Refine
Year of publication
Document Type
- Conference Proceeding (642)
- Article (429)
- Other Publications (143)
- Part of a Book (141)
- Working Paper (128)
- Book (118)
- Report (115)
- Journal (Complete Issue of a Journal) (85)
- Master's Thesis (77)
- Doctoral Thesis (58)
Language
- German (1115)
- English (883)
- Multiple languages (8)
Keywords
Institute
- Fakultät Architektur und Gestaltung (41)
- Fakultät Bauingenieurwesen (105)
- Fakultät Elektrotechnik und Informationstechnik (34)
- Fakultät Informatik (121)
- Fakultät Maschinenbau (60)
- Fakultät Wirtschafts-, Kultur- und Rechtswissenschaften (106)
- Institut für Angewandte Forschung - IAF (115)
- Institut für Naturwissenschaften und Mathematik - INM (3)
- Institut für Optische Systeme - IOS (40)
- Institut für Strategische Innovation und Technologiemanagement - IST (60)
Optical surface inspection: A novelty detection approach based on CNN-encoded texture features
(2018)
In inspection systems for textured surfaces, a reference texture is typically known before novel examples are inspected. Mostly, the reference is only available in a digital format. As a consequence, there is no dataset of defective examples available that could be used to train a classifier. We propose a texture model approach to novelty detection. The texture model uses features encoded by a convolutional neural network (CNN) trained on natural image data. The CNN activations represent the specific characteristics of the digital reference texture which are learned by a one-class classifier. We evaluate our novelty detector in a digital print inspection scenario. The inspection unit is based on a camera array and a flashing light illumination which allows for inline capturing of multichannel images at a high rate. In order to compare our results to manual inspection, we integrated our inspection unit into an industrial single-pass printing system.
Digital cameras are used in a large variety of scientific and industrial applications. For most applications the acquired data should represent the real light intensity per pixel as accurately as possible. However, digital cameras are subject to different sources of noise which distort the resulting image. Noise includes photon noise, fixed pattern noise and read noise. The aim of the radiometric calibration is to improve the quality of the resulting images by reducing the influence of the different types of noise on the measured data. In this paper, a new approach for the radiometric calibration of digital cameras using sparse Gaussian process regression is presented. Gaussian process regression is a kernel based supervised machine learning technique. It is used to learn the response of a camera system from a set of training images to allow for the calibration of new images. Compared to the standard Gaussian process method or flat field correction our sparse approach allows for faster calibration and higher reconstruction quality.
Digital bedruckte Oberflächen müssen strengen funktionalen und ästhetischen Anforderungen genügen. Diese Eigenschaften werden im Rahmen der Qualitätsprüfung kontrolliert. Hierbei wirken sich Oberflächendefekte oftmals erst dann aus, wenn diese auch vom Menschen wahrgenommen werden. Aufgrund der hohen Produktionsgeschwindigkeit kann eine solche Bewertung der Sichtbarkeit von Defekten bisher nur außerhalb des Produktionsflusses durch manuelle - subjektiv geprägte - Inspektion erfolgen. Ziel des Projektes ist (1) die Modellierung von Texturen in einer Form, die an das menschliche visuelle System angepasst ist und (2) die automatisierte Beurteilung der Wahrnehmung von Texturfehlern. Im Rahmen des Projekts wurde ein prototypisches System zur Inline-Erfassung von texturierten Oberflächen entwickelt. Auf Basis von realen Aufnahmen industriell produzierter Holzdekore wurde eine repräsentative Texturdatenbank erstellt. Gezeigt werden erste Resultate im Bereich der Defektdetektion auf Basis von statistischen Merkmalen. Diese Ergebnisse dienen als Grundlage für die spätere wahrnehmungsorientierte Bewertung. Letztlich sollen die im Rahmen des Projekts erlangten Ergebnisse in einen prototypischen Aufbau zur Inspektion von digital bedruckten Dekoren einfließen.
Optical surface inspection
(2016)
Was in Kommunen im benachbarten Ausland, bspw. der Schweiz, Oesterreich oder den Niederlanden, offenbar seit vielen Jahren Stand der Technik ist, ist auf Deutschlands Kommunalstrassen eine 'Sonderbauweise': Verkehrsflaechen aus Beton. Die Gruende fuer die Vernachlaessigung der Betonbauweise im kommunalen Umfeld liegen offenbar in einer aufwendigeren Planung, hoeheren Ausfuehrungskosten, einem komplexeren Einbau (gerade in Zusammenhang mit Einbauten), Instandhaltungsmassnahmen und Massnahmen Dritter an den Ver- und Entsorgungseinrichtungen. Offen ist auch die Frage, inwieweit sich die hoeheren Aufwendungen bei der Betonbauweise hinsichtlich Planung und Ausfuehrung im Rahmen einer Lebenszyklusbetrachtung im Vergleich zur Asphaltbauweise durch einen geringeren Erhaltungsbedarf amortisieren oder ggf. sogar guenstiger darstellen. Infolge vermehrt auftretender typischer Schaeden wie Spurrinnen und Verdrueckungen werden hochbelastete kommunale Verkehrsflaechen wie Bushaltestellen, Busspuren und Kreisverkehre immer haeufiger anstatt in Asphalt oder Pflaster in Beton ausgefuehrt. Die Thematik 'Einsatz von Betonflaechen in Kommunen' ist sehr umfangreich und weitlaeufig. Generell wird hier auch auf die spezifischen Merkblaetter der FGSV verwiesen. Mit den Ausfuehrungen im Fachbeitrag soll demnach grundsaetzlich auf die Belange der Planung, des Baus und die Wirtschaftlichkeit kommunaler Verkehrsflaechen in Betonbauweise eingegangen werden. Es koennen leider nicht alle Besonderheiten und Einzelheiten wie bspw. Baustoffe (Glasfaser) Beruecksichtigung finden. Ziel ist, generelle Moeglichkeiten hinsichtlich des Einsatzes von Betonflaechen im kommunalen Bereich aufzuzeigen. Besonderer Dank gilt dem Strassenbauamt Boeblingen sowie Herrn Baudirektor Andreas Klein, dessen persoenliche Erfahrungen hier einfliessen durften.
Was in Kommunen im benachbarten Ausland, bspw. der Schweiz, Österreich oder den Niederlanden offenbar seit vielen Jahren Stand der Technik ist, ist auf Deutschlands Kommunalstraßen eine „Sonderbauweise“: Betonfahrbahnen. Obwohl, gerade in den neuen Bundesländern diese Bauweise häufig zum Einsatz kam, wird sie heute auf größeren Flächen wie gesamte Straßenzüge, bspw. in Wohngebieten, kaum noch angewendet (Bild 1). Die Gründe liegen offenbar in den schlechten Erfahrungen hinsichtlich einer komfortablen Nutzungsdauer sowie der Notwendigkeit, einen „leichteren“ Zugriff auf die unter der Straßenoberfläche liegenden Ver- und Entsorgungseinrichtungen zu haben. Infolge vermehrt auftretender Schäden wie Spurrinnen, Verdrückungen und weiteren Schäden werden hochbelastete Verkehrsflächen wie Bushaltestellen, Busspuren und Kreisverkehre immer häufiger anstatt in Asphalt- oder Pflaster in Betonbauweise ausgeführt. Die Gründe für die Vernachlässigung der Betonbauweise im kommunalen Umfeld liegen neben einem geringen Erfahrungsschatz sicherlich auch in einer aufwändigeren Planung, höheren Ausführungskosten, einem komplexeren Einbau, gerade in Zusammenhang mit Einbauten, Instandhaltungsmaßnahmen und Maßnahmen Dritter an den Ver- und Entsorgungseinrichtungen. Offen ist auch der Nachweis, dass die Betonbauweise im Lebenszyklus wirtschaftlicher als beispielsweise die Asphaltbauweise ist. Die Thematik „Einsatz von Betonflächen in Kommunen“ ist sehr umfangreich und weitläufig und lässt sich mit einem Vortrag generell nicht behandeln. Mit nachfolgenden Ausführungen soll demnach grundsätzlich auf die Belange der Planung, dem Bau und der Wirtschaftlichkeit kommunaler Verkehrsflächen in Betonbauweise eingegangen werden. Es können leider nicht alle Besonderheiten und Einzelheiten wie Baustoffe (Glasfaser) Berücksichtigung finden. Ziel des Vortrages ist, generelle Möglichkeiten hinsichtlich dem Einsatz von Betonflächen im kommunalen Bereich aufzuzeigen. Besonderer Dank gilt dem Straßenbauamt Böblingen sowie Herrn Baudirektor Andreas Klein, dessen persönliche Erfahrungen hier einfließen durften.
Fatigue and drowsiness are responsible for a significant percentage of road traffic accidents. There are several approaches to monitor the driver’s drowsiness, ranging from the driver’s steering behavior to analysis of the driver, e.g. eye tracking, blinking, yawning or electrocardiogram (ECG). This paper describes the development of a low-cost ECG sensor to derive heart rate variability (HRV) data for the drowsiness detection. The work includes the hardware and the software design. The hardware has been implemented on a printed circuit board (PCB) designed so that the board can be used as an extension shield for an Arduino. The PCB contains a double, inverted ECG channel including low-pass filtering and provides two analog outputs to the Arduino, that combined them and performs the analog-to-digital conversion. The digital ECG signal is transferred to an NVidia embedded PC where the processing takes place, including QRS-complex, heart rate and HRV detection as well as visualization features. The compact resulting sensor provides good results in the extraction of the main ECG parameters. The sensor is being used in a larger frame, where facial-recognition-based drowsiness detection is combined with ECG-based detection to improve the recognition rate under unfavorable light or occlusion conditions.
The multichannel Wiener filter (MWF) is a well-established noise reduction technique for speech processing. Most commonly, the speech component in a selected reference microphone is estimated. The choice of this reference microphone influences the broadband output signal-to-noise ratio (SNR) as well as the speech distortion. Recently, a generalized formulation for the MWF (G-MWF) was proposed that uses a weighted sum of the individual transfer functions from the speaker to the microphones to form a better speech reference resulting in an improved broadband output SNR. For the MWF, the influence of the phase reference is often neglected, because it has no impact on the narrow-band output SNR. The G-MWF allows an arbitrary choice of the phase reference especially in the context of spatially distributed microphones.
In this work, we demonstrate that the phase reference determines the overall transfer function and hence has an impact on both the speech distortion and the broadband output SNR. We propose two speech references that achieve a better signal-to-reverberation ratio (SRR) and an improvement in the broadband output SNR. Both proposed references are based on the phase of a delay-and-sum beamformer. Hence, the time-difference-of-arrival (TDOA) of the speech source is required to align the signals. The different techniques are compared in terms of SRR and SNR performance.
Acoustic Echo Cancellation (AEC) plays a crucial role in speech communication devices to enable full-duplex communication. AEC algorithms have been studied extensively in the literature. However, device specific details like microphone or loudspeaker configurations are often neglected, despite their impact on the echo attenuation or near-end speech quality. In this work, we propose a method to investigate different loudspeaker-microphone configurations with respect to their contribution to the overall AEC performance. A generic AEC system consisting of an adaptive filter and a Wiener post filter is used for a fair comparison between different setups. We propose the near-end-to-residual-echo ratio (NRER) and the attenuation-of-near-end (AON) as quality measures for the full-duplex AEC performance.
This paper studies suitable models for the identification of nonlinear acoustic systems. A cascaded structure of nonlinear filters is proposed that contains several parallel branches, consisting of polynomial functions followed by a linear filter for each order of nonlinearity. The second order of nonlinearity is additionally modelled with a parallel branch, containing a Volterra filter. These are followed by a long linear FIR filter that is able to model the room acoustics. The model is applied to the identification of a tube power amplifier feeding a guitar loudspeaker cabinet in an acoustic room. The adaptive identification is performed by the normalized least mean square (NLMS) algorithm. Compared with a generalized polynomial Hammerstein (GPH) model, the accuracy in modelling the dedicated real world system can be improved to a greater extend than increasing the order of nonlinearity in the GPH model.
This work studies a wind noise reduction approach for communication applications in a car environment. An endfire array consisting of two microphones is considered as a substitute for an ordinary cardioid microphone capsule of the same size. Using the decomposition of the multichannel Wiener filter (MWF), a suitable beamformer and a single-channel post filter are derived. Due to the known array geometry and the location of the speech source, assumptions about the signal properties can be made to simplify the MWF beamformer and to estimate the speech and noise power spectral densities required for the post filter. Even for closely spaced microphones, the different signal properties at the microphones can be exploited to achieve a significant reduction of wind noise. The proposed beamformer approach results in an improved speech signal regarding the signal-to-noise-ratio and keeps the linear speech distortion low. The derived post filter shows equal performance compared to known approaches but reduces the effort for noise estimation.
Simon Grimm examines new multi-microphone signal processing strategies that aim to achieve noise reduction and dereverberation. Therefore, narrow-band signal enhancement approaches are combined with broad-band processing in terms of directivity based beamforming. Previously introduced formulations of the multichannel Wiener filter rely on the second order statistics of the speech and noise signals. The author analyses how additional knowledge about the location of a speaker as well as the microphone arrangement can be used to achieve further noise reduction and dereverberation.
Motion estimation is an essential element for autonomous vessels. It is used e.g. for lidar motion compensation as well as mapping and detection tasks in a maritime environment. Because the use of gyroscopes is not reliable and a high performance inertial measurement unit is quite expensive, we present an approach for visual pitch and roll estimation that utilizes a convolutional neural network for water segmentation, a stereo system for reconstruction and simple geometry to estimate pitch and roll. The algorithm is validated on a novel, publicly available dataset recorded at Lake Constance. Our experiments show that the pitch and roll estimator provides accurate results in comparison to an Xsens IMU sensor. We can further improve the pitch and roll estimation by sensor fusion with a gyroscope. The algorithm is available in its implementation as a ROS node.
Three-dimensional ship localization with only one camera is a challenging task due to the loss of depth information caused by perspective projection. In this paper, we propose a method to measure distances based on the assumption that ships lie on a flat surface. This assumption allows to recover depth from a single image using the principle of inverse perspective. For the 3D ship detection task, we use a hybrid approach that combines image detection with a convolutional neural network, camera geometry and inverse perspective. Furthermore, a novel calculation of object height is introduced. Experiments show that the monocular distance computation works well in comparison to a Velodyne lidar. Due to its robustness, this could be an easy-to-use baseline method for detection tasks in navigation systems.
CoKLIMAx
(2022)
Die Kleinwasserkraft stand zuletzt zunehmend in der öffentlichen Kritik wegen des ökologischen Einflusses und der verhältnismäßigen geringen Stromerzeugung. Der vorliegende Beitrag beschreibt die Einschätzung von KWK-Betreibern zum Potenzial einer Effizienzsteigerung ihrer bestehenden Anlagen durch eine intelligente Informationsvernetzung innerhalb des Flusslaufes der Radolfzeller Aach im Süden Baden-Württembergs, um somit die Stromerzeugung der einzelnen Anlagen zu erhöhen.
Die Integration eines Systems für den Support von Softwareprodukten in ein bestehendes Unternehmensumfeld ist der Schwerpunkt dieser Arbeit. Im ersten Teil dieser Arbeit wird anhand eines theoretischen Prozessmodells das Vorgehen zur stufenweisen Realisierung eines Softwareprojektes beschrieben. Des Weiteren werden den Support unterstützende Managementprozesse und Werkzeuge vorgestellt und ein theoretischer Ansatz für deren Umsetzung im Unternehmen erarbeitet. Der zweite Teil dieser Arbeit beschreibt die einzelnen Prozessphasen der Projektrealisierung. Im Anschluss daran wird das fertige System mit seinen Hauptinhalten erläutert.
For European space missions the importance of electric propulsion is strongly growing and has recently experienced a real burst in the telecom market. The initial drivers of this development were programs of the European Space Agency and projects of the European national space agencies. In addition, electric propulsion is now on the priority list of European commercial satellite manufacturers. Actual programs target orbit raising and station keeping with full electric propulsion for telecom satellites. European space industry, represented by individual companies, has developed specific and generic solutions for the electronics dedicated to powering and controlling electric propulsion systems. The European Space Agency and the European Commission providing support for enabling technology related to Power Processing Units (PPUs) and increasing competitiveness.
Der Einsatz von adaptiv arbeitenden Sicherheitssystemen im Kraftfahrzeugbereich wird ständig zunehmen. Im vorliegenden Projekt soll ein einfach arbeitendes und schnellschaltendendes Aktorprinzip mit Hilfe des Einsatzes von Formgedächtniselementen realisiert werden. Ein solch kostengünstiges und sehr sicher arbeitendes System wird nicht nur vorhandene teure und aufwendige Systeme ersetzen können, sondern es wird auch durch die hohe Integrierbarkeit und günstige Recyclebarkeit den Einsatz von Aktoren im Kraftfahrzeugbereich erhöhen. Gegenstand dieses Projektes ist die werkstoffkundliche Entwicklung eines adaptiven Sicherheitssystems mit Formgedächtnislegierungen zum Einsatz in Kraftfahrzeugen. Durch die spontane Umwandlung der FGL beim Überschreiten einer kritischen Temperatur, können sehr schnell und funktionssicher Linearbewegungen ausgeführt werden. Das Problem der Langzeitstabilität des Formgedächtniseffektes soll in diesem Forschungsvorhaben betrachtet werden. Hierzu werden durch Auslagerungsversuche sowohl die Auswirkungen von Ausscheidungen, als auch die metallkundlichen Hintergründe für die Entstehung der Ausscheidungen betrachtet. Durch die Kenntnis der ablaufenden Vorgänge sollte es möglich sein Legierungen einzusetzen, welche die erforderliche Langzeitstabilität aufweisen. In einem weiteren Projektschritt sollen Schnellerwärmungssysteme entwickelt und erprobt werden, die es ermöglichen mit dem vorhandenen Bordstromnetz eine schnellstmögliche und sichere Erwärmung der FG-Elemente zu gewährleisten.
Aufbau eines neuen Knowledge Networks für den Bereich "Human Resources" der Winterthur Versicherung
(2003)
Die seit Mitte des letzten Jahrhunderts geprägte Industriegesellschaft erfährt eine neue Wende. Das Zeitalter der Informations- und Wissensgesellschaft drängt sich aufgrund der Informationstechnologie (IT) in den Vordergrund. "Die Wissensgesellschaft ist keine ferne Vision. Sie ist längst Realität. Wir müssen sie nicht erfinden, sondern erfinderisch mit ihren Chancen umgehen". Im Gegensatz zur bisherigen Gesellschaft, in der die Produktion von Objekten zu möglichst geringen Kosten im Mittelpunkt stand, orientiert sich diese neue Gesellschaft mehr an der Entwicklung von neuen Ideen und neuem Wissen zur Produktion und Weiterentwicklung von Objekten. Auch die Organisationsform in Unternehmen erfuhr einen Wandel: von funktionalen zu prozessorientierten Organisationsformen. Diese prozessorientierte Organisation ist lernfähiger, da Barrieren, Abeilungsgrenzen und Hierarchieebenen leichter überwindbar geworden sind. In diesem Zusammenhang liegt die Wertschöpfung von Unternehmen darin, dass die Mitarbeiter der Unternehmung mit Geschick, Originalität und Schnelligkeit neue Probleme identifizieren, kreativ lösen und überzeugend kommunizieren. Zum wettbewerbsentscheidenden Faktor wird das Wissen, welches sich in verschiedensten Formen innerhalb des Unternehmens befindet. Dieses zu offenbaren und zu gebrauchen ist u.a. das Ziel des Knowledge Managements. Wie bei jeder Organisation empfiehlt es sich auch beim Knowledge Management, in zusammenhängenden Prozessen zu denken. Dazu müssen Unternehmen Knowledge Management als einen gestaltbaren Prozess verstehen, der sich auf alle internen Prozesse auswirkt.
Bittamo
(2021)
The Ethiopian state increasingly seeks to enlist putative ‘traditional authorities’ to lend legitimacy to policies and interventions in the southwestern peripheries of the country. The underlying assumptions do not accord with the perceptions of the local populations: among the Kara in the South Omo region, legitimacy is predicated upon duty and accountability, and higher degrees of public legitimacy are disconnected from authority and direct command over other people’s conduct. The office of the Kara bitti, the highest spiritual leader, thus proves intractable to such attempts at enlistment and has been little affected by the radical transformation of the Kara’s lives through increasing integration into the Ethiopian state over recent decades. But even as the office has changed little, the lives of those expected to assume the role of bitti has, and the duties of a bitti strongly constrain the office holder and limit their personal ambitions and participation in politics at the local, regional and national level.
Shared Field, Divided Field
(2020)
Anthropologists’ arrival stories have long served to justify, naturalize, and domesticate—often through humor—the fraught moment of entering unasked into other people's lives. This textual convention has been thoroughly critiqued, but no comparable attention has been paid to the analogous moment of departure from the field. The digital age enables both sides to maintain contact, a shift that negates the finality of earlier departures. This article engages the changes wrought by digital media that allow us to remain connected to the field. While this seems a humane affordance, it also means that it is no longer feasible to cleanly sever ties established ‘there’. When anthropologists leave the field, the field will likely follow them—on Facebook or Instagram.
What drives entrepreneurial action to create a lasting impact? The creation of new ventures that aim at having an impact beyond their financial performance face additional challenges: achieving economic sustainability and at the same time addressing social or environmental issues. Little is known on how these new hybrid organizations, aiming for multiple impact dimensions, manage to be congruent with their blended values. A dataset of 4,125 early-stage ventures is used to gain insights into how blended values are converted into financial, social and environmental impacts, giving shape to different types of hybrid organizations. Our findings suggest new hybrid organizations might opt to sacrifice financial impact to achieve social impact, yet this is not the case when they aim to generate environmental or sustainable impact. Therefore, the tensions and sacrifices related to holding blended values are not homogeneous across all types of new hybrid organizations.
Technology commercialization is described as the most dreadful challenge for technology-based entrepreneurs. The scarcity of resources and limited managerial experience make it a daunting task, putting in danger the whole firm emergence. Prior research has often build upon the resource-based view to propose that the new firms' performance is dependent on their initial resource endowments and configurations. Nevertheless, little is known on how the early-stage decisions of the entrepreneur might influence on the growth of the firm. Scholars have suggested that both technology and market orientation actions could influence the performance and growth of firms in this context; nevertheless, there is limited empirical evidence of the influence of these different orientations in the context of new technology-based firms (NTBFs). In this study we propose to explore the influence of technology and demand creation actions adopting a demand-side view. We use a longitudinal study on a panel dataset (2004-2007) with 249 U.S. new high-technology firms to test our hypothesis. The results point towards a rather limited influence of initial resource configurations, as well as an unexpected influence of market and technology orientation in the growth dimensions of an NTBF. The research holds implications for the management of new technology-based firms and for those interested in supporting the development of technology entrepreneurship.
Why does a teacher use drama elements in her language classes? This article critically reflects on the author's experiences with employing drama elements in a compulsory class of German as a Foreign Language at college level. Motives for using drama are discussed, with regard to possible positive effects for the teacher-such as rapport with learners and personal confidence-and potential benefits for the language learners-such as promoting vocabulary and grammar learning, fostering oral skills and increasing motivation. After that the drama activities used in class are briefly described. However, two years of experimentation have also shown up a number of problems with implementing drama elements in class and still leave questions open, requiring further iterations of the drama-based approach in this context. The paper was developed from a talk given at the Drama in Education Days in Konstanz 2018.
Ingenieure auf die Bühne
(2018)
Steps to the stage
(2017)
Domain-specific modeling is increasingly adopted by the software development industry. While textual domain-specific languages (DSLs) already have a wide impact, graphical DSLs still need to live up to their full potential. Textual DSLs are usually generated from a grammar or other short textual notations; their development is often cost-efficient. In this paper, we describe an approach to similarly create graphical DSLs from textual notations. The paper describes an approach to generate a graphical node and edge online editor, using a set of carefully designed textual DSLs to fully describe graphical DSLs. Combined with an adequate metamodel, these textual definitions represent the input for a generator that produces a graphical Editor for the web with features such as collaboration, online storage and being always available. The entire project is made available as open source under the name Zeta. This paper focuses on the overall approach and the description of the textual DSLs that can be used to develop graphical modeling languages and editors.
Domain-Specific modelling is increasingly adopted in the software development industry. While textual domain specific languages (DSLs) already have a wide impact, graphical DSLs still need to live up to their full potential. In this paper we describe an approach that reduces the time to create a graphical DSL to hours instead of months. The paper describes a generative approach to the creation of graphical editors for the Eclipse platform. A set of carefully designed textual DSLs together with an EMF meta-model are the input for the generator. The output is an Eclipse plugin for a graphical editor for the intended graphical language. The entire project is made available as open source under the name Spray and is being developed by an active community. This paper focuses on the description of the workflow and provides an introduction into the possibilities through this approach of a graphical modelling environment.