Humboldt-Universität zu Berlin - Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät - Institut für Informatik

Probevortrag Promotion: Felix Wermke

Am Dienstag, den 10. Mai um 11:00 (s.t.) wird Herr Felix Wermke seine Promotion mit dem Titel

"Optical Synchronization of Time-of-Flight Cameras"

vorstellen. Nach dem 30-minütigen Vortrag in deutscher Sprache, gibt es die Möglichkeit, Fragen zu stellen und Kommentare zu geben. Eine Zoom-Einladung finden Sie hier. (nur mit Infromatik-Account)

Abstract:

Time-of-Flight (ToF) Kameras nutzen die Laufzeit eines ausgesendeten Lichtpulses zur Distanzmessung und sind eine vielversprechende Alternative zu den derzeitigen 3D-Bildgebungssystemen. Eine Anordnung mehrerer ToF-Kameras wird verwendet, um ihre vergleichsweise geringere Auflösung zu kompensieren, das Sichtfeld zu vergrößern und Verdeckungen zu verringern. Der gleichzeitige Betrieb birgt jedoch die Möglichkeit von Störungen, die aufgrund der gleichzeitigen Aussendung von Lichtimpulses mehrerer Kameras zu fehlerhaften Tiefenmessungen führen können. Eine Möglichkeit zur Verringerung von Störungen ist die aufeinanderfolgende Anordnung mehrerer Kameras in Zeitschlitzen, so dass jede Kamera die Szene exklusiv belichtet, ein Verfahren, das als Zeitmultiplex-Vielfachzugriff (time-division multiple access, TDMA) bekannt ist. Es wird eine neue optische Synchronisation vorgestellt, die keine zusätzliche Hardware oder Infrastruktur erfordert, um TDMA zu nutzen. Sie ermöglicht es einer Kamera, die Aufnahmen anderer Kameras zu erkennen und ihre Aufnahmezeitpunkte schnell zu synchronisieren, so dass keine Störungen auftreten können. Die Synchronisation wurde konzipiert, implementiert und in einem Versuchsaufbau mit drei unabhängig voneinander arbeitenden ToF-Kameras verifiziert.

Abstract (English):

Time-of-Flight (ToF) cameras are a promising alternative to current 3-D imaging systems. A setup of multiple ToF cameras is used to overcome their comparatively lower resolution, increase the field of view, and to reduce occlusion. However, the simultaneous operation introduces the possibility of interference resulting in erroneous depth measurements due to the measurement of the time of flight of a light pulse. One option to mitigate interference is the consecutive arrangement of multiple cameras in time slots, such that each camera illuminates the scene exclusively, a procedure known as time-division multiple access (TDMA). A new optical synchronization is presented, requiring no additional hardware or infrastructure, to utilize TDMA. It effectively enables a camera to sense the acquisition process of other cameras and rapidly synchronize its acquisition times to operate without interference. The synchronization has been conceptualized, implemented, and verified with an experimental setup with three independently operating ToF cameras.