Conceptual Development of an Opto-electronic Perpendicular Utilizing Electro-active Glass

Titel in Übersetzung: Konzeptionelle Entwicklung eines opto-elektronischen Lots unter Verwendung von elektro-aktivem Glas

Christoph Gugg

Publikation: Thesis / Studienabschlussarbeiten und HabilitationsschriftenMasterarbeit

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Abstract

Diese Masterarbeit beschreibt die konzeptionelle Entwicklung eines opto-elektronischen Lots unter Verwendung von elektro-aktivem Glas. Ein exakt ausgerichteter Laserstrahl fungiert als Referenzachse um Relativbewegungen, ausgelöst durch geologische Aktivitäten, in Tiefbauanlagen zu registrieren. Die Anwendung stellt ein Überwachungssystem dar, mit dessen Hilfe Wartungsaufgaben automatisch angestoßen werden. Die Arbeit umfasst sowohl die Dokumentation als auch die Implementierung verschiedener Bildverarbeitungstechniken zur kameragestützten Positionsbestimmung. Der Hauptprozess besteht aus folgenden vier Unterprozeduren: zuerst wird während der Bildvorverarbeitung der Kontrast normalisiert und das Rauschen durch digitales Filtern gedämpft; die Segmentierung von Bildobjekten wird durch Binarisierung erreicht, umgesetzte Ideen zur Berechnung eines geeigneten Schwellwerts sind Otsu’s Methode, Helligkeitsklassendurchschnitt, Gauß Kurvenschnittpunkt und maximaler Normalabstand; die Mittelpunktbestimmung der Objekte erfolgt durch Schwerpunktberechnung, Gauß Kurvenextremum oder Kegelschnittanpassung, im Konkreten die Approximation durch einen Kreis und eine Ellipse; der letzte Schritt ist Koordinatenabbildung mittels linearer Homographie, polynomialen Kontrollpunkten und die in diesem Zusammenhang neue Tensorinterpolation durch Auswahl von Basisfunktionsabschnitten und hierarchischer Viertelzerlegung. Die unterschiedlichen Ansätze werden durch Experimente mit einem Laborprototyp evaluiert sowie verifiziert. Die Analyse der numerischen Ergebnisse liefert eine Aussage über die Anwendbarkeit der untersuchten Methoden für diese Problemstellung.
Titel in ÜbersetzungKonzeptionelle Entwicklung eines opto-elektronischen Lots unter Verwendung von elektro-aktivem Glas
OriginalspracheEnglisch
QualifikationDipl.-Ing.
Gradverleihende Hochschule
  • Montanuniversität
Betreuer/-in / Berater/-in
  • O'Leary, Paul, Betreuer (intern)
Datum der Bewilligung16 Dez. 2011
PublikationsstatusVeröffentlicht - 2011

Bibliographische Notiz

gesperrt bis 23-11-2014

Schlagwörter

  • Laser
  • Lot
  • elektro-aktives Glas
  • Bildverarbeitung
  • Kontrastnormalisierung
  • Rauschunterdrückung
  • Segmentierung
  • Binarisierung
  • Schwellwert
  • Koordinatenabbildung
  • Homographie
  • Polynomiale Kontrollpunkte
  • Tensorinterpolation
  • hierarchische Viertelzerlegung

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