Abteilung Design of Optical Systems (DOS)

Projekte

• 4D-Punktwolkengenerator für Lidar-Tests
  Motivation

  In autonomen Fahrzeugen (z. B. KFZ, NFZ, Schienenfahrzeuge, mobile Arbeitsmaschinen) kommen Lidars (Light detection and ranging) zum Einsatz, um die Umgebung mittels Punktwolken abzubilden. Mithilfe von Objekterkennungssoftware (Perception Stacks) werden diese Punktwolken ausgewertet und dabei Menschen und Objekte identifiziert. Hierbei können Distanz sowie Relativgeschwindigkeit gemessen werden. Unabhängig vom Mobilitätsträger bilden Lidars das Fundament für autonome Mobilität. Das Testen von Lidars ist aufgrund der Reichweite von aktuell bis zu ca. 300 m eine besondere Herausforderung, die die Scramblux GmbH bearbeitet. Hierzu wurde ein Messaufbau zur Funktionsüberprüfung der Lidar Systeme entwickelt, patentiert und in den Markt gebracht. Um darüber hinaus auch reale Szenarien sowie die Objekterkennung zu testen, werden weiterhin große Experimentalaufbauten benötigt, bei denen Szenarien manuell nachgestellt werden. Die zeitaufwändige, manuelle Prüfung realer Szenarien stellt eine zentrale Herausforderung in Test und Entwicklung der Lidar Sensoren dar. 
   

  Ziel

  Die Entwicklung der vorgestellten 4D-Szenengenerierung für Lidars ist Ziel dieser Arbeit. Analog zu einem Bildschirm, der einer Kamera ein Realbild suggeriert, wird bei dem von der Scramblux GmbH patentierten Konzept simulativ eine 4D-Umgebung (3D + Zeit) erzeugt, die vom Lidar System erkannt wird. Durch optische Manipulation wird hierbei eine räumliche Tiefe erzeugt, mit der komplexe Szenarien abgebildet werden können. Dabei werden technologische Neuheiten entwickelt und auf die Domäne Lidar übertragen.
   

  Projektteilnehmer

  Scramblux GmbH

  Institut für Produktentwicklung und Gerätebau, Leibniz Universität Hannover

  Labor für Mikro- und Optoelektronik, Hochschule Osnabrück

  Förderung

  Europäischer Sozialfonds Puls / Europäischer Fonds für regionale Entwicklung

  Ansprechperson

  Dr.-Ing. Tobias Biermann

  Gruppenleitung
  

  Telefon

  +49 511 762 4504

  E-Mail

  biermannipeg.uni-hannover.de

  Dr.-Ing. Tobias Biermann

  Gruppenleitung
  

  Telefon

  +49 511 762 4504

  E-Mail

  biermannipeg.uni-hannover.de
• Exzellenzcluster PhoenixD (DFG, EXC 2122, ID 390833453)
  Wir untersuchen die Optikfertigung mittels additiver Fertigungsverfahren, die höhere Designkomplexität, Funktionsintegration und voxelweise Steuerung der Werkstoffeigenschaften ermöglichen. Beispiele sind das Embedded Printing zur Funktionalisierung von Lichtleitern mittels Quantenpunkten sowie der Glassomer-Druck mikrofluidischer Glasstrukturen für integrierte Spektroskopie Systeme.

• Applikationsspezifische, AI-assistierte spektrale Raman-Detektion (DFG funded mit HOT, TNT & PhoenixD)
  Konventionelle Raman-Spektroskopie wird durch additiv gefertigte Freiform-Optiken und diffraktive Elemente so optimiert, dass eine kompakte, feldtaugliche Mikroplastikdetektion in Echtzeit möglich ist. Eine AI-gestützte Analyse identifiziert automatisch die Zusammensetzung der untersuchten Proben hinsichtlich Mikroplastikvorkommen.

• Entwicklung eines Messsystems zur Qualifizierung von LiDAR-Systemen im Lebenszyklus (BMWK ZIM funded mit Scramblux GmbH)
  In diesem Projekt wird ein miniaturisiertes Messsystem entwickelt, dass die Qualifizierung der Leistungsdaten von LiDAR-Systemen über deren Lebenszyklus ermöglicht. Hierbei arbeiten wir eng mit unserem Industriepartner Scramblux GmbH zusammen.

• Weitere Projekte
  • Sensor für die Detektion von Verunreinigungen in Flugzeugkerosin (Industrieprojekt mit Faudi Aviation / Sefiso GmbH)
  • Entwicklung eines LiDAR-Systems mit adaptivem Field-of-View
  • Robust-Design-Approach zur Auslegung und Fertigung von Optomechaniken mittels additiver Fertigung
  • Raman-Spektroskopie in mikrofluidischen Systemen mittels Hüllströmen und optischer Pinzette

Kompetenzen