Die hohe Leistungsstärke der visuellen Wahrnehmung des Menschen beruht unter anderem auf der Fähigkeit, unterschiedliche Lichtspektren als dreidimensionale Farbsignale bewerten zu können. Der Mensch gewinnt damit zusätzliche Szeneninformation, welche die Zuverlässigkeit seiner Entscheidungsfindung verbessert.
In der Geschichte der industriellen Bildverarbeitung spielte die Analyse von Farbinformation zunächst eine untergeordnete Rolle, was vorrangig durch die technologisch unausgereifte und teure Gerätetechnik
zur Gewinnung der Farbinformation bedingt war. Mit der stetigen Verbesserung der gerätetechnischen Basis und dem Bestreben nach weitreichender Automatisierung in der industriellen Produktion (z. B. Qualitätskontrolle, Prozesssteuerung) und in anderen Bereichen (z.B. Luftbildauswertung) gewann die Farbbildverarbeitung zunehmend an Bedeutung. Gemessen an dem hohen Potential der Farbbildverarbeitung kann der heute erreichte Entwicklungstand ebenso wie der Verbreitungsgrad noch immer nicht befriedigen.
Damit bleibt dies ein äußerst aussichtsreiches Arbeitsgebiet für Forschung und Entwicklung.
Aufbauend auf den langjährigen Erfahrungen und Arbeitsergebnissen der Forschungsgruppe Bildverarbeitung der Technischen Universität Ilmenau bildet die Farbbildverarbeitung bereits mit der Gründung des ZBS e.V. ein wesentliches Betätigungsfeld. Inhaltlich erstrecken sich die Forschungs- und Entwicklungsarbeiten über das gesamte Spektrum der Farbbildverarbeitung, von der Erfassung bis zur Klassifikation der Farbbilddaten. Dabei werden sowohl aus der Analyse von skalaren und vektoriellen Bilddaten bekannte, gegebenenfalls erweiterte Methoden als auch neue, eigens für die Farbanalyse entwickelte Verfahren eingesetzt.
Darüber hinaus widmen sich unsere Aktivitäten der Qualifizierung von Farbsensorik und Farb- messtechnik sowie der Untersuchung von Methoden zur Ableitung genormter farbmetrischer Kennwerte.
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Neuere Forschungsgebiete sind dabei die spektrale Schätzung von Farbreizen aus der mehrkanaligen, breitbandigen Erfassung mittels Mehrbereichssen- soren und die spektrale Synthese von genormten Lichtstimmungen mit LED-basierten Primärquellen. |
Unser Erfahrungsschatz wurde mehrheitlich in Verbindung mit Aufgabenstellungen aus der Praxis aufgebaut.
Die Schwerpunkte unserer Arbeit erstrecken sich auf folgenden Gebieten:
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Licht, Farbe, Farbsensorik, mehrkanalige Sensorsignalverarbeitung
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Q-SpecTM sind miniaturisierte hyperspektrale Messsysteme.
Sie verbinden die Vorzüge colorimetischer und spektraler Messsysteme, d.h. Kompaktheit, Robustheit, Schnelligkeit und Preis des Dreibereichsverfahrens mit der hohen
Ergebnisgüte und -verwertbarkeit der spektralen Messung.
Dieses Systemkonzept ermöglicht, zusammen mit applikationsspezifisch erstellten
Q-SpecTM-Verrechnungsvorschriften, spektralnahe, absolute Messungen
mit sehr hoher Messfrequenz überall dort,
wo bislang die Defizite einfacher Farbsensoren in Kauf genommen werden mussten und spektrale Systeme zu kostspielig sind. |
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Q-SpecTM -
Mehrbereichsmesssysteme
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Q-SpecTM -
Multistimulus Colourimetry
Measurement System
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SpecWorks-MSM sind miniaturisierte Handspektrometer aus der SpecWorks-Produktfamilie.
Bei der Spektralphotometrie wird ein spektraler Farbreiz direkt in schmalen Wellenlängenintervallen absolut gemessen.
Die Ergebnisse sind Farbstoffeigenschaften (Colorant) von Objekten oder spektrale Charakteristiken von Lichtquellen.
Sie bilden die Grundlage u.a. für Materialstoffanalysen oder Kontrollprozesse im Bereich der industriellen Qualitätssicherung.
Das SpecWorks-MSM-VIS erfasst einen Spektralbereich von 380-750 nm in 4 nm Schrittweite.
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SpecWorksTM MSM -
Miniaturisierte spektrale Messsysteme
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SpecWorksTM MSM -
Miniaturized Spectral Measuring Sys tems
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LED-basiertes Lichtquellenprinzip
zur Erzeugung spektral definierter
Lichtstimmungen
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LED-based Light Source for Pro-
ducing defined Light Character
istics
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Verarbeitung von Farbbildern und mehrkanaligen Bilddatenaufkommen
- Transformationen / Projektionen des Farbraums
- Ikonische Bildverarbeitung in lokalen Nachbarschaften
- Statistische Auswertung von Farbverteilungen
- Bildanalyse von Farbtexturen unter Berücksichtigung einer gesamtheitlichen Betrachtung von Farbe und Textur
- Farbpixelklassifikation / Farbsegmentierung
- Bild-Bild-Vergleich von Farbbildern
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Unsere Kompetenzfelder im Bereich Farbbildverarbeitung
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Relevante neuere Veröffentlichungen (siehe auch) :
Stefan Junger
Nanko Verwaal
Rico Nestler
Daniel Gäbler
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"Integrierte Multispektralsensoren in CMOS-Technologie"
in MikroSystemTechnik Kongress 2017, München, VDE-Verlag GmbH, S.813-815, ISBN: 978-3-8007-4491-6
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Oktober 2017
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Rico Nestler
Kai Fischer
Karl-Heinz Franke
Stefan Junger
Daniel Gäbler
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"Sensorisches spektrales Feedbacksystem für anspruchsvolle Leuchtenanwendungen"
Tagungsband zum 23. Workshop Farbbildverarbeitung, 05.-06. Oktober 2017, Fogra Forschungsgesellschaft Druck e.V. München, Andreas Kraushaar, Philipp Tröster (Hrsg.), S.59-74 , ISBN: 978-3-00-057941-7
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Oktober 2017
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Stephan Junger
Rico Nestler
Daniel Gäbler
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"Multispektraler CMOS-Sensor und dessen Eignungsbewertung für Lichtanwendungen"
Tagungsband zum 22. Workshop Farbbildverarbeitung, 29.-30. September 2016, Ilmenau, Karl-Heinz Franke, Rico Nestler (Hrsg.), S. 9-21,
ISBN: 978-3-00-053918-3
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September 2016
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Kay Wenzel
Kai Fischer
Rico Nestler
Torsten Machleidt
Karl-Heinz Franke
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"Konzept einer LED-Lichtquelle zum Synthetisieren von spektral definierten Lichtstimmungen"
21. Workshop Farbbildverarbeitung, 15.-16. Oktober 2015, Koblenz, Dietrich Paulus, Marcel Häselich, Detlev Dröge (Hrsg.), S. 65-73,
urn:nbn:de:kola-12755
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Oktober 2015
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Rico Nestler
Rainer Jahn
Karl-Heinz Franke
Stephan Junger
Daniel Gäbler
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"Einsatz hyperspektraler Sensoren zur Überwachung intelligenter LED-basierter Lichtquellen -- eine Fallstudie"
21. Workshop Farbbildverarbeitung, 15.-16. Oktober 2015, Koblenz, Dietrich Paulus, Marcel Häselich, Detlev Dröge (Hrsg.), S. 50-64,
urn:nbn:de:kola-12755
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Oktober 2015
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Karl-Heinz Franke
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"Strahlung, Licht, Hellempfinden und Farbe",
Folien zu Vorlesungsanteilen PD Dr.Franke zur Computergrafik - Teil 1
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2013
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Karl-Heinz Franke
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"Farbräume im Überblick",
Folien zu Vorlesungsanteilen PD Dr.Franke zur Computergrafik - Teil 2
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2013
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Karl-Heinz Franke
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"Subtraktive Farbmischung, Color Management und Farbdisplays",
Folien zu Vorlesungsanteilen PD Dr.Franke zur Computergrafik - Teil 3
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2013
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Karl-Heinz Franke,
Rainer Jahn,
Rico Nestler
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"Licht und seine Wirkungsweise in Machine-Vision-Applikationen",
Vortrag im Rahmen der SPECTARIS-Tagung "Mehr sehen mit dem richtigen Licht - Innovative Beleuchtungslösungen
für Machine-Vision-Anwendungen", 18. Juni 2013 Waldbronn, Polytec GmbH
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Juni 2013
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Karl-Heinz Franke
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"Spectral Control of LED Light Sources for Universal Applications"
auf 13. SpectroNet Collaboration "Innovative/Smart Color and Spectral Imaging
in Industry, Biology and Medicine" Forum Konstanz, 17.04.2012, Konstanz, Deutschland
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April 2012
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Karl-Heinz Franke
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"Das quasi-spektrale Messsystem Q-Spec und seine Nutzung zur Regelung LED-basierter Lichtquellen"
auf Darmstädter Kolloquium Optische Messtechnik (DAKOM 2011) - Charakterisierung von LED Lichtquellen, Leitung Prof. Theo Tschudi, 06.06.2011, Darmstadt, Deutschland
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Mai 2011
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Karl-Heinz Franke
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"From Color Measurements via Multiple Color to Spectral imaging"
auf 10. SpectroNet Collaboration Forum Jena, 20.04.2011, Jena, Deutschland
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April 2011
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Torsten Machleidt,
Dietmar Kollhoff,
Oliver Dathe,
Daniel Kapusi,
Rico Nestler,
Karl-Heinz Franke
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"Untersuchung des Einsatzes von Farbkameras zur
3D-Oberflächenmessung mittels Weißlichtinterfero-
metrie"
Proceedings of 17. Workshop Farbbildverarbeitung, ISBN: 978-3-00-035834-0, Konstanz, Deutschland, 29.-30.9.2011, pp. 107-118
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September 2011
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D. Kapusi,
P. Prinke,
D. Vehar,
R. Jahn,
R. Nestler,
K.-H. Franke
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"Simultaneous Geometric and Colorimetric Camera Cali- bration"
Tagungsband 16. Workshop Farbbildverarbeitung, Ilmenau 2010, K.H. Franke, R. Nestler (Hrsg.), ISBN: 978-3-00-032504-5
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Oktober 2010
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D. Kollhoff
D. Kreutzer
T. Langner
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"Farbbasierte Druckbildinspektion an Rundkörpern und farbmetrische Überwachung der Lichtquelle"
Beitrag zum 14. Workshop Farbbildverarbeitung 2008, Aachen, 01.-02. Oktober 2008
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Oktober 2008
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R. Nestler
R. Jahn
E. Sparrer
K.-H. Franke
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"Praktischer Einsatz von
Mehrbereichsfarbmesssystemen zur spektralen
Charakterisierung von selbstleuchtenden und
nicht selbstleuchtenden Objekten"
Beitrag zum 14. Workshop Farbbildverarbeitung 2008, Aachen, 01.-02. Oktober 2008
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Oktober 2008
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C. Hufeland
K.-H. Franke
R. Jahn
R. Nestler
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"Methodischer Ansatz einer LED-Normlichtquelle für Farb-
messsysteme nach dem Dreibereichsverfahren"
Beitrag zum 13. Workshop Farbbildverarbeitung 2006, Koblenz, 04.-05. Oktober 2007
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Oktober 2007
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T. Langner
D. Kollhoff
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"Colour-based Print Inspection on round-shaped Objects"
Beitrag im Rahmen des 52. Internationalen Wissen-
schaftlichen Kolloquiums 2007 der TU Ilmenau
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September 2007
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K.-H. Franke et.al.
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"Vollständige Oberflächenprüfung von Orangen mittels Farbbildverarbeitung"
Beitrag zum 12. Workshop Farbbildverarbeitung 2006, Ilmenau, 05.-06. Oktober 2006
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Okt. 2006
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Jahn R.,
K.-H. Franke
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"Methoden des automatischen Weisabgleichs
und ihr Bezug zur Farbkonstanz"
Beitrag zum 12. Workshop Farbbildverarbeitung 2006, Ilmenau, 05.-06. Oktober 2006
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Okt. 2006
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Nestler R.,
K.-H. Franke
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"Quasi-spektraler Mehrbereichsmessansatz durch Einsatz eines iterativ regularisierten, targetbezogenen Interpolators"
Beitrag zum 12. Workshop Farbbildverarbeitung 2006, Ilmenau, 05.-06. Oktober 2006
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Okt. 2006
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Jahn R.,
K.-H. Franke
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"Methoden des automatischen Weisabgleichs
und ihr Bezug zur Farbkonstanz"
Beitrag zum 12. Workshop Farbbildverarbeitung 2006, Ilmenau, 05.-06. Oktober 2006
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Okt. 2006
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Kooperationspartner:
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MAZeT GmbH - Farbsensorik / Farbmessung
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