TY  - THES
A1  - Rottner, Kurt
T1  - Messung der dentalen und parodontalen Kräfte in zentrischer Okklusion
T1  - Measurement of bite force and periodontal load in centric occlusion
N2  - Die Erfassung der tatsächlichen Kräfte auf Zähne und Parodontium unter Bedingungen wie sie normalerweise im Mund auftreten ist bisher nicht schlüssig gelungen. Die Verwendung von dünnen Sensorfolien ermöglicht lediglich die Messung der auftretenden okklusalen Kräfte. In der vorliegenden Arbeit wurde eine Methode entwickelt, welche es ermöglicht, die parodontalen Kräfte zwischen antagonistischen Zähnen des menschlichen Gebisses zu bestimmen, ohne die zentrische Okklusion aufzuheben. Diese Methode erlaubt Rückschlüsse auf die Verteilung der Kräfte auf die Zähne wie sie physiologischerweise beim Schluckvorgang auftreten, oder – unphysiologischerweise – bei Parafunktionen wie z.B. Pressen. Die Messung der okklusalen Kräfte erfolgte durch 33 µm dicke, piezoelektrische Sensorfolien, welche sich an das Höcker-Fissuren-Relief der Zähne anpassen. Die aus der individuellen Höckerform resultierende Keilwirkung der Okklusalfläche bewirkt eine erhebliche Diskrepanz zwischen der gemessenen okklusalen, und der tatsächlich wirksamen parodontalen Kraft. Um diesen Effekt zu eliminieren wurde von den gemessenen Zähnen Modelle erstellt und entsprechend der im Mund gefundenen Kontaktsituation paarweise zueinander fixiert. Mit dieser Anordnung wurden Korrekturmessung durchgeführt, welche bei Applikation einer bekannten axialen Kraft unter gleichzeitiger Messung der okklusalen Kraftgröße einen Korrekturfaktor für jedes Zahnpaar ergaben. Damit konnten die tatsächlich auftretenden parodontalen Belastungen errechnet werden. Diese sehr zeitaufwändige Methode eignet sich zwar nur sehr bedingt für die klinische Praxis, aber es zeigte sich, dass die einfacheren Ansätze kein brauchbares Bild der parodontalen Kräfte vermitteln können.
N2  - The availability of a simple system which measures both absolute levels and changes in bite force and periodontal load would be helpful for both research and clinical treatment purposes. The goal of this study was to evaluate the usefulness of piezoelectric transducer foils in the assessment of periodontal load in centric occlusion. Piezoelectric force transducer foils with 33µm in thickness were placed between individual pairs of teeth and the patients were instructed to bite as hard as possible for about one second while occlusal forces were recorded. Acrylic resin casts of each individual pair of antagonistic teeth were aligned with the help of interocclusal records and articulating paper. The pairs of casts were mounted in a jig where a defined load could be applied. For each pair of teeth a calibration factor was calculated as the ratio of applied force to measured sensor signal. These factors could be regarded as a measure of the relation between occlusal and periodontal forces of the respective teeth. The differences in occlusal morphology gave rise to a wide span in calibration factors; especially for steep cusp angles the resulting wedge-action caused a strong increase in the occlusal forces which could reach almost 3 times the actual periodontal load. The calibration procedure described in this study does not lend itself easily to daily clinical use but leads to much more reliable values for periodontal loads than the un-calibrated figures obtained by the transducer foils alone.
KW  - Kaukraft
KW  - Okklusalrelief
KW  - Sensor
KW  - bite force
KW  - occlusal morphology
KW  - periodontal load
KW  - transducer foil
Y1  - 2004
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-10556
ER  - 
TY  - THES
A1  - Loisel, Claudine
T1  - Korrosionsempfindliche Dosimetermaterialien zur Überwachung der Umweltbedingungen an Kulturgütern
T1  - Corrosion sensitive dosimeter material for environmental condition control in culture heritage
N2  - Das Ziel dieser Arbeit war es, ein neues Dosimetermaterial zu entwickeln, das schneller reagiert als der klassische Glassensor. Einen vielversprechenden Ansatz dafür bietet der Sol-Gel Prozeß, mit dem dünne Schichten hergestellt werden können. Erste Versuche mit transparenten Schichten einer glasähnlichen Zusammensetzung (mit einem hohen Anteil an K und Ca) waren nicht erfolgreich, da eine deutliche Erhöhung der Reaktivität nicht erreicht wurde. Schichten, die einen sehr hohen Ca-Anteil aufweisen, zeigten allerdings die gewünschte Empfindlichkeit gegen Umwelteinflüsse. Die neuen „Rapid-Sensoren“ werden aus einem vorkonsensierten SiO2-Sol (Silizium (IV) Oxid-Sol) und Ca(NO3)2 4H2O in Aceton (Molverhältnis Ca : Si = 10 : 1) hergestellt. Objektträger werden mit diesem Sol beidseitig beschichtet. Die Tauchbeschichtung und die Temperung (5 Minuten bei 600 °C) wurden auf hohe Empfindlichkeit gegen Feuchtigkeit und Schadgase (Screening Test in einer Klimakammer) optimiert. Die neuen Sensoren sind im sichtbaren Spektralbereich nicht transparent, sondern opak, können aber wie die klassischen Glassensoren mit IR-Spektroskopie (in Transmission) ausgewertet werden, wobei der Anstieg der OH-Bande bei 3300 cm-1 als Mass für den Korrosionsfortschritt (genannt E-Wert) dient. Die aktive Sensorschicht setzt sich aus kristallinen und amorphen Bestandteilen zusammen. Die Zusammensetzung und Morphologie der Kristallphase wurde weitestgehend charakterisiert. Mit Lichtmikroskopie lässt sich die Oberfläche des Rapid-Sensors als eine Vielzahl kleiner polygoner Kristalle charakterisieren, für die im REM beobachtet verschiedene Wachstumsstufen erkennbar sind. Mit Hilfe der EDX-Analyse und ICP-AES wurden Si, O, Ca und Na als die Hauptelemente der Schicht bestimmt. Mit SNMS-Tiefenprofil konnte eine Diffusion von Na aus dem Objektträger in die Schicht nachgewiesen werden, was zu einer besonders guten Haftung führt. Mittels Röntgendiffraktometrie, IR- und Raman-Spektroskopie lassen sich Informationen über die Struktur der Schicht erhalten: die Kristallphase besteht aus einer Mischung aus Calciumoxid und Calcium-silicat-en, die mit XRD schwer zu unterscheiden sind. Auch im infraroten Spektralbereich weisen die Si-O-Schwingungen auf silicathaltige, Bestandteile in der amorphen Schicht hin. Für die Kalibrierung des neuen Dosimetermaterials sind Bewitterungen unter kontrollierten Bedingungen grundlegend notwendig. Dazu wurde ein Bewitterunsprogramm (I) mit hoher Feuchte und Temperatur (40 °C, 98 % r.F.) sowie ein zweites mit Zugabe von SO2 als Schadgas (II) gewählt. Beide Programme beschleunigen die Umweltwirkung im Vergleich zu Realbedingungen und haben sich in anderen Versuchen mit klassischen Glassensoren bewährt. Zusammenfassend lässt sich aus den Bewitterungsversuchen feststellen, dass der neue Sensor integrativ auf Temperatur, Feuchte, und Schadgas reagiert. Entsprechend der Reaktion des klassischen Sensors führt eine Temperatur / Feuchte- Bewitterung zur Bildung von CaCO3-Kristallen, während bei Anwesenheit von SO2 bevorzugt Gipskristalle gebildet werden. Diese Parallelen lassen den Schluß auf ein vergleichbares Reaktionsprinzip zu, obwohl die Reaktion der Calciumsilicate, aus denen die Schicht besteht, nur bedingt mit der für Glas typischen Verwitterung vergleichbar ist. Mit REM kann man bei Rapid-Sensoren beobachten, dass die Reaktion am Rand der Kristalle beginnt und in die Tiefe fortschreitet, bis zur vollständigen Umsetzung (Sättigung). Die kristallinen Korrosionsprodukte breiten sich im weiteren Verlauf auch auf der amorphen Schicht aus. Der Mechanismus ist nicht reversibel und entspricht damit nicht dem für poröse SiO2-Schichten beschriebenen Alterungprozeß. Erste Sensorstudien unter natürlicher Bewitterungsbedingungen ermöglichen einen Vergleich mit klassischen Glassensoren und umreissen das künftige Einsatzspektrum. Expositionen in der ISC-Außenstelle Bronnbach und im Grünen Gewölbe in Dresden zeigen, dass die Rapid-Sensoren schneller reagieren als klassische Glassensoren (Steigerung um etwa Faktor 3). Unter moderat korrosiven Bedingungen im Innenraum sind 4 Wochen Expositionszeit günstig (mindestens 3 Monate für Glassensoren) während im Außenraum Rapid-Sensoren innerhalb von 7 Tagen ansprechen (einige Wochen für herkömmliche Glassensoren).
N2  - The goal of this work was to develop a new dosimeter material, which reacts faster than the classical glass sensor. The sol-gel process offers a promising approach for the preparation of thin layers. First attempts with transparent layers with a composition similar sensitive glass (with a high concentration of K and Ca) were not successful, since a clear increase of reactivity was not reached. Layers, which exhibit a very high calcium concentration finally showed the desired sensitivity to environmental influences. The new "Rapid-Sensor" is prepared from a pre-condensed SiO2-Sol (silicon (IV) oxide Sol) and Ca(NO3)24H2O in acetone (molar ratio Ca : Si = 10 : 1). Microscopic slides are coated with this sol from both sides by dip coating. The curing process (5 minutes at 600 °C) has been optimised for high sensitivity to humidity and pollutants (screening test in a climatic chamber). The new sensors are not transparent, but opaque. Nevertheless, they can be evaluated like the classical glass sensors with IR spectroscopy (in transmission mode), whereby the increase of the OH-band at 3300 cm-1 serves as a measure for the corrosion progress (so-called E-value). The sensitive coating consists of crystalline and amorphous components. The composition and morphology of the crystal phase were characterised as far as possible. With light microscopy the surface of the Rapid-Sensor can be described as a multiplicity of small polygonal crystals, for which in the SEM different growth steps are recognisable. With EDX and ICP AES analysis, the elements Si, O, Ca were determined as the main elements of the layer. With SNMS depth profile the diffusion of Na from the support (microscopic slide) into the layer can be proven, what leads to a particularly good adhesion. By means of X-ray, IR and Raman spectroscopy information about the structure can be received: the crystal phase consists of a mixture of calcium oxides and silicates, which can not be differentiated further with XRD. In the infrared spectrum signals designated to vibrations of Si-O confirm that silicates are present in the amorphous layer. For the calibration of the new dosimeter material, weathering experiments under controlled conditions are fundamentally necessary. Therefore, an accelerated ageing program (I) with high humidity and temperature (40 °C, 98 % r.F.) as well as a second program with the addition of SO2 as pollutants (II) has been selected. Both programs accelerate the environmental effect as compared with natural conditions and have been applied in previous experiments with classical glass sensors. As a conclusion, it can be stated from the environmental testing that the new sensor integrates the impact of temperature, humidity, and pollutants. Similar to the reaction of the classical sensor weathering at high temperature and high humidity leads to the formation of CaCO3 crystals, whereas in the presence of SO2 gypsum crystals are preferably formed. These similarities permit the conclusion that a comparable reaction principle might exist, although the reaction of the calcium silicate, of which the layer consists, is not necessarily comparable with the typical glass weathering. With SEM one can observe that the reaction of Rapid-Sensors begins at the edge of the crystals and progresses into depth, up to complete conversion (saturation) has been achieved. The crystalline corrosion products spread over the amorphous layer. The mechanism is not reversible and does not correspond thereby to the ageing process described for porous coatings of SiO2. First sensor studies under natural weathering conditions make a comparison possible with classical glass sensors and outline the future spectrum of use. Exposures in Bronnbach and in the Grünen Gewölbe Museum (Green Dome) in Dresden show that the Rapid-Sensors react faster than classical glass sensors (about three times increase). Under moderately corrosive conditions indoor 4 weeks exposure time are requested (at least 3 months for glass sensors). For outdoor applications Rapid-Sensors respond favourably within 7 days (some weeks for conventional glass sensors).
KW  - Kulturgut
KW  - Korrosion
KW  - Feuchtigkeitssensor
KW  - Temperatursensor
KW  - Gassensor
KW  - Dosimeter
KW  - Sensor
KW  - Korrosionsempfindliche
KW  - Glas
KW  - Silicate
KW  - dosimeter
KW  - sensor
KW  - corrosion sensitive
KW  - glass
KW  - silicate
Y1  - 2004
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-10835
ER  - 
TY  - THES
A1  - Waidelich, Michael
T1  - Neue Aspekte zum Design von ionensensitiven und solvatochromen Fluoreszenzsensoren
T1  - New aspects in the design of ion sensitive and solvatochrome fluorescence probes
N2  - Neuartige Akzeptor-substituierte Fluoresenzsensoren wurden etabliert, die durch signifikante Rotverschiebung der Emissionsmaxima Analyten nachweisen und deren pH-Sensitivität über das Substitutionsmuster variierbar ist. Es wurde gezeigt, dass 2-Methoxyanthracenderivate eine duale Emission aufweisen, die in dieser Form noch nicht detektiert und untersucht worden ist. Desweiteren wurde ein neues Strukturelement für stark solvatochrome Proben etabliert, die als Fluoreszenzsensoren zur Detektion von Fluorid und Analyten mit hoher Akzeptornummer verwendet werden können. Außerdem konnte eine Fluoreszenzsonde als Leucht-Sensor zur selektiven, differenzierenden Detektion von Fluorid und Chlorid generiert werden.
N2  - Novel acceptor substituted fluorescence probes were established, which may detect analytes by significant red shifts of the emission maxima and whose pH sensitivity may be modified by variation of the substitution pattern. It was shown, that 2-Methoxyantracene derivatives exhibit a dual emission, which has not been detected or studied before. Furthermore, a new structural feature for strong solvatochromic probes was established, which can be used as fluorescence probe to detect fluoride ions and analytes with high acceptor number. At least, a fluorescence probe that represents a “light-up probe” for selective and differentiating detections of fluoride and chlorid anions was generated.
KW  - Fluoreszenzsonde
KW  - Fluoreszenzsolvatochromie
KW  - Anthracenderivate
KW  - Fluoreszenz
KW  - Anthracen
KW  - Sensor
KW  - Solvatochromie
KW  - Sonde
KW  - fluorescence
KW  - anthracene
KW  - sensor
KW  - solvatochromism
KW  - probe
Y1  - 2005
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-15578
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TY  - THES
A1  - Nikolaev, Viacheslav
T1  - Development and application of fluorescent cAMP und cGMP biosensors
T1  - Entwicklung und Anwendung fluoreszierender Biosensoren für cAMP und cGMP
N2  - The cyclic nucleotides cAMP and cGMP are two ubiquitous important second messengers, which regulate diverse physiological responses from vision and memory to blood pressure and thrombus formation. They act in cells via cAMP- and cGMP-dependent protein kinases (PKA and GK), cyclic nucleotide-gated channels and Epac. Although the concept of cyclic nucleotide signalling is well developed based on classical biochemical studies, these techniques have not allowed to analyze cAMP and cGMP in live cells with high temporal and spatial resolution. In the present study fluorescence resonance energy transfer was used to develop a technique for visualization of cAMP and cGMP in live cells and in vitro by means of fluorescent biosensors. Ligand-induced conformational change in a single nucleotide-binding domain flanked with green fluorescent protein mutants was used for dynamic, highly sensitive measurements of cAMP and cGMP. Such biosensors retained binding properties and chemical specificity of unmodified domains, allowing to image cyclic nucleotides in a physiologically relevant range of concentrations. To develop cAMP-sensors, binding domains of PKA, Epac and cAMP-gated HCN-channel were used. cGMP-sensors were based on single domains of GK and phosphodiesterases (PDEs). Sensors based on Epac were used to analyze spatio-temporal dynamics of cAMP in neurons and macrophages, demonstrating that cAMP-gradients travel with a high speed (~ 40 μm/s) throughout the entire cytosol. To understand the mechanisms of cAMP-compartmentation, kinetics properties of phosphodi-esterase (PDE2) were, next, analyzed in aldosterone producing cells. PDE2 is able to rapidly hydrolyze extensive amounts of cAMP, so that the speed of cAMP-hydrolysis is much faster than that of its synthesis, which might serve as a basis of compartmentation. cAMP-sensors were also used to develop a clinically relevant diagnostic method for reliable detection of β1-adrenergic receptor autoantibodies in cardiac myopathy patients, which has allowed to significantly increase the sensitivity of previously developed diagnostic approaches. Conformational change in a single binding domain of GK and PDE was, next, used to create novel fluorescent biosensors for cGMP. These sensors demonstrated high spatio-temporal resolution and were applied to analyze rapid dynamics of cGMP production by soluble and particulate guanylyl cyclases as well as to image cGMP in mesangial cells. In summary, highly sensitive biosensors for cAMP and cGMP based on single cyclic nucleotide-binding domains have been developed and used in various biological and clinically relevant applications.
N2  - Die zyklischen Nukleotide cAMP and cGMP sind zwei ubiquitäre Botenstoffe, die verschiedene physiologische Prozesse regulieren, vom Sehen und Gedächtnis bis zu Blutdruck und Thrombusbildung. Sie wirken über cAMP- und cGMP-abhängige Kinasen (PKA und GK), Kanäle und Epac. Obgleich die Funktionen von zyklischen Nukleotiden in klassischen biochemischen Studien gut untersucht sind, ermöglichen diese Methoden nicht, cAMP und cGMP in lebenden Zellen mit hoher zeitlicher und räumlicher Auflösung zu analysieren. In dieser Arbeit wurde Fluoreszenzresonanzenergietransfer benutzt, um eine Technik für die Visualisierung von cAMP and cGMP in lebenden Zellen und in vitro zu entwickeln. Ligand-induzierte Konformationsänderung in einer einzelnen, mit Grünfluoreszenzproteinmutanten fusionierten Bindungsdomäne diente als Grundlage für Biosensoren, die dynamische, hochsensitive Messungen von cAMP und cGMP ermöglichen. Bei solchen Sensoren wurden die chemischen und Bindungseigenschaften von unmodifizierten Domänen aufrechterhalten, was die cAMP- und cGMP-Messungen im physiologischen Konzentrationsbereich in lebenden Zellen ermöglicht. Für die Entwicklung der cAMP-Sensoren wurden die Domänen von PKA, Epac und von einem cAMP- gesteuerten HCN-Kanal benutzt. cGMP-Sensoren beruhen sich auf den Bindungsdomänen von GK und Phosphodiesterasen (PDEs). Mit Hilfe der auf Epac-basierten Sensoren wurde die cAMP-Dynamik in Neuronen und Makrophagen zeitlich und räumlich aufgelöst. In diesen Zellen diffundiert cAMP mit hoher Geschwindigkeit (~ 40 μm/s) frei durch das ganze Zytosol. Um die Mechanismen der cAMP-Kompartimentierung besser zu verstehen, wurden die kinetischen Eigenschaften der PDE2 in aldosteronproduzierenden Zellen analysiert. PDE2 ist imstande, große Mengen von cAMP äußerst schnell zu hydrolisieren, so dass die Geschwindigkeit der cAMP-Hydrolyse viel höher ist als von cAMP-Synthese, was eine Grundlage der cAMP-Kompartimentierung sein könnte. cAMP-Sensoren wurden auch benutzt, um eine klinisch relevante diagnostische Methode zu entwickeln, die Autoantikörper gegen β1-adrenergen Rezeptoren bei Herzinsuffizienzpatienten zuverlässig nachweist. Diese Methode hat ermöglicht, die Sensitivität der früher entwickelten Techniken zu verbessern. Konformationsänderung in einzelnen Bindungsdomänen von GK und PDE wurde als nächstes benutzt, um ein Reihe neuer fluoreszierender Biosensoren für cGMP zu entwickeln. Diese Sensoren zeigten hohe räumliche und zeitliche Auslösung und wurden zur Analyse schneller Dynamik von cGMP-Synthese und für cGMP-Imaging in Mesangialzellen angewandt. Zusammenfassend wurden hochsensitive Biosensoren für cAMP und cGMP auf Grund einzelner, mit Grünfluoreszenzproteinmutanten fusionierter Bindungs-domäne entwickelt und in verschiedenen biologischen und klinisch relevanten Applikationen eingesetzt.
KW  - Cyclo-AMP
KW  - Cyclo-GMP
KW  - Biosensor
KW  - Fluoreszenz
KW  - Fluoreszenz-Resonanz-Energie-Transfer
KW  - cAMP
KW  - cGMP
KW  - FRET
KW  - Fluoreszenz
KW  - Sensor
KW  - cAMP
KW  - cGMP
KW  - FRET
KW  - fluorescence
KW  - sensor
Y1  - 2005
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-15673
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TY  - THES
A1  - Sun, Kaipeng
T1  - Six Degrees of Freedom Object Pose Estimation with Fusion Data from a Time-of-flight Camera and a Color Camera
T1  - 6DOF Posenschätzung durch Datenfusion einer Time-of-Flight-Kamera und einer Farbkamera
N2  - Object six Degrees of Freedom (6DOF) pose estimation is a fundamental problem in many practical robotic applications, where the target or an obstacle with a simple or complex shape can move fast in cluttered environments. In this thesis, a 6DOF pose estimation algorithm is developed based on the fused data from a time-of-flight camera and a color camera. The algorithm is divided into two stages, an annealed particle filter based coarse pose estimation stage and a gradient decent based accurate pose optimization stage. In the first stage, each particle is evaluated with sparse representation. In this stage, the large inter-frame motion of the target can be well handled. In the second stage, the range data based conventional Iterative Closest Point is extended by incorporating the target appearance information and used for calculating the accurate pose by refining the coarse estimate from the first stage. For dealing with significant illumination variations during the tracking, spherical harmonic illumination modeling is investigated and integrated into both stages. The robustness and accuracy of the proposed algorithm are demonstrated through experiments on various objects in both indoor and outdoor environments. Moreover, real-time performance can be achieved with graphics processing unit acceleration.
N2  - Die 6DOF Posenschätzung von Objekten ist ein fundamentales Problem in vielen praktischen Robotikanwendungen, bei denen sich ein Ziel- oder Hindernisobjekt, einfacher oder komplexer Form, schnell in einer unstrukturierten schwierigen Umgebung bewegt. In dieser Forschungsarbeit wird zur Lösung des Problem ein 6DOF Posenschätzer entwickelt, der auf der Fusion von Daten einer Time-of-Flight-Kamera und einer Farbkamera beruht. Der Algorithmus ist in zwei Phasen unterteilt, ein Annealed Partikel-Filter bestimmt eine grobe Posenschätzung, welche mittels eines Gradientenverfahrens in einer zweiten Phase optimiert wird. In der ersten Phase wird jeder Partikel mittels sparse represenation ausgewertet, auf diese Weise kann eine große Inter-Frame-Bewegung des Zielobjektes gut behandelt werden. In der zweiten Phase wird die genaue Pose des Zielobjektes mittels des konventionellen, auf Entfernungsdaten beruhenden, Iterative Closest Point-Algorithmus aus der groben Schätzung der ersten Stufe berechnet. Der Algorithmus wurde dabei erweitert, so dass auch Informationen über das äußere Erscheinungsbild des Zielobjektes verwendet werden. Zur Kompensation von signifikanten Beleuchtungsschwankungen während des Trackings, wurde eine Modellierung der Ausleuchtung mittels Kugelflächenfunktionen erforscht und in beide Stufen der Posenschätzung integriert. Die Leistungsfähigkeit, Robustheit und Genauigkeit des entwickelten Algorithmus wurde in Experimenten im Innen- und Außenbereich mit verschiedenen Zielobjekten gezeigt. Zudem konnte gezeigt werden, dass die Schätzung mit Hilfe von Grafikprozessoren in Echtzeit möglich ist.
T3  - Forschungsberichte in der Robotik = Research Notes in Robotics - 10 
KW  - Mustererkennung
KW  - Maschinelles Sehen
KW  - Sensor
KW  - 3D Vision
KW  - 6DOF Pose Estimation
KW  - Visual Tracking
KW  - Pattern Recognition
KW  - Computer Vision
KW  - 3D Sensor
Y1  - 2014
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-105089
SN  - 978-3-923959-97-6
ER  - 
TY  - THES
A1  - Tzschichholz, Tristan
T1  - Relative pose estimation of known rigid objects using a novel approach to high-level PMD-/CCD- sensor data fusion with regard to applications in space
T1  - Relative Lagebestimmung bekannter fester Objekte unter Verwendung eines neuen Ansatzes zur anwendungsnahen Sensordatenfusion einer PMD- und CCD-Kamera hinsichtlich ihrer Anwendungen im Weltraum
N2  - In this work, a novel method for estimating the relative pose of a known object is presented, which relies on an application-specific data fusion process. A PMD-sensor in conjunction with a CCD-sensor is used to perform the pose estimation. Furthermore, the work provides a method for extending the measurement range of the PMD sensor along with the necessary calibration methodology. Finally, extensive measurements on a very accurate Rendezvous and Docking testbed are made to evaluate the performance, what includes a detailed discussion of lighting conditions.
N2  - In der Arbeit wird eine neuartige Methode zur Bestimmung der relativen Lage eines bekannten Objektes vorgestellt, welche auf einem anwendungsspezifischen Datenfusionsprozess basiert. Dabei wird ein PMD-Sensor zusammen mit einem CCD-Sensor benutzt, um die Lagebestimmung vorzunehmen. Darüber hinaus liefert die Arbeit eine Methode, den Messbereich des PMD-Sensors zu erhöhen zusammen mit der notwendigen Kalibrierungsmethoden. Schließlich werden detailierte und weitreichende Messungen aus einer sehr genauen Rendezvous und Docking-Testanlage gemacht, um die Leistungsfähigkeit des Algorithmus zu demonstrieren, was auch eine detaillierte Behandung der Beleuchtungsbedingungen einschließt.
T3  - Forschungsberichte in der Robotik = Research Notes in Robotics - 8 
KW  - Bildverarbeitung
KW  - PMD
KW  - phase unwrapping
KW  - rendezvous and docking
KW  - data fusion
KW  - pose estimation
KW  - Sensor
KW  - Raumfahrt
KW  - Image Processing
Y1  - 2014
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-103918
SN  - 978-3-923959-95-2
SN  - 1868-7474
ER  -