Forschung für die industrielle Bildverarbeitung Zwei neue Institute verstärken Fraunhofer-Allianz Vision

Die Auswertung der Phaseninformation erlaubt die Detektion von Verunreinigungen in Keksen, selbst bei geringen Kontrastunterschieden. Der Splitter wird im Phasenbild (links) sichtbar (rot). (Die Verunreinigung wurde vom Fraunhofer FHR zu Versuchszwecken eingebracht.)
Die Auswertung der Phaseninformation erlaubt die Detektion von Verunreinigungen in Keksen, selbst bei geringen Kontrastunterschieden. Der Splitter wird im Phasenbild (links) sichtbar (rot). (Die Verunreinigung wurde vom Fraunhofer FHR zu Versuchszwecken eingebracht.)

Die Fraunhofer-Allianz Vision hat sich um zwei neue Institute erweitert: das Fraunhofer-Institut für Angewandte Festkörperphysik IAF und das Fraunhofer-Institut für Hochfrequenzphysik und Radartechnik FHR.

Die Fraunhofer-Allianz Vision bündelt das Know-how der Fraunhofer-Gesellschaft in den Bereichen maschinelles Sehen, Bildverarbeitung und optische Mess- und Prüftechnik. Das Fraunhofer IAF in Freiburg bringt künftig seine Kompetenzen zum Thema »Infrarot-Detektoren« in die Allianz ein, während das Fraunhofer FHR in Wachtberg bei Bonn sein Know-how über Millimeterwellenradar, Höchstfrequenzsensoren und Terahertz-Systeme bereitstellt. Durch den Beitritt der beiden Institute arbeiten jetzt Fachabteilungen aus insgesamt 16 Fraunhofer-Einrichtungen in der Fraunhofer-Allianz Vision zusammen.

Die »Vision-Institute« tauschen Wissen und Erfahrung untereinander aus, nutzen die Synergien unterschiedlich gelagerter Kompetenzen und kooperieren im Rahmen von Projekten. Mit einer klaren Ausrichtung auf die angewandte Forschung verfolgen sie das gemeinsame Ziel, neue Entwicklungen unter industriellen Bedingungen einsetzbar zu machen.

Die neuen Vision-Institute im Porträt

Das Fraunhofer IAF bringt Kompetenzen aus seinem Geschäftsfeld »Infrarot-Detektoren« in die Allianz ein. Es erforscht und entwickelt leistungsfähige Infrarot-Photodetektoren mit besonders hoher räumlicher und thermischer Auflösung aus III/V-Verbindungshalbleitern. Die Anwendungsfelder für die IR-Detektoren reichen von der militärischen Aufklärung über die Qualitätskontrolle in der industriellen Produktion bis hin zur Umwelt- und Medizintechnik.

Als Schwerpunkt und Alleinstellungsmerkmal seiner Forschungsarbeiten betrachtet das Fraunhofer IAF IR-Detektoren der so genannten »dritten Generation«. Sie sind in der Lage, gleichzeitig in zwei Wellenlängenbereichen IR-Strahlung zu detektieren. Kennt man neben der Intensität der IR-Strahlung auch deren spektrale Verteilung, so erhält man eine Fülle weiterer Informationen, vergleichbar mit dem Übergang von Schwarzweiß- zu Farbbildern.

Weitere Kompetenzen des Fraunhofer IAF liegen in der Entwicklung von Sub-Millimeterwellenschaltungen mit Arbeitsfrequenzen bis in den Terahertz-Bereich. Laut dem Institut besteht ein dringender Bedarf an bildgebenden Systemen in diesem Wellenlängenbereich, um beispielsweise durch Staub oder Rauch hindurch »sehen« zu können: ein derzeit noch ungelöstes Problem etwa für einen Hubschrauber, der auf staubigem Untergrund landet, oder bei Feuerwehreinsätzen.

Das Fraunhofer FHR entwickelt Konzepte, Verfahren und Systeme für elektromagnetische Sensorik, besonders im Bereich Radar, verbunden mit neuartigen Methoden der Signalverarbeitung und innovativen Techniken vom Mikrowellen- bis zum unteren Terahertz-Bereich (siehe Bild). Die wichtigsten Kernkompetenzen des Instituts - numerische Berechnung elektromagnetischer Felder, Höchstfrequenztechnik und Sensor-Signalverarbeitung - ermöglichen den Entwurf, den Aufbau und den Betrieb komplexer Hochfrequenzsysteme unter einem Dach.

Das Institut forscht seit neuestem an der Entwicklung von Radarsystemen für die Qualitätskontrolle: Sie können nicht-metallische Objekte durchleuchten und winzige Kontrastunterschiede sichtbar machen, so dass sie sich zur Überwachung vieler Herstellungsprozesse eignen. Dabei ermöglicht die Hochfrequenztechnik nicht nur eine präzise, berührungslose Vermessung der Größe. Auch der innere Aufbau und die innere Struktur eines Messobjekts werden durch die Transparenz vieler Materialien im Hochfrequenzbereich erkennbar.