Messsystemtheorie, Modellbildung und Simulation
Bei Arbeiten aus dem Themenfeld „Messssystemtheorie“ geht es um eine modellbasierte Analyse von Messsystemen, wobei laseroptische, optoelektronische und ultraschallbasierte Messsysteme untersucht werden. Hierzu gehören u. a. folgende Teilaufgaben, die je nach individueller Abstimmung in Kombination oder einzeln bearbeitet werden können:
- Modellierung:
- Aufstellen von Modellgleichungen
- Modellierung von Störeinflüssen wie z.B. Rauschen
- Modellverifikation durch Rechnung (analytisch oder numerisch)
- Modellvalidierung durch Messung - Simulation:
- Implementierung des Modells in einer Simulationsumgebung (Matlab) - modellbasierte Messsystemanalyse:
- Auslegung eines Messsystemaufbaus
- Abschätzung der Messunsicherheit (analytisch oder numerisch)
- Bewertung der Messunsicherheit (Messunsicherheitsbudget)
- Identifizierung und Berechnung von Messunsicherheitsschranken (Cramér-Rao-Schranke) - Validierung:
- experimentelle Überprüfung der Berechnungen
Folgende Themen können zum Beispiel bearbeitet werden:
- Haarfeine Endoskope für deutlich kleiner Anwendungen als Gastroskopie
- Deep Neural Networks zur Kontrolle faseroptischer Endoskope
- Fühlen mit Licht: Impulsiv stimulierte Brillouin-Streuung in der Biomedizin
- Regelung adaptiver Linsen zum simultanen Durchstimmen der Brennweite und induzierter sphärischer Aberrationen
- Seedinglose Messung der Geschwindigkeit mittels kamerabasierter Lasermesstechnik