Zugl.: Paderborn, Universiẗat, Diss., 2005.

Techn. Universiẗat, Diss., 2005--Berlin.

Die Dissertation beschreibt Verfahren zur Fusion von Sensordaten am Beispiel eines PreCrash-Systems für Kraftfahrzeuge. Ein PreCrash-System erkennt mit Hilfe von Sensoren, die das Fahrzeugumfeld überwachen, (unvermeidliche) Unfälle wenige hundert Millisekunden vor Beginn des Zusammenstoßes und stellt verschiedene Informationen zur Verfügung, die bei der Aktivierung von Sicherheitseinrichtungen wie Gurtstraffer oder Airbags hilfreich sind. Neben guten Erkennungsleistungen spielt bei einem solchen System vor allem die Eignung für den Einsatz im automobilen Umfeld mit all seinen Anforderungen eine große Rolle. Dies bedeutet zum Beispiel Robustheit gegenüber schwierigen Wetterbedingungen, geringe Anforderungen an die Rechenleistung und auch die Erkennung eines Sensorausfalls. Ebenso stellt die Vielfalt möglicher Objekte mit ihren unterschiedlichen Reflexionseigenschaften und teilweise sehr hohen Relativgeschwindigkeiten eine besondere Herausforderung für ein umfelderkennendes System dar. Nach einführenden Betrachtungen zum Stand der Technik und der Zielstellung, unterschiedliche Sensorik zur Verbesserung der Detektionsleistungen und damit der Robustheit des Gesamtsystems zu fusionieren, beinhaltet die Arbeit eine Beschreibung der Funktionalität "PreCrash", Angaben zu Voraussetzungen und speziellen Umgebungsbedingungen im Fahrzeugbereich, die Einfluss auf die Verfahrensauswahl ausüben und eine Beschreibung der verwendeten Sensorik. Signalverarbeitungsverfahren zur Realisierung eines PreCrash-Systems sind sowohl auf Basis eines Einzelsensorsystems als auch auf Grundlage eines Multisensorsystems ausführlich dokumentiert. Ansätze zur Sensordatenfusion werden gesondert dargestellt und auch Nebenaspekte wie die Erkennung von Sensorausfällen berücksichtigt. Die Arbeit enthält Ergebnisse, die die Erkennungsleistungen mehrerer implementierter Verfahren aufzeigen und die auf realen, mit Hilfe eines Versuchsfahrzeuges aufgenommener Daten basieren.

Zugl.: Zürich, Techn. Hochsch., Diss., 2009

Zugl.: Zürich, Techn. Hochsch., Diss., 2009

Zugl.: Bielefeld, Univ., Diss., 2005 / Hergestellt on demand

Zugl.: Karlsruhe, Universiẗat, Diss., 2008.

Techn. University, Diss., 2005--München.

Within the last years, e.g. by investigating the fluorescence of single molecules in biological cells, remarkable progress has been made in cell biology extending conventional ensemble techniques concerning temporal / spatial resolution and the detection of particle subpopulations [82]. In addition to employing single fluorophores as "molecular beacons" to determine the position of biomolecules, single molecule fluorescence studies allow to access the photophysical dynamics of genetically encoded fluorescent proteins itself. However, in order to gain statistically consistent results, e.g. on the mobility behavior or the photophysical properties, the fluorescence image sequences have to be analyzed in a preferentially automated and calibrated (non-biased) way. In this thesis, a single molecule fluorescence optical setup was developed and calibrated and experimental biological in-vitro systems were adapted to the needs of single molecule imaging. Based on the fluorescence image sequences obtained, an automated analysis algorithm was developed, characterized and its limits for reliable quantitative data analysis were determined. For lipid marker molecules diffusing in an artifcial lipid membrane, the optimum way of the single molecule trajectory analysis of the image sequences was explored. Furthermore, effects of all relevant artifacts (specifically low signal-to-noise ratio, finite acquisition time and high spot density, in combination with photobleaching) on the recovered diffusion coefficients were carefully studied. The performance of the method was demonstrated in two series of experiments. In one series, the diffusion of a fluorescent lipid probe in artificial lipid bilayer membranes of giant unilamellar vesicles was investigated. In another series of experiments, the photoconversion and photobleaching behavior of the fluorescent protein Kaede-GFP was characterized and protein subpopulations were identified.

Für die schnelle Visualisierung großer Modelle werden sogenannte Echtzeit-Visualisierungsverfahren (real time rendering techniques) eingesetzt. Durch parallele Verarbeitung der Objektdaten auf Multicore-CPUs ist es möglich, die Geschwindigkeit der Darstellung gegenüber GPU-basierten Verfahren weiter zu erhöhen. Insbesondere wurde die Möglichkeit untersucht, das Occlusion-Culling mit Hilfe der CPU durchzuführen. Dabei konnte speziell das Worst-Case-Verhalten verbessert werden. Mit der Anzahl der Systemkomponenten (z.B. Trackingsystem, Beamer, Rechner) steigt die Trägheit (Latenz) des Gesamtsystems, was eine Echtzeitverarbeitung der Daten deutlich erschwert. Durch Bewegungsvorhersagen, die speziell an das Nutzerverhalten im Rahmen der Anwendung angepasst sind, können auftretende Latenzen kompensiert werden. Die Entwicklungen erfolgten im Kontext einer immersiven Tischtennissimulation. Tischtennis gehört zu den schnellsten Sportarten und repräsentiert somit eine anspruchsvolle Umgebung. Ein weiterer wichtiger Aspekt bei der Interaktion mit virtuellen Umgebungen ist die Natürlichkeit (Intuitivität) der Benutzeroberfläche. Durch eine möglichst direkte (aus der Realität bekannte) Umsetzung der Benutzerbewegungen in Systembefehle wird eine höchstmögliche Effektivität im Umgang mit dem System erzielt. Im Rahmen einer Designanwendung wurden Interaktionstechniken realisiert, die den alltäglichen Bewegungsabläufen nachempfunden sind.