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Am Mittwoch, den 17.11.2010, hält Dominik Herwald um 16:30 im Raum P 7.2.03 einen Vortrag über seine Studienarbeit mit dem Titel:

Entwicklung eines modularen Low Power Kamerasystems für mobile sichtgesteuerte Roboter

Zusammenfassung:

Moderne autonome Robotersysteme unterstützen die Wahrnehmung ihrer Umgebung immer häufiger mit einer oder mehreren Kameras. Das Auge als natürliches Vorbild zeigt, wie leistungsfähig dieses Konzept sein kann. Die von hochauflösenden Bildsensoren generierten Datenmengen erfordern die integration von sehr leistungsfähigen Verarbeitungssystemen. Bei mobilen Robotern müssen allerdings Energie- und Platzbedarf minimiert werden. Ziel dieser Arbeit ist die Entwicklung eines kleinen, energieeffizienten und kostengünstigen Kamerasystems, das sich direkt in mobile Roboter integrieren lässt und leistungsfähig genug für typische Bildverarbeitungsaufgaben ist. Insbesondere kann mit einem solchen System direkt mit den unkomprimierten Rohdaten des Bildsensors gearbeitet werden. Für telesensorische Anwendungen ist auch das Streaming von komprimierten Bilddaten über eine WLAN Verbindung an einen Operator PC erforderlich. Durch modularen Aufbau sollen Bildsensor und Verarbeitung voneinander getrennt werden und optional beliebige Vorverarbeitungsstufen zwischenschaltbar sein. So z.B. ein FPGA Modul für parallelisierbare Bildverarbeitungsalgorithmen (Stereo Kamera). Die Abmessungen des Basissystems sollten 5x5x5cm nicht überschreiten, damit es sich auch für kleine Roboter eignet. Die High-Level Steuerung eines Roboters kann direkt vom Kamerasystem übernommen werden. Dazu müssen genügend I/O Interfaces zur Verfügung stehen und allgemeine Steuerungsprozesse parallel zur Bildverarbeitung ausführbar sein. Um all diese Anforderungen erfüllen zu können, kommen nur moderne Applikationsprozessoren mit hohen Taktfrequenzen, sehr schnellem Speicherinterface und zahlreichen I/O Schnittstellen in Frage. In dieser Arbeit wird ein Prozessor basierend auf dem ARM Cortex-A8 Kern mit Taktraten von >=600MHz und integriertem Hardware Video Encoder zum Einsatz kommen. Solch ein Prozessor stellt besondere Anforderungen an die Hardwareentwicklung. Das verwendete fine pitch BGA Package und die zahlreichen schnellen Interfaces machen die Entwicklung einer komplexen Multilayerplatine notwendig, wobei insbesondere auf Signalintegrität und kostengünstige Fertigbarkeit geachtet werden muss.