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Intelligent durch Regen und Nebel schauen

Optischer Time-of-Flight-Sensor

Optisches Simulationsergebnis für heftigen Regen zwischen einem „Time-of-Flight 3D imaging“ Sensor und 4 würfelförmigen Objekten.

Ein optischer „Time-of-Flight“ (ToF) Sensor emittiert Licht mit modulierter Helligkeit. Umliegende Objekte reflektieren oder streuen einen Teil dieses Lichts zurück zum Sensor. Die Umlaufzeit und Helligkeit dieses Lichts wird gemessen. Dies ermöglicht vielfältige Anwendungen, wie beispielsweise die 3D-Distanzmessung oder die Analyse von Aerosolen, Gasen und Wolken in der Atmosphäre. „Time-of-Flight 3D imaging“ Sensoren ermöglichen eine ortsaufgelöste Entfernungsmessung und dadurch 3D-Kartografierung. Dank dieser Eigenschaften werden sie oft bei autonomen Fahrzeugen wie auch bei Robotern verwendet. Umwelteinflüsse wie Regen, Nebel oder Schnee können die Distanzbestimmung zu umliegenden Objekten beeinflussen. Die Quantifizierung sowie Entwicklung von Messstrategien zur Vermeidung oder Separierung dieser Umwelteinflüsse ist am CTR Gegenstand aktueller Forschung innerhalb des IoSense-Projekts*. Es wurde bereits eine Toolbox zur Simulation optischer Effekte von „Time-of-Flight 3D imaging“ Sensoren implementiert sowie der Einfluss von Regen und Nebel auf die Sensorsignale für verschiedene Szenen quantifiziert. Die obige Grafik zeigt das Ergebnis für heftigen Regen. Die einzelnen Regentropfen sind deutlich erkennbar. Diese Ergebnisse dienen als Basis zur Entwicklung entsprechender Filterund Kompensationsstrategien. Dies kann die Genauigkeit solcher Sensoren deutlich verbessern und ihren Einsatzbereich erweitern.

Link: Projekt IoSense

* Das Projekt IoSense wird im Rahmen von ECSEL JU (Electronic Component Systems for European Leadership Joint Undertaking) gefördert. Das Joint-Undertaking-Programm wird durch Mittel aus dem europäischen Horizon- 2020-Programm und durch Österreich, Belgien, Deutschland, Sachsen, die Niederlande, die Slowakei und Spanien unterstützt. Das Projekt ist cofinanziert von der Österreichischen Forschungsförderungsgesellschaft (FFG).

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