Signal- und Datenverarbeitung, Programmierung, Bildverarbeitung
Projekte im Bereich der Signalverarbeitung beschäftigen sich mit effizienten Algorithmen zur Signal- und Bildverarbeitung, die für laseroptische, optoelektronische oder ultraschallbasierte Messsysteme eingesetzt werden. Hierzu gehören u. a. folgende Teilaufgaben, die je nach individueller Abstimmung in Kombination oder einzeln bearbeitet werden können:
- Design
- digitale oder analoge Signalverarbeitung
- Signalanalyse im (indirekten) Zeitbereich (Autokorrelation), Frequenzbereich (FFT), etc.
- Anwendung von Transformationen (FFT, Hilbert-, Abel-, Radon-, …), Regressionen, etc. - Simulation:
- Bewertung der Robustheit (Störanfälligkeit), basierend auf Signalmodellen
- Bewertung der Effizienz er Signalverarbeitung (Vergleich der Varianz mit Cramér-Rao-Grenze) - Implementierung (digital: Programmierung, analog: Schaltungstechnik):
- Ansteuerung der Datenquelle (z.B. CCD-/CMOS-Kamera, D/A-Umsetzer)
- Offline-Datenauswertung (Matlab, C/C++)
- Echtzeitdatenauswertung (C/C++, DSP, FPGA/LabVIEW)
- Analoge Schaltung: Leiterplattenlayout und -bestückung - Validierung:
- Test der Signalverarbeitung auf Basis von experimentellen Daten
Folgende Themen können zum Beispiel bearbeitet werden:
- Haarfeine Endoskope für deutlich kleiner Anwendungen als Gastroskopie
- Fühlen mit Licht: Impulsiv stimulierte Brillouin-Streuung in der Biomedizin
- Deformation measurement on lightweight rotors at supersonic surface speeds
- Verbesserung der axialen Auflösung bei Kameramessungen durch Wellenfrontkodierung mit adaptiver Optik
- Bildgebung durch akustische Wellenleiter mittels Deep Learning
- Regelung adaptiver Linsen zum simultanen Durchstimmen der Brennweite und induzierter sphärischer Aberrationen
- Nerven steuern mit Licht: Holographische Lichtfeldformung für die optogenetische Zellstimulation
- Neuartige Messsysteme für in-prozess Messtechnik und Optogenetik auf Basis von Bildwellenleitern
- HiLo Mikroskopie mit adaptiven Linsen
- Phasenkonjugation durch Gewebe
- Seedinglose Messung der Geschwindigkeit mittels kamerabasierter Lasermesstechnik