schreiber, Jens-Uwe Siemens aG, Siegen

Zöller, K.-Wilh. Fa. Secatec, Katzwinkel

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Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter in Technik und Verwaltung

Dipl.-Ing. Goerke, Burkhard

B. a. haut, Katharina

Müller,heike

niet-Wunram, Silvia

Szabó, renate

tuschhoff, Katrin

Dipl.-Ing. twelsiek, Wolf-h.

Wurmbach, rolf

Wissenschaftliche Mitarbeiterinnen & MitarbeiterDipl.-Ing. Bernshausen, Jens

Dr. rer. nat. Bornemann, rainer

Dipl.-Ing. Kampmann, Geritt

M. Sc. Ghobadi, Seyed Eghbal

Dr.-Ing. Knedlik, Stefan

Dipl.-Ing. laurowski, Martin

Dr.-Ing. nies, holger

Dipl.-Ing. Peters, valerij

Dipl.-Ing. Sahm, Stephanie

Dipl.-Ing. Scarpin, Dominik

Dipl.-Ing. Scharf, Matthias

Dipl.-Ing. Schlimbach, Marc

Dipl.-Ing. Schneider, hans-christian

MItarBEItEr

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IPP / MOSES Doktoranden

Dipl.-Ing. Behner, Florian

M. Sc. chai, Wennan

M. Sc. chanbai, Sirichanok

M. Sc. chen, cheng

M. Sc. Dai, Zhen

M. Sc. Ding, Jinshan

Dipl.-Math. Daun, Martina

M. Sc. Edwan, Ezzaldeen

Dipl.-Ing. Engel, Ulrich

Dipl.-Ing. hägelen, Manfred

M. Sc. han, Juanjuan

M. Sc. hsino, aiman

M. Sc. Jamshidifar, Mehran

Dipl. Ing. Kerstein, thomas

Dipl.-Ing. lang, Stefan

Dipl.-Ing. lottner, Oliver

Dipl.-Phys. löpprich, Omar Edmond

Dipl.-Ing. Maksymiuk, Oliver

Ing. de telecom. Medrano Ortiz, amaya

Dipl.-Phys. Mertens, Michael

M. Sc. netramai, chayakom

M. Sc. nguyen, van,Duong

M. Sc. niu, Yan

M. Sc. Odei-lartey, Emmanuel

Dipl.-Ing. Oispuu, Marc

Ing. de telecom. Pamies, Mariano

M.Sc. Popescu, anca

Dipl.-Ing. reuter, Simon

M. Sc. Samarah, ashraf

M. Sc. Shah, hamza hassan

Dipl.-Ing. thamke, Stefan

M. Sc. tech. tchere, Gustave Franck

M.Sc. torres arredondo, Miguel angel

M. Sc. Ul-ann, Qurat

M.Sc. vaduva, corina

M. Eng. Weng, Yu

M. Sc. Yang, cheng

M. Sc. Yang, Yuhong

M. Sc. Zhang, cathy

M. E. Zhang, Miao

M. Sc. Zhou, Junchuan

M. Sc. Zubair, Mussab

M.Sc. Zukic, Dzenan

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• 3-jähriges, strukturiertes

Programm,

• Start Wintersemester

2009/2010,

• 1-jähriger Forschungs-

aufenthalt in einem

deutschen od. internationalen

Partnerinstitut,

z.B. FGan, Dlr,

EttI Bucharest, InaS Graz...

• Satellitenfernerkundung,

• remote Sensing, Sar,

• Umwelterkundung,

• 2D/3D Insitu Erkundung, PMD,

terahertz,

• navigation und

Positionsbestimmung,

• Sensordatenfusion und

visualisierung,

• exzellente Karriereaussichten.

• Interdiziplinäres Programm

(Mathematik, Physik,

chemie, Elektrotechnik,

Informatik, Maschinenbau und

Wirtschaftswissenschaften).

• Forschungs- und Bildungs-

chancen in allen Bereichen

der Sensorik, Multi-

Sensorsysteme, Sensor-

Datenverarbeitung, Multi-

Sensor Datenfusion,

Simulation und

Optimierung von komplexen

Sensorsystemen in

anwendungen in vielen

wissenschaftlichen und

technischen Bereichen.

• Interdisziplinäres

Promotionsprogramm im

anwendungsgebiet der zivilen

Sicherheit mit den Bereichen

Personenerkennung/

Biometrie, Materialanalyse

und die Szenenüberwachung.

• Sensorentwicklung,

Sensordatenverarbeitung,

Sensordatenanalyse.

• Forschung und nutzung

neuartiger Sensorelementen

(Photonic Mixing Device

(PMD) technologie, thz-

Sensorik, spektral hoch

auflösenden Sensoren für

sichtbares licht).

IntErnatIOnalE PrOMOtIOnSPrOGraMME

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International Postgraduate Programme MOSESNRW Research School on Multi Modal Sensor Systems for Environmental Exploration and Safety

Our planet Earth is a system with multiple feed-

backs. Environment and development challenges are

thouroughly mixed with each other and social and eco-

nomic sectors with environmental issues in various

ways. against this background, monitoring and safegu-

arding the state of our planet is one of the key chal-

lenges of our century. the nrW research School on

Multi Modal Sensor Systems for Environmental Explo-

ration and Safety (MOSES) addresses the ever more si-

gnificant problem of scientifically and technologically

exploring and monitoring unknown or changing envi-

ronments to provide scientists with deeper insights into

and a better understanding of the “System Earth” and

to provide politicians and decision-makers with sophis-

ticated information.

By definition and by virtue of the research area, MOSES

constitutes an interdisciplinary, cross-department

structure for Early Stage researchers (doctoral stu-

dents) with a background in engineering, computer sci-

ence, mathematics, physics or chemistry.

MOSES offers research opportunities in all aspects of

sensors, multi modal sensor systems, data processing,

mining and fusion, simulation and optimization with

applications in practically any scientific and technical

field.

high level interdisciplinary research not only requires

individual high potential research abilities, motivation,

excellent scientific support and supervision, it also re-

quires embedding in international scientific communi-

ties, collaboration and complementary skills, facilita-

ting scientific exchange. MOSES also provides all kinds

of support and training in this respect.

Furthermore, MOSES provides networking facilities in

the form of participation in largescale national and in-

ternational research projects: seeking an optimal com-

bination of doctoral training, scientific research and

meeting the needs of industry, MOSES is a joint initi-

ative of:

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• ZESS (center for Sensor Systems, University of

Siegen),

• Fraunhofer research Institute for high Frequency

Physics and radar techniques (Fhr),

• Fraunhofer research Institute for communication,

Information Processing & Ergonomics (FKIE).

this network is augmented by a large consortium of in-

dustrial companies from all over Europe which coope-

rate with the research School.

Being active at the heart of developments which

address one of the key challenges of the century while

at the same time being involved with very advanced

and extremely sophisticated sensing and information

mining infrastructure not only gives highest moral sa-

tisfaction, it clearly also ensures excellent career per-

spectives for the participants in the programme.

the Ministry of Innovation, Science, research and tech-

nology of the State of north rhine-Westphalia fully

supports this concept. MOSES is one of 17 new state-

funded research Schools that are being established in

north rhine-Westphalia.

MOSES features a number of structured curricular doc-

toral training and research programmes, individually

different with respect to research focus, selection cri-

teria and funding mechanisms:

1.) research School on Multi Modal Sensor Systems

(www.moses-research.de),

2.) International Postgraduate Programme (IPP) Multi

Sensorics

(www.zess.uni-siegen.de/ipp_home/ipp/multi-senso-

rics/),

3.) Furthermore, MOSES features strong relations, in-

terconnections and collaborations, such as joint trai-

ning courses, seminars, etc., with the structurally in-

dependent „DFG research training Group (DFG GrK

1564) Imaging new Modalities“ (www.grk1564.uni-

siegen.de/).

Information

Further information can be downloaded in stream format at: www.zess.uni-siegen.de/ipp_home/moses/

the MOSES flyer can be downloaded at: www.zess.uni-siegen.de/cms/upload/pdf/moses_flyer.pdf

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the focal idea of the research training Group is to seize

recent developments in imaging for different modali-

ties in order to facilitate innovative approaches to the

field of civil security applications.

the focused civil security scenarios include person de-

tection and biometry, material detection and analy-

sis, as well as scene observation. the targeted enhan-

cements of civil security systems addresses further

functionalities and increased robustness which can be

achieved due to the particular orthogonality and red-

undancy of the information delivered by the individual

sensor modalities.

Sensor data processing is the focal point for the re-

search training Group, bringing together the poten-

tials of the new sensor technologies and the specific

needs of the targeted civil security application. Within

this scope, different data processing and information

extraction concepts will be comprehensively investiga-

ted. the research training Group addresses new sensor

concepts, especially distance range sensors based on

Photonic Mixing Device (PMD) technology, enhanced

thz-sensors and multi-spectral vIS-sensors (colorime-

tric arrays).

International Postgraduate Programme GRK 1564

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Förderung durch Stipendien Promotionsprogramme und Stipendien für Studenten

StIPEnDIEn

Im Jahr 2010 wurden insgesamt 43 Promovierende

durch ein DaaD-Promotionsstipendium, durch MOSES

oder durch ein hochschul- bzw. ZESS-Stipendium ge-

fördert.

Seit 2009 beteiligt sich das ZESS am Studienförder-

fond Siegen e.v. der Universität. Sein hauptziel besteht

nicht nur darin, geeignete Studierende bzw. Studienin-

teressierte zu unterstützen, sondern auch Stipendiaten

und Förderer eng zu vernetzen.

Das ZESS unterstützt momentan vier qualifizierte Stu-

dierende der technisch naturwissenschaftlichen Mas-

terstudiengänge mit 300 €/Monat für mindestens

1 Jahr, wobei die hälfte dieses Betrages durch das

MIWFt refinanziert wird:

• Büthe, Inka

• Meckel, Simon Julius

• Büdenbender, Michael

• heinz, achim alexander

In einer Feierstunde hat Rektor Professor Dr. Holger Burckhart am 14. Dezember Stipendien an Studierende überreicht.

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rEcEnt rESEarch

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ForschungsprojekteRecent Research Projects

Die Bearbeitung von praxisorientierten Projekten bestimmt den hauptteil der wissenschaftlichen arbeiten im

ZESS. auf den folgenden Seiten präsentieren wir deshalb einige ausgesuchte Projekte aus der Menge der aktuellen

Forschungsvorhaben. Wie allgemein in unseren internationalen Promotionsstudiengängen üblich, sind die Berich-

te in englischer Sprache verfasst.

The main part of our scientific work consists of projects with a practice oriented approach. On the following pages we

present a selection of current research projects. Most of them are processed by research associates or participants of

one of our international postgraduate programs. The list involves topics like environmental monitoring, optical ins-

pection systems or navigation solutions.

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During the last 20 years, the research group led by Prof.

Fritzen has been dealing intensively with the develop-

ment and application of methods for damage diagnosis

and structural health monitoring (ShM) of mechanical,

aeronautical and civil engineering structures. Based on

the experience gained in the last five years in monito-

ring of Offshore Wind Energy Plants (OWEP) in a na-

tional collaborative research project (IMO-WInD), the

research group was invited to participate in a new inno-

vative project regarding OWEP: high Power, high reli-

ability offshore wind technology (hiPrwind) starting in

the year 2010

hiPrwind is an FP7 EU project introducing a new cross-

sectoral approach to the development of very large off-

shore wind turbines. Focused on floating systems, this

5-year pan-European r&D effort will develop and test

new solutions for enabling offshore wind technologies

at an industrial scale. the project is designed with an

“open architecture, shared access” approach in that the

consortium of 19 partners will work together in a colla-

borative way, to develop enabling structural and com-

ponent technology solutions for very large wind power

installations in medium to deep waters.

a central outcome of hiPrwind is to deliver a fully

functional floating wind turbine deployed at real sea

conditions. this research & testing facility will be used

to research new solutions and generate field data. the

project will address critical issues of offshore wind

technology such as the need for extreme reliability,

remote maintenance and grid integration with parti-

cular emphasis on floating wind turbines. Innovative

engineering methods will be applied to selected key

development challenges such as rotor blade designs,

structural health monitoring systems, reliable power

electronics and control systems. Built-in active control

features will reduce the dynamic loads on the floater

in order to save weight and cost compared to existing

designs. Furthermore hiPrWind will develop and test

novel, cost effective approaches to floating offshore

wind turbines at a lower 1-MW scale.

In the context of this project, the task of the Univ. of

Siegen is to develop algorithms to monitor the vibra-

tions and the acting wind forces on the rotating blades.

the information about the loads and vibrations will be

used for design and maintenance purposes of the plant.

HiPrwindHigh Power, High Reliability Offshore Wind Technology

recent research

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Management:Univ.-Prof. Dr.-Ing. claus-Peter Fritzen

contact:Universität SiegenDept. MaschinenbauInstitut für Mechanik und regelungstechnik-MechatronikProf. Dr.-Ing. claus-Peter FritzenPaul-Bonatz-Straße 9-11D-57076 Siegen

telefon: +49 (0) 271/740-4621Fax: +49 (0) 271/740-2769E-Mail: [email protected]

I Project Management and Execution

Call identifier: FP7-ENERGY-2010-1Topic 2010.2.3-1: “Cross-sectoral approach to the development of very large offshore wind turbines”Coordinator: Fraunhofer Institute IWES, Bremerhaven

Simplified pan-European bathymetry and wind speed maps, highlighting the limit area available for wind energy develop-ment in shallow water vs. areas for which deepwater solutions are required. (Source: Acciona, 1 Tech)

Filtering and error detection, optimal sensor placement, Virtual Force sensors

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the quality of the final products is crucial in industri-

al processing of agricultural product (indicating mainly

food). In order to avoid health risk to consumers wit-

hout however big influences to productivity, agricultu-

ral products are always required to be automatic opti-

cal inspected before coming to the end products.

an automatic optical inspection system ensures a con-

sistent quality and appearance of products. nowadays,

automatic optical inspection systems are able to sort

out whole, defective objects. these objects are dispo-

sed or further processed into low-quality products. to

classify processed product into high-quality products,

is either a considerable expense of economy, proces-

sing time or it is not feasible in technique. the specific

challenges to automatic optical inspection of industri-

ally processed foods are:

• the high volumes,

• the production environment in relation to

hygiene, climate, etc.,

• the natural variations in shape, color and quality

of agricultural products.

the natural variation can be caused by storage, trans-

port or process-related buffering time.

Even such agricultural products are lost by the sorting

out of whole objects that can be recovered by post-

processing. the avoidance of this waste of the used

products provides a large savings potential for the food

processing industry. an automatic post-processing op-

timizes the efficient use of agricultural products in in-

dustrial production. the rejected products can be at

least partially processed to high-quality end products

through a targeted cutting off the defects.

Sensors, control and processing are combined for a

specific processing of defective agricultural products.

a secure, robust and fast solution must be found for

all three technologies for industrial applications. the

analysis of image information of the optical sensor

will be configurable to react to the natural variability

of the product. an appropriate processing strategy and

method is selected in the process based on the results

of this evaluation. the most efficient use of the pro-

ducts should be allowed depending on the input quality

through a quick or precise processing process in additi-

on to the specific conditions.

Automated Optical Inspection for Processing Defects on Agricultural Goods at the Example of the Potato Processing

recent research

29 |

Management:Univ.-Prof. Dr.-Ing. Michael Weyrich

Execution:Univ.-Prof. Dr.-Ing. Peter Scharf (im ruhestand)Dipl.-Wirt.-Ing. Philipp KleinDipl.-Ing. Martin laurowskiYongheng Wang, M.Sc.Dipl.-Ing. Jens Winkel

contact:Universität SiegenMaschinenbauInstitut für Produktionstechniklehrstuhl für Fertigungsautomatisierung und Montageherr Dipl.-Wirt.-Ing. Philipp KleinPaul-Bonatz-Straße 9-11D-57068 Siegen

telefon: +49 (0) 271/740-2268Fax: +49 (0) 271/740-2542E-Mail: [email protected]

I Project Management and Execution

Test facility for water jet cutting and automated optical inspection

application oF sensors in manuFacturing engineering

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recent research

Object recognition and tracking are the main tasks in

computer vision applications such as safety, surveil-

lance, human-robot-interaction, driving assistance

system, traffic monitoring, remote surgery, medical re-

asoning and many more. In all these applications the

aim is to bring the visual perception capabilities of the

human being into the machines and computers.

to open new horizons in computer vision people start

using both 2D and 3D visual aspects of a scene. While

the 2D visual aspect represents some data about the

color or intensity of the objects, the 3D denotes some

information about the position of the object surfaces.

By fusing these two different modalities in computer

vision application a more efficient comprehension of

our three-dimensional colorful world is possible.

nowadays, the 3D vision systems based on time of

Flight (tOF) have become very attractive. a combina-

tion of a tOF-sensor with a cMOS chip in a monocular

setup (Multicam) has recently been developed at the

center for Sensor Systems (ZESS). It provides high re-

solution intensity and color data together with range

information thus overcoming the main limitations of

currently available tOF-systems. It has been shown

that it can be used very efficiently for real time gesture

recognition and detection and tracking of moving per-

sons and objects.

One limitation still remains: the restricted range the

tOF-sensor. the reason for this is the low intensity

of the active illumination (near infrared) which has to

be modulated at approximately 20 Mhz. cooling pro-

blems and the radiation characteristic of commercial

available lEDs limit the conventional area of operation

typically to only several meters.

Within the project laotSe (Flughafen Start-und lan-

debahnüberwachung durch multimodale, vernetzte

Sensorik, hightech.nrW) we succeeded to extend the

usual range of tOF-sensors. For this we use 6-fold ligh-

ting modules with 3.5 W optical output power and with

a spectral emission at 850 nm. to optimize the beam

forming of the illumination we place the infrared lEDs

in the focal point of a parabolic reflector thus transfor-

ming the spherical into a nearly parallel (opening angle

2 degrees) radiation characteristic. With a set of four

lightings we achieve depth images of up to 200 meters.

Long-range Scene Analysis with Time-of-Flight Cameras

31 |

Management:Dr.-Ing. K. hartmann

Execution:Dr.-Ing. Seyed E. GhobadiDipl.-Inf. Benjamin langmannDipl.-Ing. Oliver lottnerDipl.-Phys. Omar E. löpprichDipl.-Phys. Sven E. StarkDr. rer. nat. Wolfgang Weihs

contact:Universität SiegenZentrum für Sensorsysteme (ZESS)Paul-Bonatz-Straße 9-11D-57068, Siegentelefon: +49 (0) 271/740-2718Fax: +49 (0) 271/740-4018E-Mail: [email protected]

I Project Management and Execution

ZESS 2D/3D Kamera (Multicam)

Scene Analysis (Seismic sensors and Radar sen-sors)

IR-wavelenght Imaging 2D/3D Imaging

embedded system engineering

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recent research

Maintenance costs have a big share of the total life

cycle cost of a modern aircraft in addition to manufac-

turing and fuel cost. In this context, structure-health-

monitoring systems (ShM-systems) have been in-

tegrated into aircrafts to detect early damage and to

monitor efficiently the health of the structure.

these systems can reduce the maintenance time and

costs by increasing the inspection intervals and can

also contribute to an even higher safety level. Moreo-

ver, a carefully controlled structure can lead to an in-

creased implementation of modern light weight con-

cepts, making a lighter design of aircrafts possible. a

reduction in weight of the aircraft is directly related to

lower fuel consumption. therefore, modern ShM-sys-

tems contribute to reduction of cO2 emissions.

Within recent years, several approaches utilizing ul-

trasonic waves have been developed. In case of thin-

walled structures, guided waves that are excited and

sensed by surface-bonded or integrated piezoelectric

elements (PZts) have shown a high potential. Perma-

nently installed PZts enable a continuous monitoring.

to setup an optimal ShM-system many parameters

have to be selected. Especially, the position and shape

of the actuators and sensors, excitation signals, the

signal analysis method, the localization method and so

on are one of the factors which have to be determined

in many costs and time consuming experiments.

In cooperation with (EaDS), an efficient numerical

method for modeling of wave propagation processes in

thin-walled shell structures based on so-called spect-

ral element is developed. here, the electro-mechanical

coupling of piezoelectric sensors and actuators is taken

into. On the one hand, the simulation tool helps to un-

derstand the complex wave propagation and scattering

phenomena. On the other hand, the simulation tool

supports the design process of ShM-systems according

to the optimal sensor configuration and distribution,

the excitation signals and the optimal signal analysis

method to setup an optimal multi-sensoric monitoring

system.

Simulation of Ultrasonic Wave Propagation Phenomena for the Optimal Design of Multi-Sensoric Monitoring Systems

33 |

Management:Univ.-Prof. Dr.-Ing. claus-Peter Fritzen

Execution:henning Jung

contact:Universität SiegenDept. MaschinenbauInstitut für Mechanik und regelungstechnik-MechatronikM. Sc. henning JungPaul-Bonatz-Straße 9-11D-57076 Siegen

telefon: +49 (0) 271/740-2132Fax: +49 (0) 271/740-2267E-Mail: [email protected]

I Project Management and Execution

Illustration belowVision of an aircraft, similar to the human nervous system, completely equipped with sensors.Source: EADS

Illustration aboveWave propagation in a stiffened trunk shell, where especially the reflections by the stiffening ribs are visible.

mulit-sensoric monitoring systems

| 34

robust and highly accurate navigation systems are de-

manded for many applications (e.g., for robotics, auto-

motive industry). In the field of positioning and naviga-

tion, the Global Positioning System (GPS) receiver has

dominated the market for decades. however, it does

not work in all environments. therefore, as an autono-

mous navigation system, the inertial navigation system

(InS) shows its great suitability to be used here. the in-

tegration of InS and GPS is highly recommended, due

to their complementary natures, which combines the

best of two worlds, working in all environments, and

constitutes a potential and powerful alternative to the

GPS alone navigation devices.

One research focus of the navigation group high-

lights the algorithmic development for the integrated

system. the objective is to promote the system robust-

ness and estimation accuracy using low-cost sensor

systems. as compared with conventional integrated

solutions, the improvements are made mainly in the

following aspects:

• advanced sensor fusion algorithms guarantee

the robust and highly accurate navigation

solution for applications, in which the GPS signal

environments vary over time.

• Inertial sensor errors are accurately estimated

and compensated during run-time. therefore, the

sophisticated inertial sensor calibration process is

optional, or not needed.

• algorithm complexity reduction reduces the

computational load and tailors the algorithm into

a programmable processor (e.g., DSP).

the integrated system exploits a tightly-coupled integ-

ration scheme with advanced sensor fusion algorithms.

numerical results from field experiments show its out-

performance with respect to that of conventional na-

vigation systems. Moreover, using advanced Kalman

filtering approaches, the integration of GPS with low

level inertial sensor exhibits comparable system per-

formance as compared to that of using higher level in-

ertial sensors.

In the future, substantial research efforts are also de-

voted to other topics, such as the realization of Gyro-

free inertial sensor systems, robust navigation for GPS-

denied environments (e.g., indoor) and for unmanned

aerial vehicle (Uav) based applications. navigation

based on other global navigation satellite systems

(GnSS) is also in the focus. For instance, a software

GPS + Galileo receiver is under development.

Robust & High Accurate Navigation Solutions for GPS-Challenged Environments

recent research

35 |

Management:Univ.-Prof. Dr.-Ing. Otmar loffeld

Execution:Dr. Ing. holger niesM.Sc. Ezzaldeen EdwanM.Sc. Jieying ZhangM.Sc. Junchuan ZhouM.Sc. Yuhong YangM.Sc. Wennan chai

contact:Universität SiegenZentrum für Sensorsysteme (ZESS)Paul-Bonatz-Straße 9-11D-57068, Siegen

telefon: +49 (0) 271/740-2718Fax: +49 (0) 271/740-4018E-Mail: [email protected]

I Project Management and Execution

Hardware-in-the-loop system & sensor devices

remote sensing-sar and naVigation

| 36

the DFG-project “Interaktive multifunktionelle kon-

fokale Bildanalyse” involves the analysis and visua-

lization of the measurement data obtained from our

multispectral confocal raman microscopy system.

Specifically, the motivation of the project is to detect

constituting components and physical structure of the

specimen and present the results in a concise and intu-

itive manner. there are several issues to be considered

to realize the mentioned objectives. Imperfections in

data due to the blurring and noise should be dealt with

and the dimensionality of data should be reduced wit-

hout impairing the data fidelity.

an important aspect of the project is to identify cons-

tituting components by comparing the measurement

data with a spectral database. the database should be

hierarchically structured for a faster search. another

challenge of spectral classification is that the spectrum

of each spatial location is usually composed of a mix-

ture of pure reference spectra. this complication is usu-

ally tackled with a linear unmixing method.

the visualization stage of the resulting system should

have an interactive performance. 3D visualization is

realized by ray casting which has become a standard

volume rendering method producing high quality visu-

alization in interactive speeds. One of the aims of the

project is to provide the users with an intuitive inter-

face, through which mapping from the data domain to

visual domain can be modified.

Furthermore the raman microscope will be coupled

with dcaM which is a new 3D imaging technology de-

veloped at the ZESS in 2000-2005. dcaM stands for

``direct confocal absorption Microscopy“, which uses

the inherent absorption of some markers in the speci-

men. this patented technology has a high sensitivity

and high spatial resolution.

Interactive Analysis of Multi-modal Confocal Raman Microscopy Data

recent research

37 |

Management:Univ.-Prof. Dr.-Ing. haring BolívarUniv.-Prof. Dr.-Ing. Kolb

Execution:Dr. S. BayraktarDr. r. Bornemann

contact:Universität SiegenPaul-Bonatz-Straße 9-11D-57068 Siegen

E-mail: [email protected] [email protected]

I Project Management and Execution

terahertz imaging and computer graFics

| 38

the chair of automated Manufacturing and assembly

under the leadership of Prof. Dr.-Ing. Michael Weyrich

develops a sensor- and simulation-module for high-

precision and reliable tube bending. the bending per-

formance is affected by manufacturing tolerances,

control processes and inhomogeneity of the raw mate-

rial. In cooperation with the chair of Forming technolo-

gy and an industrial partner the aim in this project is to

develop a sensor based control system which is able to

compensate parameter variation of the raw material.

With such a control system it is possible to implement

high-precision bending performance. the first step is a

geometric measuring of the raw material. If the para-

meters ovality and wall thickness are well known, the

following steps are plastomechanical calculations and

FEM-Simulations of the bending process to work out

adjustment parameters for each bending.

In this project one task is to develop and build up a

vision system consisting of a camera, a dome-lighting

and a tube positioning unit. the system enables a pre-

cise optical measurement of tubes. therefore, images

of the front surface of tubes are captured and analyzed

in further steps. the developed user interface visualizes

the measuring process and provides an interface to the

FEM-Simulation. after calibrating the vision system pa-

rallel calculation steps are used to determine the ovali-

ty and the wall thickness of each tube. after that these

two parameters are available to calculate specific ad-

justment values.

Project ProroReliable Process of Tube Bending

recent research

39 |

Management:Univ.-Prof. Dr.-Ing. Michael WeyrichUniv.-Prof. Dr.-Ing. Bernd Engel

Execution:Dipl.-Ing. Matthias Scharf

contact:Universität SiegenMaschinenbauInstitut für Produktionstechniklehrstuhl für Fertigungsautomatisierung und MontagePaul-Bonatz-Straße 9-11D-57068 Siegen

telefon: +49 (0) 271/740-2338Fax: +49 (0) 271/740-2542E-Mail: [email protected]

I Project Management and Execution

application oF sensors in manuFacturing engineering

| 40

to develop efficient algorithms for bistatic Sar focus-

sing, there is a need for test data sets. therefore it was

decided to build up an own affordable sensor system to

perform bistatic Sar experiments. Because of the high

operating cost of a moving sensor platform, a stationa-

ry receiver was considered.

In summer 2009 the center for Sensorsystems has de-

veloped a X-Band receiver for this purpose. the system

was designed using the terraSar-X satellite as illumi-

nating platform. the high bandwidth of the transmitter

of 300 Mhz and the sliding Spotlight Sar-mode ena-

bles the acquisition of Sar data with <1 m resolution.

to preserve high flexibility, the system is not limited to

this signal source.

after successfully proving the concept in experiments

in 2009, we performed a series of interferometric and

polarimetric measurements during 2010, which were

processed using a time domain processor in addition to

a frequency domain quick-look algorithm. the radar in-

terferometry was based on a second pass of the satel-

lite system, leading to a temporal baseline of 11 days.

to overcome temporal decorrelation, the system was

planned to be extended to four receiving channels ena-

bling the performance of a receiver based single pass

interferometry. this extended system is suitable in the

field of seismic scene monitoring using differential in-

terferometry, capable of measuring small movements

of the earth‘s surface in the range of millimeters per

year.

In a further step a noise based transmitter system was

built up to complete the system to a stand-alone Sar

sensor. this system, mounted on a mobile plattform

will be independent of the former transmitter systems

leaving a scene selection independent of the satellite‘s

orbit. the use of noise waveforms enables multistatic

experiments with a number of orthogonal transmitter

systems even in continuous wave mode.

HItCHHIKer - Bistatic Synthetic Aperture Radar Imaging with a Stationary Passive Receiver System

recent research

41 |

Management:Univ.-Prof. Dr. O. loffeld

Execution:Dr. h. niesDipl.-Ing. F. BehnerDipl.-Ing. S. reuter

contact:Universität SiegenZentrum für SensorsystemePaul-Bonatz-Straße 9-11D-57068 Siegen

E-Mail: [email protected]

I Project Management and Execution

Closeup of the receiver system

Experimental radar setup in Koblenz with the team members f.l.t.r. Simon Reuter, Holger Nies, Florian Behner

Focused Radar image of the village of Dreis Tiefen-bach acquired at the University of Siegen

remote sensing-sar and naVigation

| 42

GrK 1564/c1 Gesichtserkennung aus 2D/3D-Sensordaten, Forschungsschwerpunkt „Multimodale verfahren für die zivile Sicherheit“

Blanz, ruland

GrK 1564 DFG Graduiertenkolleg „Bildgebung und -verarbeitung neuer Modalitäten - Multimodale Bild-akquisition und analyse für anwendungen in der Zivilen Sicherheit“:

Kolb, Blanz, haring, loffeld, Böhm, ruland, Grzegorzek, Pfeiffer

EU-hiPrwind hiPrwind Fritzen

PPP-UK haring

13n9301 teracam – BMBF-gefördertes Kooperationsprojekt: „aktive voll-elektronische raumtemperatur Echtzeit terahertz-Kamera für Sicherheitsanwendungen – terahertz hard- und Software Systemtechnik für teracam“

haring

EU-DOtFIvE EU-Projekt: “towards 0.5 terahertz Silicon / Germanium heterojunction bipolar technology”, supported by the European commission through FP7

haring

ha 3022/5-1,-2 DFG-Projekt „3D-Bilderfassung im terahertzbereich basierend auf elektrooptischer Detektion (3Dthz)“ im rahmen des antragspakets „Dynamisches 3D Sehen (PaK 73)“

haring

GrK 1564/B2 Materialerkennung im thz-Bereich, Forschungsschwerpunkt „Monomodale verfahren für die zivile Sicherheit“

haring, Blanz

FÖrDEr.-nr. tItEl BEtEIlIGtEr PrOF./Dr.

projekte 2010

43 |

13n9460 BMBF-Projekt: „DlD Dye-laser Disc Breitabstimmbare Festkörperlaser auf Polymerbasis“

haring, Bornemann

ha 3022/7-1 KO 2960/10-1

DFG:“Interaktive multifunktionale konfokale Bildanalyse“

haring, Kolb

13n11001 Detektion verborgener Bedrohungen durch Echtzeit-3D-Bildgebung (liveDetect3D) - teilvorhaben: Datenaquisition und visualisierung von multimodalen 3D Informationen

haring, Kolb

GrK 1564/B3 Synthetische apertur im thz-Bereich, Forschungsschwerpunkt „Monomodale verfahren für die zivile Sicherheit“

haring, loffeld

GrK 1564/a2 terahertz-Sensorentwicklung, Forschungsschwerpunkt „Bilddatenerfassung und Sensorentwicklung“

haring, Pfeiffer

ZF-Projekt 666c POmSE – Personen- und Objektdetektion mit mobilen Sensoren

hartmann

684/2010 MoveDetect - Personen- und Objektdetektion mit mobilen Sensoren

hartmann

Ko-2960-3/1, -2 DFG-Projekt „Interaktive verarbeitung und visualisierung von Sar-Daten (Sarvis)“ im rahmen des antragspakets „Bistatic Exploration (PaK 59)“

Kolb

Ko-2960-5/1, -2 DFG-Projekt „2D/3D Datenverarbeitung und -fusion auf Basis der PMD-technologie (2D3DProc)“ im rahmen des antragspakets „Dynamisches 3D Sehen (PaK 73)“

Kolb

FÖrDEr.-nr. tItEl BEtEIlIGtEr PrOF./Dr.

| 44

Ko-2960-6/1, -2 DFG-Projekt „Echtzeit-akquisition bildbasierter 3D Modelle zur Objekterkennung (PMDlumi)“ im rahmen des antragspakets „Dynamisches 3D Sehen (PaK 73)“

Kolb

KF2383701rr9 Entwicklung einer berührungslosen Erfassung von Fahrzeugkonturen zur Steuerung von Kfz-Waschanlagen auf Basis von PMD-Sensoren

Kolb

16Sv5267 verbundprojekt: Evaluierung des Facettenauge-Prinzips zur hochauflösenden Entfernungsmessung - EvaFap- teilvorhaben: „Sensorsimulation, variantenentwicklung und Evaluierung des Facettenaugen-algorithmus“

Kolb

13n11001 Detektion verborgener Bedrohungen durch Echtzeit-3D-Bildgebung (liveDetect3D) - teilvorhaben: Datenaquisition und visualisierung von multimodalen 3D Informationen

Kolb

GrK 1564/c2 visuelle analyse multimodaler Sensordaten, Forschungsschwerpunkt „Multimodale verfahren für die zivile Sicherheit“

Kolb, Blanz

GrK 1564/B1 Biometrie durch multispektrale Streumodelle, Forschungsschwerpunkt „Monomodale verfahren für die zivile Sicherheit“

Kolb, Blanz

KO 2960/10-1 DFG: „Interaktive multifunktionale konfokale Bildanalyse“

Kolb, haring, Bornemann

FÖrDEr.-nr. tItEl BEtEIlIGtEr PrOF./Dr.

projekte 2010

45 |

GrK 1564/c3 Informationssicherheit multimodaler Bilddaten und Schutz der Privatshäre, Forschungsschwerpunkt „Multimodale verfahren für die zivile Sicherheit“

Kolb, ruland

lO 455/7-1,-2 DFG-Projekt: „Fokussierung und Bilddatengewinnung aus bistatischen Sar-rohdaten“ im rahmen des antragspakets „Bistatic Exploration (PaK 59)“

loffeld

15848n aIF-Projekt: „Sichere abstützung mobiler Baumaschinen II“

loffeld

higtech.nrW BMBF:, Flughafen Start-und landebahn-Überwachung durch multimodale, vernetzte Sensorik, „laotSe“

loffeld, hartmann

GrK 1564/a1 colorimetrische arrays, Forschungsschwerpunkt „Bilddatenerfassung und Sensorentwicklung“

loffeld, Böhm

lO 455/10-1, -2 DFG-Projekt „2D/3D Multisensorkamera für Echtzeitanwendungen (Multicam)“ im rahmen des antragspakets „Dynamisches 3D Sehen (PaK 73)“

loffeld, hartmann

Kn 876/1-1,-2 DFG-Projekt: „Positions- und lagebestimmung für bistatische Missionen“ im rahmen des antragspakets „Bistatic Exploration (PaK 59)“

loffeld, Knedlik

GrK 1564/a3 Multikamera 2D/3D-technologie, Forschungsschwerpunkt „Bilddatenerfassung und Sensorentwicklung“

loffeld, Kolb

FÖrDEr.-nr. tItEl BEtEIlIGtEr PrOF./Dr.

| 46

hErcUlES B EU-Projekt: higher-Efficiency Engine With Ultra – low Emissions For Ships, call identifier: FP7-SSt-2007-rtD-1

nelles

DGF nE 656/3-1 Identifikation mit lokal linearen Modellen basierend auf achsenschrägen Unterteilungen des Eingangsraums

nelles

DFG nE 656/3-2 Identifikation mit lokal linearen Modellen basierend auf achsenschrägen Unterteilungen des Eingangsraums (2. antragsphase)

nelles

WElaDED1SIE DaaD-Odessa roth

MUtW-503440-llP-1-2009-1-Pt-EraSMUS-EDcEM

Partner EU EraSMUS Projekt „lifelong learning Programme- Multinational Undergraduate team Work“

roth

ZESS / DIMaS Firmen Kooperationsvertrag (11.04.2003-31.12.2009) „Schulungen robotik“

roth

ZESS / Steinbeis MOBrOB / tracked Merlin roth

SchW 630/4-1 DFG-Projekt „Innovationspotenziale für 3D-PMD-videokameras in hinblick auf 3D-Umgebungsmodellierung und 6D-roboternavig. in Echtzeit“ im rahmen des antragspakets „Dynamisches 3D Sehen (PaK 73)“

Schwarte

FÖrDEr.-nr. tItEl BEtEIlIGtEr PrOF./Dr.

projekte 2010

47 |

01 EZ 0740 BMBF/Dlr- gefördertes Projekt: „neuro-comrade – Intelligentes mechatronisches System für die neurochirurgie“, teilvorhaben 2

Wahrburg

KF0232801Mh5 BMWI-aiF-gefördertes Projekt: „robotergestütztes Entgraten und Schleifen; 3D-Erfassung und automatische Generierung von roboterdaten“

Wahrburg

Wa 10590-2 DFG-Projekt: „Medizinische navigation und robotik“

Wahrburg

Förderkennzeichen 005-na01-035D

Optimierung der landwirtschaftlichen Produktionskette am Beispiel der Kartoffelverarbeitung - teilprojekt D

Weyrich

KF2119208lK9 Entwicklung einer gegenüber geometrischer Schwankungen von rohren robusten Biegetechnik; Konzeption und Erprobung der optischen Messtechnik sowie Entwicklung der Korrekturalgorithmen für den robusten Biegeprozess

Weyrich

FÖrDEr.-nr. tItEl BEtEIlIGtEr PrOF./Dr.

| 48

ZahlEn UnD FaKtEn

49 |

ZahlEn UnD FaKtEn

DFG-antEIl IM DrIttMIttElaUFKOMMEn

0

10

20

30

40

50

44,6

%

29,2

%

22,1%

2009/20102008/20092007/2008

DrIttMIttEl PrO WISSEnSchaFtlEr

ZahlEn 2010

Budget für das haushaltsjahr 2010

Drittmittel für das haushaltsjahr 2010

152.000,00€

1.957.947,80€

Während das von der Universitätsverwaltung zugewie-

sene Budget auch für das Jahr 2010 erfreulicherwei-

se unverändert blieb, konnte sich bei der Einwerbung

von Drittmitteln der überaus positive trend der vor-

angegangenen Jahre fortsetzen. Bei den Drittmitteln

handelt es sich in der hauptsache um eingenommene

Gelder, die direkt oder indirekt Mitteln der öffentlichen

hand entstammen und, zu einem kleineren anteil, um

industrielle aufträge.

In anlehnung an das übliche chE-hochschulranking

wurden die von uns erhobenen Zahlen auf die anzahl

fest angestellter Wissenschaftler bezogen. Dabei

wurde jeweils eine Mittellung über zwei Jahre durchge-

führt, um auf- bzw. abwärtstrends besser zu erkennen.

Durch das gleichzeitige auslaufen von 6 Einzelvorha-

ben eines DFG-geförderten großen Forschungspakets

sowie durch die aktuelle Zunahme nicht DFG-finan-

zierter großer vorhaben sinkt der DFG-anteil am (ins-

gesamt steigenden) Drittmittelaufkommen des ZESS.

Wir gehen aufgrund der aktuellen antragslage trotz

insgesamt sinkender DFG-Förderquoten hier jedoch

von einer Bodenbildung mit trendumkehr in den kom-

menden Jahren aus.

Drittmittel pro Wissenschaftler inklusive assoz. Vorstandsmitglieder

DFG-Anteil am Drittmittelaufkommen über jeweils zwei Jahre gemittelt

0

50000

100000

150000

200000

250000

2009/20102008/20092007/2008

199.

250

177.5

20 €

205.

760

| 50

0

10

20

30

40

50

60

2009/20102008/20092007/2008

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

1,2

2009/20102008/20092007/2008

PrOMOtIOnEn PrO PrOFESSOr

0,75

1,00

1,10

36

55

57

StIPEnDIatEn UnD WISSEnSchaFtlIchE MItarBEItEr

Die Kennzahl „anzahl von Promotionen pro hoch-

schullehrer“ ist ein Indikator für die Förderung des wis-

senschaftlichen nachwuchses und auch für die For-

schungsintensität eines Instituts.

DIe rechts gezeigte aufstellung bezieht sich auf die

anzahl der am ZESS beteiligten Professoren im Betreu-

ungsprozess. Damit wird der tatsache rechnung getra-

gen, dass erst vor kurzem aufgenommene Mitglieder in

der regel noch keine Promotionen fertig betreut haben

können. Wie auch bei den anderen Bewertungen zeigt

sich hier ein zufriedenstellender verlauf.

nimmt man die Gesamtzahl aller am ZESS beschäf-

tigten Stipendiaten und Mitarbeiter, die entweder an

einem der strukturierten Promotionsprogramme teil-

nehmen oder im traditionellen verfahren promovie-

ren, so kann auch hierbei ein erfreulicher anstieg be-

obachtet werden. Dies ist nicht zuletzt auf den Beginn

der Forschungsschule MOSES im Jahre 2008 zurückzu-

führen.

Der im vergleich zum vorjahr geringere anstieg reflek-

tiert dabei sich abzeichnende Kapazitätsgrenzen im

hinblick auf räume, ausstattung und wissenschaftli-

cher Betreuung. Im rechnerischen Mittel betreut damit

jedes Professorenmitglied im ZESS 5 Doktoranden zu-

sätzlich zu den Doktoranden seiner eigenen Fachgrup-

pe.

51 |

| 52

WISSEnSchaFtlIchE PUBlIKatIOnEn

BUchBEIträGE UnD artIKEl In ZEItSchrIFtEn

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59 |

MItarBEIt In arBEItSGrUPPEn UnD GrEMIEn

haring Bolívar, P.: thz Focus Group, European Optical Society

haring Bolívar, P.: Koordinator des EU Projekts Phoenix

haring Bolívar, P.: Beiratsmitglied KM:SI - Kompetenzregi-on Mittelstand Siegen-Wittgenstein

haring Bolívar, P.: vorstandsmitglied der aSIO agentur für Struktur- und Innovationsförderung im Kreis Olpe

haring Bolívar, P.: Beiratsmitglied tIME technologie Insti-tut Metall und Engineering

haring Bolívar, P.: Prorektor für Forschung und wissen-schaftlichen nachwuchs der Universität Siegen

Kolb, a.: Sprecher und PI des DFG-Paketvorhaben Dyn3D Dynamisches 3D-Sehen (PaK 73)

Kolb, a.: Sprecher des DFG Graduiertenkollegs 1564

Kolb, a.: chief Information Officer (cIO) der Universität Siegen

loffeld, O.: Kurator des Fraunhofer-Instituts für hochfre-quenzphysik und radartechnik, Fhr

loffeld, O.: Mitglied „round table Sicherheitsforschung nrW“

loffeld, O.: Sprecher der nrW research School on Multi Modal Sensorsystems for Environmental Exploration and Safety (MOSES)

loffeld, O.: Sprecher International Postgraduate Program-me Multi Sensorics

loffeld, O.: Sprecher des DFG-Paketvorhaben Bistatic Exploration (PaK 59)

loffeld, O.: stellvertretender Sprecher und PI des DFG-Paketvorhaben Dyn3D Dynamisches 3D-Sehen (PaK 73)

loffeld, O.: Scientific lead Bistatic of OperationstanDEM-X (BMBF/Dlr/Infoterra)

vEranStaltUnGEn

Beteiligung mit drei Exponaten an der Berufsmesse „Zu-kunft aus- und Weiterbildung”, 11.-13. Februar 2010, city-Galerie, Siegen

annual Spring Presentations der Doktoranden im IPP Mul-tisensorics, MOSES und GrK 1564, 13.-15. april 2010

nrW-tag (18.-19.9.2010): das ZESS stellte 3 Exponate aus, Prof. Blanz „Wenn Mona lisa spricht“, Prof. loffeld „Google Earth – made in Siegen“, Prof. roth „Mobile ro-botik“ und Dr. hartmann „Echtzeit-Kommunikation im Bohrloch“. Besucht wurde dieser teil der ausstellung von ca. 1000 Personen an 2 tagen.

annual Fall Presentations der Doktoranden im IPP Multi-sensorics, MOSES und GrK 1564, 5.-7. Oktober 2010

Präsentation von modicaS Komponenten auf der Medica, Düsseldorf, 17. – 20. nov., nrW Gemeinschaftsstand, halle 3/c90

| 60

aBGESchlOSSEnE arBEItEn

StUDIEnarBEItEn/PrOJEctWOrKS

Meckel, S.: Modellierung und Simulation der lichtausbrei-tung für multistatische 3D PMD-Kamera und Beleuchter

Wilde, D.: Positionserfassung eines chirurgischen Werk-zeuges auf einer am roboter montierten linearführung

neuhaus, M.: Erweiterung eines chirurgischen assistenzro-boters um eine Joysticksteuerung unter der Programmier-umgebung labvIEW

herrmann, P.: Strategien der temperaturkompensation in isotropen und anisotropen Platten im rahmen der Struk-turüberwachung mit geführten Ultraschallwellen

heftrich, ch.: Zeitveränderliche inverse Filterung im rah-men der Strukturüberwachung mit geführten Ultraschall-wellen

chaaban, r.: realization of USB-communication between Pc and Microcontroller-Based Device in Structural health Monitoring: application, Implementation and testing

abdul azis, F.: Structural health Monitoring with the Im-pedance Method

Dzhaferov, I.: Impact detection, localization and recons-truction based on the passive sensing methodology for homogenous plate, with GUI development for future edu-cational exposition

ramirez, M. M.: calculation of dispersion curves for iso-tropic and anisotropic multi-layered materials

Odei-lartey, E.: Wireless adhoc and sensor network for Geo-referencing

König, a.: Untersuchung der abbildungseigenschaften unterschiedlicher abbildungsverfahren für Mantelflächen kleinvolumiger Serienbauteile

Sadiku, h.: Entwicklung eines multifunktionalen aufbaus für die optische rundumprüfung kleinvolumiger Bauteile mit mehreren planen Spiegeln

nawrath, a.: Entwicklung und Erprobung einer teilezufüh-reinrichtung für ein automatisches optisches Prüfsystem

trapp, t.: Entwicklung und Programmierung einer auto-matischen Steuerung für einen Prüfautomaten

Weber, S.: Entwicklung einer abbildungseinheit für die optische Inspektion rotationssymmetrischer Bauteile

aBSchlÜSSE UnD EhrUnGEn

anfang Juli wurde Professor Dr.-Ing. claus-Peter Fritzen, Fachbereich Maschinenbau der Universität Siegen, in Sor-rento/Italien während des „European Workshop on Struc-tural health Monitoring“ mit dem „Person-of-the-Year award 2010“ geehrt.

am 9. november wurde Prof. Dr.-Ing. Peter Scharf mit dem Bundesverdienstkreuz am Bande für einen Einsatz für die verbindung von Wissenschaft und region ausgezeich-net.

Dem MOSES Stipendiat Florian Behner wurde während der EUSar 2010 Konferenz in aachen der Second Place Student award verliehen für den Beitrag „hitchhiker. hy-brid Bistatic high resolution Sar Experiment using a Sta-tionary receiver and terraSar-X transmitter, co-authored with Simon reuter”.

Dem nachwuchswissenschaftler Seyed Eghbal Ghobadi wurde während des Jahresempfangs des rektorats der Preis der Universität Siegen für ausländische Studenten für seine Dissertation „real time Object recognition and tracking“ verliehen.

aBSchlÜSSE

61 |

Scheffran, P.: Konzeption und validierung eines vollauto-matischen Bildverarbeitungssystems zur Detektion von Oberflächenfehlern an Schmiedeteilen mit nicht definier-ten Oberflächen

DIPlOM- UnD MaStErarBEItEn

nordin n.: colour marker recognition for optical 3D navi-gation in surgical applications.

Muhammad, n.: Dynamic hand Gesture recognition in 3D Using the Multicam

ruckelshausen, J.: volume raycasting multispektraler Bilddaten

Stark, S.: Infrarote Beleuchtungssysteme für den Einsatz mit time-of-Flight-Kameras

Gligor, t.: aufbau eines condition Monitoring Systems-Weiterentwicklung von algorithmen und Programmierung einer Benutzeroberfläche

azis abdul, F.: Monitoring of Growing Fatigue Damage and Sensor Self-Diagnosis with the Electro-Mechanical Impe-dance Method

Dzhaferov, I.: Development and Implementation of Spect-ral Elements for Doubly Durved Shells

chaaban, r.: Practical analysis of non-linear State and Input Estimators for ShM of Dynamic Systems

Ma, X.: Damage detection using the phased array ap-proach and investigation of the sensing area in composite materials with the impedance methods

Jiang, l.: Investigation of Influrence of Parameters on E/M Impedance with the Spectral Element Method

hsino, a.: Investigation of an Industrial robot for Grinding Using an auxiliary axis and Implementation of the Sup-porting Modules

PrOMOtIOnEn

tchere, G. F.: Ultra-wideband based communications and localization in Wireless Sensor networks, Dissertation, University of Siegen, 2010 (to be published)

Kissing, O.: Ein Beitrag zur Gestaltung einer lernfähigen Klassifikation für die automatische Oberflächeninspekti-on, Dissertation, aachen, Germany, Shaker verlag, 2010, ZESS Forschungsberichte (Band 27), ISBn 978-3-8322-9603-2, 206 Seiten.

Schneider, h.-ch.: Modellgestützte analyse und Imple-mentierung der roboterbasierten Echtzeitnachführung chirurgischer Instrumente, Dissertation, aachen, Germa-ny, Shaker verlag, 2010, ZESS Forschungsberichte (Band 28), ISBn 978-3-8322-9707-7, 238 Seiten.

lindner, M.: calibration and realtime Processing of time-of-Flight range Data, Dissertation, Siegen, Germany, Uni-versity of Siegen, 2010, 122 Seiten.

Zhang, M.: Data Fusion for Ground target tracking in GSM networks, Dissertation, Siegen, Germany, University of Siegen, 2010 (to be published)

Ghobadi, S.: real time Object recognition and tracking, Dissertation, Siegen, Germany, University of Siegen, 2010, 141 Seiten.

| 62

visualisierung von Wirklichkeit ist auch Schwerpunkt

im DFG-geförderten Forschungspaket „Bistatic Explo-

ration“, das die Möglichkeiten von bildgebendem radar

mit Synthetischer apertur (Sar) wissenschaftlich aus-

loten will. Bei Sar wird die Erdoberfläche via Satellit

oder Flugzeug mit Mikrowellen ausgeleuchtet, jedes

Objekt im Zielgebiet durch die Bewegung des Senders

aus verschiedenen Blickwinkeln angestrahlt und vom

Empfänger entsprechend aufgenommen. auf diese

Weise ergibt sich ein komplexes Informationsnetz, das

anschließend in hochauflösende Bilder mit einer auf-

lösung im Zentimeterbereich überführt werden muss.

anders als bei optischen Systemen durchdringen Mi-

krowellen selbst dicke Wolken-, nebel- oder regen-

schichten, da sie nur von festen Materialien reflektiert

werden können: Bei der Überwachung der tropischen

regenwälder, etwa im amazonasbecken, bietet Sar

oft die einzige Möglichkeit, sich einen Überblick über

die üppige vegetation zu verschaffen. Da radar vom

tageslicht unabhängig funktioniert, können Sar-Da-

ten in gleicher Brillanz auch nachts gewonnen werden.

Zudem kommen mit jeder reflexion auch Entfernungs-

informationen mit: wichtig zur Detektion von Meeres-

strömungen, Gezeiten oder höhenunterschieden.

Schwierig wird es, wenn es darum geht, die ungeheuren

Datenmengen in photorealistische Bildgebung zu über-

führen. hier setzt das DFG-geförderte Projekt „Bistatic

Exploration“ an. ausgangspunkt dabei ist ein bistati-

sches Sar-Modell, bei dem sich Sender und Empfänger

auf getrennten Plattformen befinden.

„Im Unterschied zu monostatischem Sar ergeben sich

viel flexiblere Möglichkeiten“, sagt der vorsitzende des

Zentrums für Sensorsysteme der Universität Siegen,

Otmar loffeld. „So kann man die Geometrie des ra-

darsystems auf die konkreten Gegebenheiten vor Ort

einstellen.“ Ein Zugewinn an Informationen und eine

verbesserte Szeneninterpretation sind die unmittelba-

ren Folgen. Seit 2010 ist mit terraSar-X und tanDEM-

X die erste deutsche Satellitenzwillingsmission im all,

die mit bistatischem Sar die Erdoberfläche interfero-

metrisch vermessen soll. auch hierzu leistete das DFG-

geförderte Projekt wichtige vorarbeiten.

Bilder mittels Mikrowellen

aUSZUG DFG JahrESBErIcht 2010

63 |

als „Bistatic Exploration“ vor fünf Jahren bewilligt

wurde, lagen zu bistatischen Sar-Szenarien kaum wis-

senschaftlich auswertbare Daten für die bildgebende

radarsignalverarbeitung vor. „Das brachte uns auf die

Idee, in einem teilprojekt einen Simulator zu entwi-

ckeln, der die Forschung in diesem Bereich vorantreibt“,

sagt loffeld.

Mit seiner hilfe lassen sich alle Parameter im rechner

geometrisch und signaltechnisch abbilden: von der Mo-

Wie müssen Sender und Empfänger stehen? Forscher von „Bistatic Exploration“ analysieren die Ergebnisse nach der Prozessierung und Simulation

| 64

dellierung der Erdoberfläche über den jeweiligen Orbit

der Flugobjekte bis hin zu Standortkoordinaten von

Sender und Empfänger. Dabei bildet der Simulator

nicht nur die Grundlage für eine wissenschaftliche ana-

lyse mit bistatischem Sar: „Er wird auch eingesetzt,

um radarmissionen virtuell zu planen und auf diese

Weise herauszufinden, unter welchen Bedingungen wir

überhaupt relevante Daten erhalten können.“ Im kon-

kreten vor-Ort-Experiment wäre dies viel zu aufwändig

und teuer.

2010 haben die Forscherinnen und Forscher von „Bista-

tic Exploration“ angefangen, auf der Basis ihrer Modula-

tionsergebnisse einen stationären Empfänger zu bauen,

der seinerseits wieder am Simulator getestet wird.

Sobald er das laborstadium überschritten hat, soll er

im verbund mit terraSar-X die für die Erstellung realer

höhenmodelle des Siegerlands notwendigen Daten lie-

fern. „Momentan verhandeln wir wegen unseres stati-

onären Empfängers auch mit der chinese academy of

Sciences über eine Zusammenarbeit“, gibt loffeld an.

vor allem in den von naturkatastrophen heimgesuch-

ten regionen asiens könnte die Sar-technik wichtige

aufschlüsse über tektonische verschiebungen geben

und so als Frühwarnsystem bei Erdbeben oder Erdrut-

schen fungieren. Für die Feinabstimmung mit den geo-

grafischen Gegebenheiten wäre da auch der Einsatz des

Sar-Simulators hilfreich.

aUSZUG DFG JahrESBErIcht 2010

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Bewölkung durchleuchten: Aus dem „grauen“ Rohdatensatz eines bistatischen SAR in Flugzeug oder Satellit liefert das DFG- Forschungspaket „Bistatic Exploration“ fotorealistische Bilder (hier: vom hessischen Niederweidbach)

Je nach ihrer Position wirken auf Erkundungssatelliten unterschied-liche Erdanziehungskräfte. Dieses übertrieben dargestellte Gravita-tionsfeldmodell wurde im SAR-Simulator von „Bistatic Exploration“

implementiert und führt in Kombination mit anderen Modellen zu einer höheren Genauigkeit der Berechnungen

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Mit dem DFG-Graduiertenkollegen „Bildgebung und -verarbeitung neuer Modalitäten“ ist ein neues Aus-hängeschild eröffnet worden.

„nacktscanner“ könnte ohne Probleme zum Wort des

Jahres gekürt werden. Es bestimmt die öffentliche Dis-

kussion seit Monaten. Doch was steckt hinter dieser

technik, an welchen neuen technologien im Bereich der

zivilen Sicherheit forscht die Wissenschaft? antworten

gibt das von der Deutschen Forschungsgemeinschaft

(DFG) geförderte Graduiertenkolleg „Bildgebung und -

verarbeitung neuer Modalitäten“, das mit hochrangigen

Gästen am Freitag im haus der Siegerländer Wirtschaft

eröffnet worden ist. Interessante vorträge hielten Prof.

Dr.-Ing. Stefan Jähnichen, tU Berlin, Präsident der Ge-

sellschaft für Informatik, Prof. Dr.-Ing. Gerhard Sagerer,

rektor der Universität Bielefeld sowie Prof. Dr.-Ing. Dr.

h.c. mult. Paul J. Kühn, Universität Stuttgart.

Erforscht werden die Entwicklung neuer Sensoren wie

für terahertz-Strahlung, die verarbeitung der anfal-

lenden Daten dieser neuen Sensoren, Fragen der Infor-

mationssicherheit und des Schutzes der Privatsphäre

sowie die ethischen aspekte hinsichtlich des Einsatzes

derartiger Systeme. „Die Forschung in dem Kolleg er-

folgt im lichte der Öffentlichkeit und unabhängig von

industriellen Interessen. Somit stellen wir einen we-

sentlichen Beitrag für eine technologisch getriebene,

aber dennoch gesellschaftlich transparente Entwick-

lung in diesem themenkomplex dar“, erklärt Professor

Dr.-Ing. andreas Kolb, Sprecher des Graduiertenkollegs.

Grundstein der Bewilligung des Graduiertenkollegs ist

die sehr erfolgreiche Forschungsarbeit in den Feldern

Sensorik und Informationsverarbeitung. Die Gutachter

bescheinigen dem Kolleg unter Federführung des Fach-

bereichs Elektrotechnik und Informatik und mit Betei-

ligung des Zentrums für Sensorsysteme (ZESS), dass

es ein gesellschaftlich und technologisch herausragen-

des thema in angriff genommen hat und diesbezüg-

Großer Impuls für die Spitzenforschung an der Universität Siegen

Informationsdienst Wissenschaft

Pressemitteilung

22.01.2010

PrESSESPIEGEl

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lich deutschlandweit eine führende Position einnimmt.

rektor Professor Dr. holger Burckhart gratulierte den

Kollegen zu ihrem Erfolg und sagte: „Für die Interdiszip-

linarität, die ein solches Forschungsvorhaben erfordert,

bietet die Universität Siegen die voraussetzungen.“ Be-

sonders wichtig ist Burckhart, dass das in der Forschung

generierte Wissen an die Gesellschaft weitergegeben

wird. „Dies ist in dem heute zu eröffnenden Graduier-

tenkolleg vorbildlich abgebildet, denn hier geht es um

auf höchstem niveau betriebene Qualifikation des wis-

senschaftlichen nachwuchses.“

Durch die Bewilligung haben die Forscher die Möglich-

keit, ihre arbeiten im Bereich der Spitzenforschung in

einem langzeitprojekt von 9 Jahren mit großer nach-

haltigkeit fortzuführen. Das Graduiertenkolleg ist zu-

nächst auf 4,5 Jahre bewilligt, wobei in dieser ersten

Phase rund 5 Millionen Euro zur Förderung von 10 Dok-

toranden und einem Post-Doktorand zur verfügung

stehen. Die Forschungsarbeiten konzentrieren sich auf

die Entwicklung neuer Sensoren, sowie die auswertung

der von diesen Sensoren gelieferten Daten.

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aus den Studierstuben in die praktische Entwick-

lungsarbeit. Der Preis der Industrie- und handelskam-

mer Siegen (IhK) ist in diesem Jahr zum 25. Mal ver-

geben worden. Gestiftet wurde die auszeichnung, die

mit 4500 Euro dotiert ist, vom IhK-Ehrenpräsidenten

Dr. henning Schleifenbaum aus Siegen. ausgezeichnet

werden jeweils die beste Doktor- und die beste Mas-

terarbeit der Universität Siegen. In diesem Jahr kam

zusätzlich noch die beste Bachelor-arbeit hinzu. Dr.

Schleifenbaum hatte als damaliger IhK-Präsident den

Preis vor 25 Jahren ins leben gerufen und das erste

Preisgeld gestiftet.

IhK-Präsident Klaus th. vetter sowie Dr. henning

Schleifenbaum überreichten die auszeichnungen an Dr.

Martin cordes, vanessa Frettlöh und Inka Büthe. an-

schließend gab Dr. Willi Fuchs, Direktor und geschäfts-

führendes Mitglied des Präsidiums des vDI, einen Ein-

blick in den „Ingenieurmangel und die Konsequenzen

für den Produktionsstandort Deutschland“.

IHK-Preis zeichnete praxisnahe Arbeiten aus

Mit 2500 Euro wurde die Dissertation von Dr. Martin

cordes (Freudenberg) über die „Betriebswirtschaftliche

analyse der steuerlichen Dokumentationsanforderun-

gen bei internationalen verrechnungspreisen“ dotiert.

Sie entstand im Fachbereich Wirtschaftswissenschaf-

ten, Wirtschafsinformatik und Wirtschaftsrecht unter

Prof. Dr. norbert Krawitz und wurde mit „summa cum

laude“ bewertet. Für ihre arbeit „lumineszenz von Eu²+

und Mn²+ in den Systemen SrO / BaO – ZnO / cdO“

erhielt vanessa Frettlöh (Mudersbach) 1000 Euro. Sie

schrieb die Masterarbeit unter der Betreuung von Prof.

Dr. claudia Wickleder im Fachbereich chemie-Biologie.

Und eine weitere Preisträgerin stand auf der agenda:

Inka Büthe (Meinerzhagen) überzeugte die Jury mit

ihrer Bachelorarbeit „numerische Betrachtungen im

Walzspalt unter besonderer Berücksichtigung von Brei-

tungseffekten beim Walzen von aluminium“.

Eine Publikation, die im Fachbereich Maschinenbau

unter der Betreuung von Prof. Dr. claus-Peter Fritzen

www.suedwestfalen.com

Pressemitteilung

19.02.2010

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IHK-Präsident Klaus Th. Vetter (2. v. re.) überreichte gemein-sam mit dem Preisstifter Dr. Henning Schleifenbaum (li.) und Universitätsprofessor Dr. Holger Burckhart (re.) die Auszeich-nungen an Dr. Martin Cordes, Vanessa Frettlöh und Inka BütheQuelle: www.suedwestfalen.com

entstand. Sie wurde von der IhK ebenso mit 1000 Euro

bedacht.

alle drei arbeiten, die von einer Jury unter leitung des

IhK-Präsidenten Klaus th. vetter ausgewählt wurden,

zeichnen sich neben hoher Wissenschaftlichkeit durch

ihre anwendungsbezogenheit aus. Mit der Preisverga-

be durch die IhK Siegen wird das Interesse der heimi-

schen Wirtschaft an einer praxisorientierten Forschung

an der Universität Siegen immer wieder neu unter-

strichen. Insgesamt sieben wissenschaftliche arbeiten

wurden in diesem Jahr als Bewerbungen eingereicht.

„nur mit Innovationen wird es gelingen, eine konkur-

renzfähige Wirtschaft mit einem gesunden industriel-

len Kern in unserem land zu erhalten. Gleichzeitig wird

notwendiges Wirtschaftswachstum und Beschäftigung

generiert“, begründete IhK-Präsident Klaus th. vetter

(vetter holding Gmbh, Siegen) die Entscheidung der

Jury für die Preisvergabe. „Das gilt ganz besonders in

wirtschaftlich schwierigen Zeiten. Dazu brauchen wir

natürlich international vernetzte Spitzenforschung, die

sich noch stärker den Bedürfnissen von Wirtschaft und

Gesellschaft stellt und diese zum Gegenstand von For-

schung und ausbildung macht. Wir brauchen dazu aber

auch den ganz alltäglichen transfer von Wissen aus

den Studierstuben und Forschungseinrichtungen in die

ganz praktische Entwicklungsarbeit.“

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Das Zentrum für Sensorsysteme der Universität, die

Fraunhofer-Institute Fhr und FKIE in Wachtberg und

sowie PMDtechnologies (Siegen) kooperieren bei der

Entwicklung eines allwettertauglichen Prüfsystems für

Start- und landebahnen. Das nrW-Innovationsminis-

terium stellt dazu insgesamt 2,7 Mill. Euro zur verfü-

gung.

Starts und landungen sind die problematischsten

Phasen für jedes Flugzeug, dabei ist ein stets einwand-

freier Zustand der verkehrsflächen und landebahnen

von Flughäfen essentiell. Ein häufig eintretender Fall

mit hohem Gefahrenpotential sind Fremdkörper auf

taxi- oder runways, die startende oder landende Flug-

zeuge erheblich beschädigen können. „Der absturz der

concorde in Paris am 25.Juli 2000 ist hierauf zurück-

zuführen“, so Dr. Klaus hartmann, Geschäftsführer des

Zentrums für Sensorsysteme (ZESS) an der Universität

Siegen.

Eine ständige Kontrolle der runways ist flächende-

ckend bis heute nicht möglich. Eine sporadische manu-

elle Prüfung ist sehr zeitaufwendig, fehleranfällig und

läuft den anforderungen einer kontinuierlichen Bele-

gung von Start- und landebahn durch Flugzeuge ent-

gegen.

Das nordrheinwestfälische Innovationsministerium

fördert jetzt die Entwicklung eines allwettertauglichen

Sensorsicherheitssystem, das vom ZESS in Koopera-

tion mit den Fraunhofer-Instituten hochfrequenz-

physik und radartechnik/Fhr und für Kommunikati-

on, Informationsverarbeitung und Ergonomie/FKIE in

Wachtberg erarbeitet wird. Das ZESS ist dabei mit über

575.000 Euro an dem Projekt beteiligt. Insgesamt flie-

ßen mit dem Projekt rund 1,7 Mill. Euro nach Siegen,

denn auch das aus der Universität hervorgegangene

Unternehmen PMD-technologies ist an der Entwick-

lung beteiligt.

Informationsdienst Wissenschaft

Pressemitteilung

23.04.2010

Sicherheits- und Überwachungskonzept für Start- und LandebahnenKordula Lindner-Jarchow M.A., Presse- und Informationsstelle Universität Siegen

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Prof. Dr. Otmar loffeld, vorsitzender des ZESS, zum

Ziel des Projekts: „Wir entwickeln ein Sicherheits- und

Überwachungskonzept auf Basis eines Multimodalen

Sensornetzwerks zur kontinuierlichen Zustandskont-

rolle der Start- und landebahnen“.

Eine Kombination von hochauflösenden radarsyste-

men mit hochauflösenden, selbstbeleuchtenden op-

tischen 2D/3D-Kamerasensoren soll ein innovatives

assistenzsystem zu schaffen. Das zuständige Flugha-

fenpersonal erhält umfassende Informationen über

den Zustand seiner verkehrsflächen, vor allem eine

lageinformation in Echtzeit.

Durch den Einsatz von komplexen Datenfusionsalgo-

rithmen können alle so gewonnenen Informationen zu

einem verlässlich arbeitenden, witterungs- und umge-

bungslichtunabhängigen System mit geringer Fehla-

larmrate kombiniert werden.

Url dieser Pressemitteilung: http://www.idw-online.

de/pages/de/news365848

Merkmale dieser Pressemitteilung:

Elektrotechnik, Gesellschaft, Informationstechnik

überregional Forschungsprojekte, Organisatorisches

deutsch Informationsdienst Wissenschaft

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Universität Siegen, Zentrum für Sensorsysteme und die

Forschungsschule MOSES sind um eine wissenschaft-

liche auszeichnung reicher. Florian Behner und Simon

reuter, Doktoranden der im ZESS beheimateten For-

schungsschule MOSES, wurden auf der diesjährigen Eu-

ropean Sar conference EUSar 2010, die vom 7.bis 10.

Juni in aachen stattfand, in der Gruppe „Best Student

Paper award“ mit dem zweiten Preis ausgezeichnet.

EUSar ist die bedeutendste internationale Fachkon-

ferenz für Sar-technologie und -anwendungen. In

diesem Jahr diskutierten etwa 500 Experten aus 30

ländern über die neuesten Entwicklungen.

Die Synthetic aperture radar/Sar-Fernerkundung

gehört zu den profilbildenden Schwerpunkten der Uni-

versität, auf dem die ZESS- bzw. MOSES-Forschung

schon seit Jahren eine international anerkannte renom-

mierte Position einnimmt: Die Sar-Forschungsgruppe

ist nicht nur an der Deutschen terraSar-X Erkundungs-

mission (terraSar-X) mit zwei teilvorhaben erfolgreich

beteiligt, sondern spielt auch in der gerade (am 21. Juni

2010) vom russischen Weltraumbahnhof Baikonur in

Kasachstan gestarteten tanDEM-X-Mission eine wich-

tige rolle.

Prämiert im rahmen der EUSar wurde die eingereich-

te veröffentlichung „hItchhIKEr, hybrid Bistatic

high resolution Sar Experiment using a Stationary

receiver and terraSar-X transmitter“ und der auf der

tagung gehaltene vortrag. Die ausgezeichnete veröf-

fentlichung beschreibt ein im rahmen der Diplomar-

beit der beiden „Jungdoktoranden“ entwickeltes neu-

artiges System mit stationärem radarempfänger und

terraSar-X Satellitenbeleuchtung, das hochauflösen-

de Sar-Bilder gewinnt und unter anderem vom ZESS

auf dem im September in Siegen stattfindenden nrW-

tag 2010 vorgestellt wird. Betreut wurde die arbeit von

Professor Dr. Otmar loffeld und Dr. holger nies.

Die Preisvergabe erfolgte in einem hoch kompetitiven

Doktoranden ausgezeichnetNachwuchswissenschaftler beschäftigen sich mit Fernerkundung

www.suedwestfalen.com und Siegener Zeitung

Pressemitteilung

24.06.2010

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dreistufigen Begutachtungsverfahren durch namhaf-

te internationale Wissenschaftler. Beginnend mit einer

vorauswahl aus insgesamt 300 veröffentlichungen, die

von jeweils drei Experten begutachtet wurden, kamen

insgesamt 60 arbeiten in den drei Preisklassen Best

Oral Paper, Best Post Paper und Best Student Paper

in die engere auswahl durch die international besetz-

te EUSar awards Jury. In jeder Klasse wurden die zehn

besten veröffentlichungen für eine Preisvergabe nomi-

niert. Der letzte Evaluierungsschritt basierte dann auf

den mündlichen vorträgen der nominierten, die wiede-

rum von einer Expertenjury begutachtet wurden.

Insgesamt waren das ZESS und die Forschungsschule

MOSES der Universität Siegen mit fünf Beiträgen ver-

treten. neben der ausgezeichneten arbeit gehörten

zwei weitere Mitarbeiter der Forschungsschule, Dr. r.

Y. Wang und M.Sc. a. Samarah, in der Klasse „Best Oral

Paper“ zu den Preisnominierten, verfehlten den Preis

Florian Behner und Simon Reuter, Doktoranden der im ZESS behei-mateten Forschungsschule MOSES, wurden auf der diesjährigen Eu-ropean SAR Conference EUSAR 2010, die vom 7.bis 10. Juni in Aachen stattfand, in der Gruppe „Best Student Paper Award“ mit dem zwei-ten Preis ausgezeichnet

allerdings in einem ausgezeichneten internationalen

Wettbewerberfeld nur knapp.

Überreicht wurde die auszeichnung im rahmen der ab-

schließenden Festveranstaltung der tagung durch den

vorsitzenden der EUSar awards Jury, Prof. loffeld.

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Mit der Eröffnung der ausstellung „Weltmaschine“ in

der Siegerlandhalle hat die Universität Siegen schon

das erste Großprojekt zum nrW-tag präsentiert. Wei-

tere spannende Programmpunkte warten auf die Besu-

cherinnen und Besucher am kommenden Wochenende

auf der Unimeile am herrengarten, in der Siegerland-

halle sowie in der Stadt selbst.

Satelliten zeigen uns die Welt aus einer anderen Per-

spektive: Mit hilfe von Google Earth kann das heute

jeder erleben und die Welt aus einem anderen Blickwin-

kel erkunden. Das Sprichwort „Besser ist es, licht an-

zuzünden, als auf die Dunkelheit zu schimpfen“ haben

sich Siegener Forscher aus dem Zentrum für Sensor-

systeme der Uni Siegen zu herzen genommen und ein

System entwickelt, mit dem man die nacht zum tag

machen kann:

Eine große leinwandprojektion verbildlicht am nrW-

tag in der Siegerlandhalle die Entstehung von detailge-

Licht aus dem Dunkeln und die Stadt als LaborDie Universität Siegen zeigt sich mit vielfältigen Projekten auf dem NRW-TagKordula Lindner-Jarchow M.A., Presse- und Informationsstelle Universität Siegen

Informationsdienst Wissenschaft

Pressemitteilung

14.09.2010

nauen aufnahmen bei absoluter Dunkelheit. Mit hilfe

eines Empfangssystems werden die von dem Satelli-

ten erzeugten Mikrowellen und deren von der Erdober-

fläche zurück gestreuten Echos aufgefangen und ge-

nutzt, um wetterunabhängig und auch nachts ein Bild

der Erdoberfläche zu erzeugen. Zudem empfängt das

System auch Entfernungs- und höheninformationen,

aus denen ein 3D –Modell erstellt werden kann.

licht aus dem Dunkeln bringt auch das Projekt „Bohr-

lochexploration“, das dieses Jahr in Kooperation mit

einem regionalen Unternehmen am ZESS startete. In

Zeiten von Erdwärmenutzung und anderer alternati-

ver Energiegewinnung gehören Bohrungen zur tages-

ordnung. Informationen aus dem Bohrloch zu erhal-

ten, ist bis heute jedoch nicht ohne die Entfernung des

Bohrgestänges möglich. lösungsansätze das Kommu-

nikationsproblem zwischen Sensor-/aktuatorelektro-

nik in der tiefe und dem Datenverarbeitungsmodul an

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der Oberfläche sind bisher unbefriedigend und nur mit

großem aufwand zu realisieren. auf Basis eines Sensor-

netzwerks wurde jetzt ein Durchbruch erzielt. Großes

Interesse wurde bereits von Baumaschinenherstellern

und anwendern signalisiert. neugierige sind in der Sie-

gerlandhalle herzlich willkommen.

Für den Fachbereich architektur und Städtebau ist die

Siegplatte zu einer Beziehung der besonderen art ge-

wachsen. Sie stand für den Fachbereich immer im Span-

nungsbogen von theorie und Praxis, um den Städtebau

der Zukunft zu beleuchten und die Qualitäten künfti-

gen lebens zwischen Wohnen und arbeiten zu hinter-

fragen. Eine auswahl von Modellen, Plänen, Installati-

onen werden auf dem nrW-tag auf der Unimeile am

herrengarten gezeigt. Ebenso wird als abschließendes

Projekt eine Dokumentation des raumes unterhalb der

Siegplatte gezeigt - Siegener Unterwelten mit ihren ei-

genartigen zufälligen Qualitäten und Überraschungen.

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BErIcht IM IhK WIrSchaFtSrEPOrt

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Universität KarlsruheInstitute of process control and robotics (IPr)76131 Karlsruhehttp://www.ipr.uni-karlsruhe.de/

Universität FrankfurtPhysikalisches Institut60438 Frankfurthttp://www.pi.physik.uni-frankfurt.de/

Universität StuttgartInstitut für technische Optik (ItO)70569 Stuttgarthttp://www.uni-stuttgart.de/ito/

Universität heidelbergInterdisziplinäres Zentrum für Wissenschaftliches rechnen (IWr)69120 heidelberghttp://www.iwr.uni-heidelberg.de/?l=D

University of adelaide, australiaSchool of Electrical & Electronic EngineeringSensor Signal Processing (SSP)http://ssp.eleceng.adelaide.edu.au/

technische Universität GrazInstitut für navigation und Satellitengeodäsie, InaS8010 Graz, Österreichhttp://www.inas.tugraz.at/

University Politechnica of BucharestFaculty of Electronics, telecommunications and Information technology / EttIBucharest, romaniahttp://www.pub.ro/English/Faculties/ee.htm ternopil national Economic Universityresearch Institute of Intelligent computer Systems, IcSternopil, Ukrainehttp://www.tanet.edu.te.ua/ics/index.php

KOOPEratIOnEn

Kooperationen mit Universitäten

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Institut für computer Science, vision und computational Intelligence der Fachhochschule Südwestfalen (FhSW)58644 Iserlohnhttp://www3.fh-swf.de/fbin/cv-ci.htm

Fh WestküsteFritz-thiedemann-ring 2025746 heidehttp://www.fh-westkueste.de/

h-dahochschule DarmstadtBirkenweg 864295 Darmstadthttp://www.eit.h-da.de/

Fraunhofer-Institut für hochfrequenzphysik und radartechnik Fhrneuenahrer Str. 2053343 Wachtberghttp://www.fhr.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Kommunikation, Informationsverarbeitung und Ergonomie FKIE 53343 Wachtberghttp://www.fkie.fraunhofer.de

Kooperationen mit Fraunhofer-Instituten

Kooperationen mit Fachhochschulen

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PMD technologies Gmbham Eichenhang 5057068 Siegenhttp://www.pmdtec.com/

Mercedes Benz DeutschlandForschungsinstitut F171034 Böblingen

KUKa roboter Gmbh 86368 Gersthofenhttp://www.kuka.com/germany/de/company/

ifm electronic Gmbh88069 tettnanghttp://www.ifm-electronic.com/ifmde/web/tettnang.htm

4plus Gmbham Weichselgarten 3691058 Erlangenhttp://www.4plus.de

Kooperationen mit Industriepartnern

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Hcampus PB

campus h

campus ar

Paul-Bonatz-Str.

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Paul-Bonatz-Straße 9-11

57076 Siegen

Prof. Dr. Otmar loffeld

Vorsitzender

Prof. Dr. hubert roth

stellv. Vorsitzender

Dr. Ing. Klaus hartmann

Geschäftsführer

Dr. rer. nat. Wolfgang Weihs

stellv. Geschäftsführer

tel. 0 271.740 33 23 I Fax 0 271.740 2336

50.90358°n 8.03204°E

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Layout und Satz

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S. 43 Universitätsbildergalerie, Dipl. Ing. Florian Behner

S. 47, 55-56, 59, 61 B. a. Katharina haut

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Umschlag carsten Schmale, B. a. Katharina haut, Dipl. Ing. Florian Behner

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