Rechenschaftsbericht des Rektorats

Rektorat der Universität Gesamthochschule PaderbornNachgewiesen 1983/87 - 1991/92(Kopie)466!läuft weiter(12/95

Stereoskopische Korrespondenzbestimmung mit impliziter Detektion von Okklusionen

Der Einsatz binokularer Sehsysteme eröffnet sowohl in der Natur als auch in der Technik die Möglichkeit zum räumlichen Sehen.Das Grundprinzip bildet hierbei eine passive Triangulation, deren Ausgangspunkte die korrespondierenden Positionen darstellen, auf die ein Raumpunkt in die Stereobilder projiziert wird. Das zentrale Problem besteht bei dieser Technik darin, die korrespondierenden Bildpunkte eindeutig einander zuzuordnen. Dieses sogenannte Korrespondenzproblem ist einerseits aufgrund mehrerer ähnlicher Strukturen in der betrachteten Szene oft stark mehrdeutig und besitzt andererseits nicht immer eine Lösung, da Bereiche in der Szeneauftreten können, die nur aus einer der beiden Perspektiven zusehen sind. Weiterhin wird eine eindeutige Zuordnung korrespondierender Bildbereiche durch interokuläre Differenzen wie perspektivische Verzerrungen, Beleuchtungsunterschiede und Rauschprozesse zusätzlich erschwert. In der vorliegenden Arbeit werden die einzelnen Komponenten eines Gesamtsystems vorgestellt, die zur stereoskopischen Rekonstruktion der räumlichen Struktur einer Szene erforderlich sind. Den Schwerpunkt der Arbeit bildet ein Selbstorganisationsprozeß, der in Verbindung mit weiteren Verfahrensschritten eine eindeutige Zuordnung korrespondierender Bildpunkte erlaubt. Darüber hinaus werden hierbei einseitig sichtbare Bildbereiche, die eine wesentliche Fehlerursache in der Stereoskopie darstellen, detektiert und vom Zuordnungsprozeß ausgeschlossen.Stereo vision is a passive method used to recover the depth information of a scene, which is lost during the projection of a point in the 3D-scene onto the 2D image plane. In stereo vision, in which two or more views of a scene are used, the depth information can be reconstructed from the different positions in the images to which a physical point in the 3D-scene is projected. The displacement of the corresponding positions in the image planes is called disparity. The central problem in stereo vision, known as the correspondence problem, is to find corresponding points or features in the images. This task can be an ambiguous one due to several similar structures or periodic elements in the images. Furthermore, there may be occluded regions in the scene, which can be seen only by one camera. In these regions there is no solution for the correspondence problem. Interocular differences such as perspective distortions, differences in illumination and camera noise make it even more difficult to solve the correspondence problem. The main focus of this work is a new stereo matching algorithm, in which the matching of occluded areas is suppressed by a self-organizing process. In the first step the images are filtered by a set of oriented Gabor filters. A complex valued correlation-based similarity measurement, which is applied to the responses of the Gabor filters, is used in the second step to initialize a self-organizing process. In this self-organizing network, which is described by coupled, non-linear evolution equations, the continuity and the uniqueness constraints are established. Occlusions are detected implicitly without a computationally intensive bidirectional matching strategy.von Dipl.-Ing. Ralph Trapp aus Winterberg. Referent: Prof. Dr. rer. nat Georg Hartmann, Korreferent: Prof. Dr.-Ing. Ulrich RückertTag der Verteidigung: 15.09.1998Universität Paderborn, Univ., Dissertation, 199

Entwicklung und Herstellung von Hybridbauteilen aus Metallen und Faserverbundkunststoffen für den Leichtbau im Automobil

Im Automobilleichtbau ist ein deutlicher Trend hin zu Multi-Material-Bauweisen festzustellen. Das im Rahmen der vorliegenden Dissertation untersuchte Prepreg-Press-Verfahren stellt eine Möglichkeit dar, Metall-FVK-Hybridstrukturen in großen Serien herstellen zu können. Für die Untersuchungen wurden drei zentrale Handlungsfelder identifiziert: 1. die Werkstoff- und Bauteileigenschaften, 2. der Herstellungsprozess und 3. der Produktentwicklungsprozess. Zunächst wurde die Eignung des Verfahrens zur Herstellung qualitativ hochwertiger FVK-Laminate im Vergleich zu gängigen Verfahren, wie dem Autoklavverfahren, festgestellt. Auch wurden verschiedene Fügetechnologien untersucht, um die Einzelkomponenten zu einem leistungsfähigen Verbund zu vereinen. Anschließend wurden relevante Aspekte des Pressvorgangs wie Prozessparameter oder das Aushärtungsverhalten untersucht, der Herstellungsprozess im Hinblick auf spezifische Anforderungen aus der Automobilindustrie konkretisiert und die Grenzen des Prozesses erfasst. Ferner wurden Werkzeug- und Fertigungskonzepte für eine spätere Umsetzung des Verfahrens entwickelt. Die mittels des Prepregpressens hergestellten Bauteile wiesen unter quasistatischer und schlagartiger Belastung ein hohes Leichtbaupotential im Vergleich zu reinen Stahlstrukturen auf. Die Erkenntnisse flossen schließlich in eine Methodik zur Entwicklung von Hybridstrukturen ein. Diese liefert einen Ansatz für einen systematischen Entwicklungsprozess.In automotive lightweight design, a clear trend is evident towards multi-material constructions. The present thesis examines the prepreg-press process, which constitutes one means of producing metal-FRP-hybrid structures in large series. Three main fields of action were identified for the investigations: 1st the properties of materials and structures, 2nd the manufacturing process and 3rd the product development process. First, the suitability of the process for producing high-quality FRP laminates was determined by comparison to conventional methods such as the autoclave process. In addition, various bonding technologies were studied in order to combine the individual components into a high-performance composite. Following this, relevant aspects of the press technology were investigated, including the process parameters and curing behavior, the production process was substantiated in terms of the specific requirements of the automotive industry and the limits of the process were ascertained. In addition, tooling and production concepts were developed for the future implementation of the method. The components manufactured by prepreg-press technology showed a high potential for lightweight design under quasi-static and impact loads by comparison to pure steel components. The results were finally channeled into a methodology for the development of hybrid structures. This provides an approach for a systematic development process.von Dipl.-Ing. Dipl.-Wrt.-Ing. Christian Lauter aus Bielefeld; Referent: Prof. Dr. rer. nat. Thomas Tröster, Korreferent: Prof. Dr.-Ing. Werner HombergTag der Verteidigung: 07.07.2014Universität Paderborn, Fakultät für Maschinenbau, Univ., Dissertation, 201

Gesundheitswirtschaft in OstWestfalenLippe: Stärken, Chancen und Gestaltungsmöglichkeiten

"Die Gesundheitswirtschaft zählt zu den zentralen Kompetenzbereichen der Region OstWestfalenLippe. Zu diesem Ergebnis kommt die 'Potenzialanalyse OWL – Branchen, Kompetenzen, Perspektiven', die im Auftrag der Initiative für Beschäftigung OWL e.V. und der Bezirksregierung Detmold erstellt und deren Ergebnisse auf der Regionalkonferenz diskutiert wurden. In der Studie heißt es: 'Der Anteil des Gesundheitswesens in OWL liegt leicht über dem NRW-Durchschnitt. Das ist bemerkenswert für eine Branche, die ansonsten räumlich sehr breit gestreut und gleich verteilt ist. In den einzelnen Segmenten des Gesundheitswesens und auch in den damit zusammenhängenden Branchen finden sich in OWL starke Kompetenzen: vor allem in den Kurorten und Kliniken der Region, in der ambulanten Versorgung und in der Medizintechnik und den medizinischen Hilfsmitteln. Diese Kompetenzen werden zukünftig dann erheblich an Bedeutung gewinnen, wenn es gelingt, die anstehenden Umstrukturierungen in der Gesundheitswirtschaft als Chance für eine wirtschaftliche Modernisierung zu nutzen' (Rehfeld/Fernandez-Sanchez 2003)." (Textauszug

Model-based condition and process monitoring based on socio-cyber-physical systems

Die produzierende Industrie strebt im Rahmen der vierten industriellen Revolution, Industrie 4.0, die Optimierung der klassischen Zielgrößen Qualität, Kosten und Zeit sowie Ressourceneffizienz, Flexibilität, Wandlungsfähigkeit und Resilienz in globalen, volatilen Märkten an. Im Mittelpunkt steht die Entwicklung von Smart Factories, in denen sich relevante Objekte, Produktions-, Logistik- und Informationssysteme sowie der Mensch vernetzen. Cyber-physische Systeme (CPS) tragen als sensorisierte und aktorisierte, resiliente und intelligente Gesamtsysteme dazu bei, Produktionsprozesse und -maschinen sowie die Produktqualität zu kontrollieren. Vordergründig wird die technische Komplexität von Produktionssystemen und damit auch zugehöriger Instandhaltungsprozesse durch die Anforderungen an deren Wandlungsfähigkeit und den zunehmenden Automatisierungsgrad ansteigen. Heraus-forderungen bei der Entwicklung und Implementierung von CPS liegen in fehlenden Interoperabilitäts- und Referenzarchitekturkonzepten sowie der unzureichend definierten Interaktion von Mensch und CPS begründet. Sozio-cyber-physische Systeme (Sozio-CPS) fokussieren die bidirektionale Interaktion von Mensch und CPS und adressieren diese Problemstellung. Gegenstand und Zielstellung dieser Dissertationsschrift ist die Definition von Sozio-CPS in der Domäne der Zustands- und Prozessüberwachung von Smart Factories. Untersucht werden dabei Nutzungsszenarien von Sozio-CPS, die ganzheitliche Formulierung von Systemarchitekturen sowie die Validierung der entwickelten Lösungsansätze in industriellen Anwendungsszenarien. Eine erfolgreiche Umsetzung von Sozio-CPS in drei heterogenen Validierungsszenarien beweist die Korrektheit und Anwendbarkeit der Lösungsansätze.Within the scope of the fourth industrial revolution, Industry 4.0, the manufacturing industry is trying to optimize the traditional target figures of quality, costs and time as well as resource efficiency, flexibility, adaptability and resilience in volatile global markets. The focus is on the development of smart factories, in which relevant objects and humans are interconnected . Cyber-physical systems (CPS) are used as sensorized and actuatorized, resilient and intelligent overall systems to control production processes, machines and product quality . The technical complexity of production systems and their associated maintenance processes are rising due to the demands on their adaptability and the increasing automation. Challenges in the development and implementation of CPS include the lack of interoperability and reference architecture concepts as well as the insufficiently defined interaction of people and CPS. Socio-cyber-physical systems (Socio-CPS) focus on bidirectional interaction of humans and CPS to address this problem. The scope and objective of this dissertation is to define Socio-CPS in the condition and process monitoring of smart factories. This dissertation utilizes scenarios of Socio-CPS, holistically defines system architectures and validates the solutions developed in industrial applications. The successful implementation of Socio-CPS in three heterogeneous validation scenarios proves the correctness and applicability of the solutions