Refine
H-BRS Bibliography
- yes (33) (remove)
Departments, institutes and facilities
- Fachbereich Informatik (33) (remove)
Document Type
- Report (33) (remove)
Year of publication
Has Fulltext
- no (33) (remove)
Keywords
- AAL-Technik (2)
- Engineering (2)
- Altengerechte Technik (1)
- Altenpflege (1)
- Computer science (1)
- Computersicherheit (1)
- Concurrent Kleene Algebra (1)
- DNSSEC (1)
- Demenz (1)
- Educational Science (1)
Abschlussbericht zum BMBF-Fördervorhaben Enabling Infrastructure for HPC-Applications (EI-HPC)
(2020)
This report presents the implementation and evaluation of a computer vision problem on a Field Programmable Gate Array (FPGA). This work is based upon [5] where the feasibility of application specific image processing algorithms on a FPGA platform have been evaluated by experimental approaches. The results and conclusions of that previous work builds the starting point for the work, described in this report. The project results show considerable improvement of previous implementations in processing performance and precision. Different algorithms for detecting Binary Large OBjects (BLOBs) more precisely have been implemented. In addition, the set of input devices for acquiring image data has been extended by a Charge-Coupled Device (CCD) camera. The main goal of the designed system is to detect BLOBs in continuous video image material and compute their center points.
This work belongs to the MI6 project from the Computer Vision research group of the University of Applied Sciences Bonn-Rhein-Sieg1 . The intent is the invention of a passive tracking device for an immersive environment to improve user interaction and system usability. Therefore the detection of the users position and orientation in relation to the projection surface is required. For a reliable estimation a robust and fast computation of the BLOB's center-points is necessary. This project has covered the development of a BLOB detection system on an Altera DE2 Development and Education Board with a Cyclone II FPGA. It detects binary spatially extended objects in image material and computes their center points. Two different sources have been applied to provide image material for the processing. First, an analog composite video input, which can be attached to any compatible video device. Second, a five megapixel CCD camera, which is attached to the DE2 board. The results are transmitted on the serial interface of the DE2 board to a PC for validation of their ground truth and further processing. The evaluation compares precision and performance gain dependent on the applied computation methods and the input device, which is providing the image material.
This report presents the implementation and evaluation of a computer vision task on a Field Programmable Gate Array (FPGA). As an experimental approach for an application-specific image-processing problem it provides reliable results to measure gained performance and precision compared with similar solutions on General Purpose Processor (GPP) architectures.
The project addresses the problem of detecting Binary Large OBjects (BLOBs) in a continuous video stream. For this problem a number of different solutions exist. But most of these are realized on GPP platforms, where resolution and processing speed define the performance barrier. With the opportunity of parallelization and performance abilities like in hardware, the application of FPGAs become interesting. This work belongs to the MI6 project from the Computer Vision research group of the University of Applied Sciences Bonn-Rhein-Sieg. It address the detection of the users position and orientation in relation to the virtual environment in an Immersion Square.
The goal is to develop a light emitting device, that points from the user towards the point of interest on the projection screen. The projected light dots are used to represent the user in the virtual environment. By detecting the light dots with video cameras, the idea is to interface the position and orientation of the relative position of the user interface. Fort that the laser dots need to be arranged in a unique pattern, which requires at least five points.[29] For a reliable estimation a robust computation of the BLOB's center-points is necessary.
This project has covered the development of a BLOB detection system on a FPGA platform. It detects binary spatially extended objects in a continuous video stream and computes their center points. The results are displayed to the user and where validated for their ground truth. The evaluation compares precision and performance gain against similar approaches on GPP platforms.
Reversible logic synthesis is an emerging research topic with different application areas like low-power CMOS design, quantum- and optical computing. The key motivation behind reversible logic synthesis is the optimization of the heat dissipation problem current architectures show, by reducing it to theoretically zero [2].
This report describes the design, the implementation and the usage of a system for managing different systems for automated theorem proving and automatically generated proofs. In particular, we focus on a user-friendly web-based interface and a structure for collecting and cataloguing proofs in a uniform way. The second point hopefully helps to understand the structure of automatically generated proofs and builds a starting point for new insights for strategies for proof planning.
This project investigated the viability of using the Microsoft Kinect in order to obtain reliable Red-Green-Blue-Depth (RGBD) information. This explored the usability of the Kinect in a variety of environments as well as its ability to detect different classes of materials and objects. This was facilitated through the implementation of Random Sample and Consensus (RANSAC) based algorithms and highly parallelized workflows in order to provide time sensitive results. We found that the Kinect provides detailed and reliable information in a time sensitive manner. Furthermore, the project results recommend usability and operational parameters for the use of the Kinect as a scientific research tool.
Kollaborative Industrieroboter werden für produzierende Unternehmen immer kosteneffizienter. Während diese Systeme für den menschlichen Mitarbeiter eine große Hilfe sein können, stellen sie gleichzeitig ein ernstes Gesundheitsrisiko dar, wenn die zwingend notwendigen Sicherheitsmaßnahmen nur unzureichend umgesetzt werden. Herkömmliche Sicherheitseinrichtungen wie Zäune oder Lichtvorhänge bieten einen guten Schutz, aber solch statische Schutzvorrichtungen sind in neuen, hochdynamischen Arbeitsszenarien problematisch.
Im Forschungsprojekt BeyondSPAI wurde ein Funktionsmuster eines Multisensorsystems zur Absicherung solcher dynamischer Arbeitsszenarien entworfen, implementiert und im Feld getestet. Kern des Systems ist eine robuste optische Materialklassifikation, die mit Hilfe eines intelligenten InGaAs-Kamerasystems Haut von anderen typischen Werkstückoberflächen (z.B. Holz, Metalle od. Kunststoffe) unterscheiden kann. Diese einzigartige Eigenschaft wird genutzt, um menschliche Mitarbeiter zuverlässig zu erkennen, so dass ein konventioneller Roboter in Folge als personenbewusster Cobot arbeiten kann.
Das System ist modular und kann leicht mit weiteren Sensoren verschiedenster Art erweitert werden. Es kann an verschiedene Marken von Industrierobotern angepasst werden und lässt sich schnell an bestehenden Robotersystemen integrieren. Die vier vom System bereitgestellten Sicherheitsausgänge können dazu verwendet werden - abhängig von der durchdrungenen Überwachungszone - entweder eine Warnung auszugeben, die Bewegung des Roboters auf eine sichere Geschwindigkeit zu verlangsamen, oder den Roboter sicher anzuhalten. Sobald alle Zonen wieder als „eindeutig frei von Personen“ identifiziert sind, kann der Roboter wieder beschleunigen, seine ursprüngliche Bewegung wiederaufnehmen und die Arbeit fortsetzen.
Künstliche Intelligenz (KI) ist aus der heutigen Gesellschaft kaum noch wegzudenken. Auch im Sport haben Methoden der KI in den letzten Jahren mehr und mehr Einzug gehalten. Ob und inwieweit dabei allerdings die derzeitigen Potenziale der KI tatsächlich ausgeschöpft werden, ist bislang nicht untersucht worden. Der Nutzen von Methoden der KI im Sport ist unbestritten, jedoch treten bei der Umsetzung in die Praxis gravierende Probleme auf, was den Zugang zu Ressourcen, die Verfügbarkeit von Experten und den Umgang mit den Methoden und Daten betrifft. Die Ursache für die, verglichen mit anderen Anwendungsgebieten, langsame An- bzw. Übernahme von Methoden der KI in den Spitzensport ist nach Hypothese des Autorenteams auf mehrere Mismatches zwischen dem Anwendungsfeld und den KI-Methoden zurückzuführen. Diese Mismatches sind methodischer, struktureller und auch kommunikativer Art. In der vorliegenden Expertise werden Vorschläge abgeleitet, die zur Auflösung der Mismatches führen können und zugleich neue Transfer- und Synergiemöglichkeiten aufzeigen. Außerdem wurden drei Use Cases zu Trainingssteuerung, Leistungsdiagnostik und Wettkampfdiagnostik exemplarisch umgesetzt. Dies erfolgte in Form entsprechender Projektbeschreibungen. Dabei zeigt die Ausarbeitung, auf welche Art und Weise Probleme, die heute noch bei der Verbindung zwischen KI und Sport bestehen, möglichst ausgeräumt werden können. Eine empirische Umsetzung des Use Case Trainingssteuerung erfolgte im Radsport, weshalb dieser ausführlicher dargestellt wird.
Aufgrund eines nahezu gleichlautenden Beschlusses des Kreistages im Rhein-Sieg-Kreis (RSK) und des Hauptausschusses der Stadt Bonn im Jahr 2011 wurden die jeweiligen Verwaltungen beauftragt, gemeinsam mit den Energieversorgern der Region ein Starthilfekonzept Elektromobilität zu entwickeln. In Folge dieses Beschlusses konstituierte sich Ende 2011 ein Arbeitskreis, der aus den Verwaltungen des Rhein-Sieg-Kreises und der Stadt Bonn, den Energieversorgern SWB Energie und Wasser, der Rhenag, den Stadtwerken Troisdorf, der Rheinenergie und den RWE besteht. Die inhaltlichen Schwerpunkte, die inzwischen in drei Arbeitskreisen behandelt werden, umfassen den Ausbau der Ladeinfrastruktur, die Öffentlichkeitsarbeit und die Bereitstellung von Strom aus regenerativen Quellen durch den Zubau entsprechender Anlagen in der Region. Während Maßnahmen zur Öffentlichkeitsarbeit und die Bereitstellung Grünen Stroms aus den Arbeitskreisen direkt bearbeitet und bewegt werden, ist dies aufgrund der Komplexität des Themas und der zahlreichen Einflussgrößen beim Ausbau der Ladeinfrastruktur nicht möglich. Daraus entstand die Überlegung einer Kooperation mit der Hochschule Bonn-Rhein-Sieg.