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Problem: A group of robots, called a swarm, is placed in an unknown environment and is supposed to explore it independently. The goal of the exploration is the creation of a common map.
Implementation
- Equipping six Kobuki robots with appropriate sensor technology, a large battery, a router and the Jetson board
- Setup of the Jetson-Boards with self-made ROS2 nodes and the set up mesh network
- Writing of launch files for the common start of all functions
- Reinforcement learning is used to train an AI that controls the swarm by selecting points for the robots to approach and navigating to them and navigating them there.
- Setting up a responsive website using Angular and the Bootstrap
Framework.
360° and IR- Camera Drone Flight Test: Superimposition of two data sources for Post-Fire Inspection
(2023)
This video highlights a recent flight test carried out in our cutting-edge robotics lab, unveiling the capabilities of our meticulously crafted thermal and 360° camera drone! We've ingeniously upgraded a DJI Avata with a bespoke thermal and 360° camera system. Compact yet powerful, measuring just 18 x 18 x 17 cm, this drone is strategically engineered to effortlessly navigate and deliver crucial thermal and 360° insights concurrently in post-fire or post-explosion environments.
The integration of a specialized thermal and 360° camera system enables the simultaneous capture of both data sources during a single flight. This groundbreaking approach not only reduces inspection time by half but also facilitates the seamless superimposition of thermal and 360° videos for comprehensive analysis and interpretation.
The dataset is used for 3D environment modeling, i.e. for the generation of dense 3D point clouds and 3D models with PatchMatch algorithm and neural networks. Difficult for the modeling algorithm are the reflections of rain, water and snow, as well as windows and vehicle surface. In addition, lighting conditions are constantly changing.
At the integration sprint of the E-DRZ consortium in march 2023 we improve the information captured by the human spotter (of the fire brigade) by extending him through a 360° drone i.e. the DJI Avata with an Insta360 on top of it. The UAV needs 3 minutes to capture the outdoor scenario and the hall from inside and outside. The hall ist about 70 x 20 meters. When the drone is landed we have all information in 360° degree at 5.7k as you can see it in the video. Furthermore it is a perfect documentation of the deployment scenario. In the next video we will show how to spatial localize the 360° video and how to generate a 3D point cloud from it.
At the integration sprint of the E-DRZ consortium in march 2023 we improve the information captured by the human spotter (of the fire brigade) by extending him through a 360° drone. The UAV needs 3 minutes to capture the outdoor scenario and the hall from inside and outside. The hall ist about 70 x 20 meters. When the drone is landed we have all information in 360° degree at 5.7k as you can see it in the video. Furthermore it is a perfect documentation of the deployment scenario. In the next video we will show how to spatial localize the 360° video and how to generate a 3D point cloud from it.
Gaussian Splatting: 3D Reconstruction of a Chemical Company After a Tank Explosion in Kempen 8/2023
(2023)
The video showcases a 3D model of a chemical company following a tank explosion that occurred on August 17, 2023, in Kempen computed with the gaussian splatting algorithm. Captured by a compact mini drone measuring 18cm x 18cm and equipped with a 360° camera, these images offer an intricate perspective of the aftermath. The computation need 29 minutes and uses 2770 images (~350 equirectangular images). After a comprehensive aerial survey and inspection of the 360° images taken within the facility, authorities confirmed that it was safe for the evacuated residents to return to their homes. See also:
https://www1.wdr.de/fernsehen/aktuelle-stunde/alle-videos/video-grosser-chemieunfall-in-kempen-100.html
ARGUS is a tool for the systematic acquisition, documentation and evaluation of drone flights in rescue operations. In addition to the very fast generation of RGB and IR orthophotos, a trained AI can automatically detect fire, people and cars in the images captured by the drones. The video gives a short introduction to the Aerial Rescue and Geospatial Utility System -- ARGUS
Check out our Github repository under
https://github.com/RoblabWh/argus/
You can find the dataset on kaggle under
https://www.kaggle.com/datasets/julienmeine/rescue-object-detection
This video features a flight test conducted in our robotics lab, showcasing a custom-built thermal camera drone. We've enhanced a DJI Avata with a specialized thermal camera system. With its compact dimensions measuring 18 x 18 x 17 cm, this drone is designed to navigate and provide critical thermal information within post-fire or post-explosion environments. For more insights, be sure to check out our previous videos on this channel.
The video showcases a 3D model of a chemical company following a tank explosion that occurred on August 17, 2023, in Kempen computed with the AI algorithm Neural Radiance Field (NeRF). Captured by a compact mini drone measuring 18cm x 18cm and equipped with a 360° camera, these images offer an intricate perspective of the aftermath. After a comprehensive aerial survey and inspection of the 360° images taken within the facility, authorities confirmed that it was safe for the evacuated residents to return to their homes. See also:
https://www1.wdr.de/fernsehen/aktuelle-stunde/alle-videos/video-grosser-chemieunfall-in-kempen-100.html
Nerf(acto) for the 3D modeling of the Computer Science building of Westfälische Hochschule GE
(2023)
The video shows a very high resolution 3D point cloud !!! of the computer science building of the University of Applied Science Gelsenkirchen. For the recording a 3 minute flight with a M30T was performed. The 105 images taken by the wide-angle camera during this flight were localized within 3 minutes using colmap and processed using Neural Radiance Fields (NeRF). The nerfacto model of Nerfstudio was trained on an Nvidia RTX 4090 for 8 minutes. Thus, a top 3D model is available after about 15 minutes.
The video shown here shows a free camera path rendered at 60 hz (Full HD).
From the 360° images of the former video (
• German rescue robotic center captured... ) we now generate the 3D point cloud. The UAV needs 3 minutes to capture the outdoor scenario and the hall from inside and outside. The 3D point cloud generation is 5x slower than the video. It uses a VSLAM algorithm to localize the k-frames (green) and with 3 k-frames it use a 360° PatchMatch algorithm implemented at a NVIDIA graphic card (CUDA) to calculated the dense point clouds.The hall ist about 70 x 20 meters.
Sperical UAV: Crash Test with 1/2 liter bottle from 2 meters
The video shows the first test of a small spherical UAV (35 cm) with 4 rotors for missions in complex environments such as buildings, caves or tunnels. The spherical design protects the vehicle's internal components and allows the UAV to roll over the ground when the environment allows. The drone can land and take off in any position and come into contact with objects without endangering the propellers and can restart even after crashes.
Hintergrund
Während der SARS-CoV-2-Pandemie ist es vorrangig, die Mitarbeiter vor Infektionsrisiken zu schützen und die Geschäftstätigkeit zu sichern. Neue Virusvarianten mit erhöhter Ansteckungsgefahr erfordern eine weiterentwickelte Risikostrategie.
Material und Methoden
Mehrere Standardmaßnahmen wie Tests, Isolierung und Quarantäne werden zu einer neuartigen Risikostrategie kombiniert. Epidemiologische Modellrechnungen und wissenschaftliche Erkenntnisse über den Verlauf der SARS-CoV-2-Infektiosität werden zur Optimierung dieser Strategie herangezogen. Das Verfahren ist in einem einfach zu bedienenden Rechner auf Excel-Basis implementiert.
Aufbau in der Praxis und Ergebnisse
Alternative Maßnahmenkombinationen und praktische Aspekte werden erörtert. Anhand von Beispielrechnungen wird die Wirkung der diskutierten Maßnahmen demonstriert.
Schlussfolgerung
Der aus diesen Grundlagen abgeleitete Quarantäne-Rechner ermöglicht es auch Nicht-Fachleuten, eine differenzierte Risikoanalyse durchzuführen und optimierte Maßnahmen einzuleiten. Gezielte Prüfroutinen und alternative Maßnahmen sichern die Personalverfügbarkeit.
Wie wählen Nachrichtenmedien aus, worüber sie berichten? Dieser Frage versuchen Nachrichtenwertforschende seit vielen Jahren auf den Grund zu gehen. Die Nachrichtenwertforschung ist eine der traditionsreichsten Forschungsrichtungen der Journalismusforschung, die bis zum heutigen Tag aktuell ist. Begründet wurde sie bereits in den 1920er-Jahren von Walter Lippmann, internationale Bekanntheit erfuhr sie durch Johan Galtung und Mari Holmboe Ruge, die 1965 eine Liste von Nachrichtenfaktoren entwickelten und diese empirisch überprüften. Es folgten unzählige empirische Untersuchungen zu diesem Thema, die sich an einer Weiterentwicklung der Theorie versuchten. Der vorliegende Beitrag gibt einen Überblick über die Entwicklungsgeschichte der Nachrichtenwertforschung und skizziert, was Forschende heutzutage an der Thematik interessiert.
Journalism and Advertising. On the Separation of Editorial Content and Commercial Communication
(2022)
The principle of separation between editorial content and commercial communication protects both the democratic and the commercial function of mass media. This article compiles all available statutory and professional regulations in Germany as an example of the various aspects of the principle of separation, such as the labeling obligation, the prohibition of paid content and tying transactions, as well as the handling of numerous forms of presentation of editorial advertising. Subsequently, the state of research is reported for the individual aspects of the principle of separation, in particular with regard to description and effect. Finally, proposed solutions for current application and desiderata are compiled.
Journalismus und Werbung. Zur Trennung von redaktionellen Inhalten und kommerzieller Kommunikation
(2022)
Der Trennungsgrundsatz zwischen redaktionellen Inhalten und kommerzieller Kommunikation schützt sowohl die Demokratie- wie auch die Werbeträgerfunktion von Massenmedien. Dieser Beitrag stellt für die diversen Aspekte des Trennungsgrundsatzes wie die Kennzeichnungspflicht, das Verbot von bezahlten Inhalten und Kopplungsgeschäften sowie die Handhabung zahlreicher Darstellungsformen redaktioneller Werbung alle verfügbaren gesetzlichen und standesrechtlichen Regelungen zusammen. Anschließend wird für die einzelnen Aspekte des Trennungsgrundsatzes der Stand der Forschung insbesondere hinsichtlich Beschreibung und Wirkung referiert. Schließlich werden Lösungsvorschläge für die aktuelle Anwendung und Desiderata zusammengetragen.
Kompensationsgeschäfte sind als Kopplungsgeschäfte medienrechtlich verboten. Laut Berichten von Praktiker*innen sind sie jedoch alltägliches Werkzeug im Austausch zwischen Journalist*innen und Verlagen einerseits sowie PR-Akteur*innen und Werbungtreibenden andererseits. Auf Grundlage kommunikationswissenschaftlicher, medienrechtlicher und betriebswirtschaftlicher Literatur sowie einer Befragung von 37 Expert*innen aus der Kommunikationsbranche wird untersucht, welche Formen von Kompensationsgeschäften in der Praxis existieren und welche Rolle Kompensationsgeschäfte im Wechselverhältnis von Öffentlichkeitsarbeit und Journalismus spielen. In der alltäglichen Berufspraxis mancher Branchen und Redaktionen werden im Ergebnis mit großer Selbstverständlichkeit Kompensationsgeschäfte genutzt. Daher wird nach einem definitorischen Abgleich von Induktionen, Adaptionen und Kompensationen eine Erweiterung des Intereffikationsmodells vorgeschlagen.
Der Datenjournalismus wird gleichermaßen stark in der Nachrichtenbranche beobachtet und in der Journalismusforschung reflektiert. Dieser Beitrag beschreibt das Phänomen zunächst im Kontext des Megatrends der Automatisierung des Journalismus. Anschließend wird die erste Trendstudie zum Da-tenjournalismus in Deutschland vorgestellt: Die Berufsfeldstudie war 2012 und 2019 im Feld. Die ge-wählten Items ermöglichen einen Längsschnitt-Vergleich der Entwicklung des Datenjournalismus. Bei einem Vergleich mit den nationalen Daten der „Worlds of Journalism Study“ werden weitere Gemein-samkeiten und Unterschiede deutlich. Die Ergebnisse zeigen, dass sich der Datenjournalismus in Deutschland zunehmend institutionalisiert hat und Datenjournalist:innen sich stark einem investigati-ven politischen Journalismus verpflichtet fühlen.
360° UAV Flight in a collapse test setup at the German Resuce Robotik Center
Durch Panoramen in Kombination mit dem ORB-SLAM ist ein schnelles Tracking möglich, liefert jedoch ausschließlich spärliche Daten. Durch die Kombination mit einem neuronalen Netz soll der SLAM Algorithmus zu einem RGBD-SLAM erweitert werden, um ein besseres Tracking und eine dichtere Punktwolke zu gewährleisten.
At the beginning of the pandemic in Feb. 2020 I had a little time and wanted to do something new i.e. bring my 3D printer, AI and computer science together somehow. The result is a printed portrait with a lot of computer science. Using style transfer I transferred the etching style of a Göthe portrait to a young girl I call Carolin. By means of image processing I made a black and white picture out of it. Then, using the problem of the traveling salesman, each black point in the picture is interpreted as a city and the whole picture is drawn by only one line. Since this line is very long, it is optimized and shortened by a so-called simulated annealing algorithm. The result is printed in 5 layers on a 3D printer.
Die wechselseitigen Beeinflussungen zwischen Werbungtreibenden und Journalist*innen werden auf Basis der empirischen Synchronisationsforschung dargestellt – mit Schwerpunkt auf Einflüsse durch Sonderwerbeformen der Online-Kommunikation. Die Argumentation richtet sich gegen eine Intensivierung der Beeinflussungsversuche. Sie spricht sich für kooperative und gekennzeichnete Produktentwicklungen aus, die zentrale Determinanten wie Personae oder Markenimages des beworbenen Produkts und des Mediums berücksichtigen. So wird der Trennungsgrundsatz eingehalten und der Charakter publizistischer Massenmedien respektiert.
Management von Medienmarken
(2020)
Background: Emotions play a central role in mental disorder and especially in depression. They are sensed in the body, and it has recently been shown in healthy participants that these sensations can be differentiated between emotions. The aim of the current study was to assess bodily sensations for basic emotions induced by emotion eliciting pictures in depression.
Methods: 30 healthy controls (HC), 30 individuals suffering from Major depressive disorder (MDD) without medication use (MDDnm) and 30 individuals with MDD with medication use (MDDm) were shown emotional and neutral pictures and were asked to paint areas in an empty body silhouette where they felt an increase or decrease in activation. Body sensation maps were then calculated and statistical pattern recognition applied.
Results Results indicated statistically separable activation patterns for all three groups. MDDnm showed less overall activation than HCs, especially in sadness and fear, while MDDm showed stronger deactivation for all emotions than the other two groups.
Conclusions: We could show that emotion experience was associated with bodily sensations that are weaker in depression than in healthy controls and that antidepressant medication was correlated with an increased feeling of bodily deactivation.
Results give insights into the relevance for clinicians to acknowledge bodily sensations in the treatment of depression.