Atemtracking mit PMD-Kamera

Würzburg, 12.03.2010 (sch).

Robotik und Telematik: von Prof. Dr. SCHILLIG, Universität Würzburg. Die Kombination fortgeschrittener Informationsverarbeitungsmethoden mit Verfahren der Regelungstechnik eröffnen in Robotik und Telematik interessante Forschungs- und Anwendungsperspektiven.

Im Rahmen der Technischen Informatik liegen deshalb die interdisziplinären Aufgabenschwerpunkte bei der Integration von Informatik, Elektronik, Mechanik, Sensorik, Telekommunikation, Regelungs- und Steuerungstechnik, um Roboter adaptiv und flexibel ihrer Arbeitsumgebung anzupassen. Anwendungsschwerpunkte bilden Roboterfahrzeuge, Tele-Robotik, Raumfahrtsysteme und Medizin-Robotik.

 

Atemtracking mit PMD-Kamera

Die strahlentherapeutische Behandlung von Tumoren im Bereich der Lunge erfordert die Kompensation der von der Atembewegung hervorgerufenen Tumorbewegung. Um erweiterte Korrelationsschemata zwischen Atem- und Tumorbewegung im Gegensatz zur Verwendung von Infrarot-Kameras für das Atemtracking zu erreichen, wird dieses mit einer PMD-Kamera (Time-Of-Flight-Prinzip) durchgeführt. Somit stehen mehr Informationen in Form von Oberflächenveränderungen anstatt punktuelle Daten zur Verfügung, die eine höhere Korrelation mit der Tumorbewegung erlauben und zu einer Verbesserung der Behandlung führen, in dem die Zielgenauigkeit und damit eine Reduktion der ebenfalls bestrahlten Sicherheitssäume erreicht werden kann.

 

Sensortestaufbau für Neigungssensoren
Im Bereich Sensorik und Signalverarbeitung waren zur Charakterisierung von Robotermessfahrzeugen verschiedene Sensortypen zur präzisen Neigungsmessung zu vergleichen. Für diesen Auftrag wurde vom ZfT ein Prüfaufbau bestehend aus Mechanik, hochgenauen Messgeräten sowie Steuer-/Auswertungssoftware konzipiert und gebaut.
Durch systemtheoretische Analysen und geeignetes Filterdesign konnte die erzielbare Genauigkeit enorm gesteigert werden. Außerdem wurden bei einem der Sensoren Fehlerquellen im bestehenden System aufgedeckt. Als interessantes Resultat konnte dem Kunden ein preisgünstigeres alternatives Sensorsystem mit hoher Genauigkeit empfohlen werden, das seine Praxistauglichkeit bereits bei Einsätzen vor Ort unter Beweis gestellt hat
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