Informatik und Kommunikation
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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.
360° Camera at a small UAV
(2021)
This video shows a model computed from 124 images taken at the Tjex 2015 of the trade project (www.tradr-project.eu). The images were acquired by walking around the object and reconstruct the structure with VisualSfm software.
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.
The video shows a snapshot of a 16 minute flight of a DJI Phantom 3 professional over the Schloss Birlinghoven at Sankt Augustin, Germany. The castle is located at the Fraunhofer Campus at Sankt Augustin. The 3D model is generated out of 400 key frames of the 4k video which are cut out with ffmpeg. The work is part of an evaluation in the Tradr Project (www.tradr-project.eu)
The two churches, San Francesco and Sant'Agostino in Amatrice, Italy was hit by an earthquake on August 24 2016. Both churches are in a state of partial collapse, in need of shoring to prevent potential further destruction and to preserve the national heritage. The video show the mission at 1.Sept.2016 in clips of 10 seconds.
The TRADR project was asked by the Italian firebrigade Vigili del Fuoco to provide 3D textured models of two churches.
The team entered San Francesco with two UGVs (ground robots) and one UAV (drone, flown by Prof. Surmann), teleoperating them entirely out of line of sight and partially in collaboration. We entered Sant'Agostino with one UAV (also flown by Prof. Surmann) while two other UAVs were providing a view from different angles to facilitate maneuvering them entirely out of line of sight.
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
An EJB container can host three types of beans: Session beans to model business processes, entity beans to represent business objects and message-driven beans to provide for asynchronous method calls. This paper addresses entity beans and their mapping to persistent storage, especially relational and object-relational databases. A tool named BeanMaker is presented which can do object mapping either automatically by metadata analysis of a database schema or manually based on intrinsic real world semantics supplied by the user. BeanMaker is a running prototype system with an intuitive GUI interface. This paper looks what's behind the scenes and focuses on design issues and concepts of code generation.
Die als Bologna-Prozess bezeichnete Umstrukturierung des europäischen Hochschulsystems begann in Deutschland etwa 1999 mit den Strukturvorgaben der KMK
2. Darin wird auch von einem berufsqualifizierenden Profil der Bachelor- und Master-Studiengänge und von weiterbildenden Masterstudiengängen gesprochen. Im Folgenden wird über einige Erfahrungen zu diesen beiden Themenbereichen und das lebensbegleitende Lernen berichtet. Gewonnen wurden diese Erfahrungen vor allem durch die Tätigkeit im Fachbereichstag Informatik, im Bundesleitprojekt Virtuelle Fachhochschule und in der Akkreditierung von neuen Studiengängen an Universitäten und Fachhochschulen.
Ein weiterer Prozess, der die Neugestaltung der Studiengänge begleitet, ist durch den Europäischen Qualifikationsrahmen gegeben.
In seiner letzten Ausprägung werden auch die berufliche Qualifikation und das lebensbegleitende Lernen thematisiert.
Der Kultursektor ist weiterhin ein attraktiver Arbeitsmarkt. Doch immer häufiger merken Unternehmen: Es klafft eine Lücke zwischen ihren Erwartungen und den Ansprüchen der jungen Generation von Berufstätigen. Um diese Lü-cke zu schließen, werden im Folgenden die Ergebnisse ei-ner Studie über die „Candidate Experience“ dargestellt, die von der Westfälischen Hochschule Gelsenkirchen durchgeführt wurde. Abgeleitet werden Handlungsempfehlungen sowohl für Bewerberinnen und Bewerber als auch für Institutionen.
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.
Brand Purpose in aller Munde. Was gilt es in der werthaltigen Kommunikation von Marken zu beachten?
(2020)
Unternehmen positionieren sich gern mit Bezug auf die gesellschaftliche Relevanz ihres Unternehmenszwecks. Diese Orientierung findet sich zunehmend auch in der Kommunikation auf Markenebene. Statt den Produktnutzen zu betonen, liefert die Markenkommunikation Input zu gesellschaftlichen Debatten wie Gleichstellung oder Nachhaltigkeit. Unter dem Stichwort „Brand Purpose“ zeigen Beratungen und Agenturen gern auf, wie positiv diese Art der Kommunikation von Konsumenten und Stakeholdern eingestuft wird. Erste Stimmen gehen davon aus, dass sich diese Tendenzen nach der Coronakrise noch verstärken werden. Doch was bringt die Konzentration auf Sinnstiftung tatsächlich der Marke? Studien weisen darauf hin, dass eine reine Konzentration in der Kommunikation auf Zweck und Sinn einer Marke die Geschäftsentwicklung nicht unbedingt positiver beeinflussen muss als klassische Produktkommunikation und im schlimmsten Fall sogar kontraproduktiv wirken kann. Der Beitrag untersucht deshalb die Frage, welche Voraussetzungen erfüllt sein müssen, damit wertorientierte Kommunikation tatsächlich einen Mehrwert für die Marke bieten kann.
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.
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.
Challenging visual localization of an UAV while flying out of a room into a snowy environment (~ 4:50). The UAV is equipped with a 360° camera. The localization is done with OpenVSLAM.
The video was recorded in Jan. 2019 at the Fire Brigade training center in Dortmund
To achieve nearly real time conditions the original resolution of 5k (30 fps) was reduced to 2k (ffmpeg -i video.mp4 -vf scale=1920:-1 -crf 25 vido-small.mp4) with high compression (-crf 25). This reduce the original size from 3.2 GB to 93MB (~ 4 MBit/s which could be transmitted online via a radio link). The localization shown did not use frameskip. With a frameskip above 1 the localization fails while the UAV is flying through the window. Indoor localization can be done with a frameskip of 3 in real time.
This technical report is about the mission and the experience gained during the reconnaissance of an industrial hall with hazardous substances after a major fire in Berlin. During this operation, only UAVs and cameras were used to obtain information about the site and the building. First, a geo-referenced 3D model of the building was created in order to plan the entry into the hall. Subsequently, the UAVs were used to fly in the heavily damaged interior and take pictures from inside of the hall. A 360° camera mounted under the UAV was used to collect images of the surrounding area especially from sections that were difficult to fly into. Since the collected data set contained similar images as well as blurred images, it was cleaned from non-optimal images using visual SLAM, bundle adjustment and blur detection so that a 3D model and overviews could be calculated. It was shown that the emergency services were not able to extract the necessary information from the 3D model. Therefore, an interactive panorama viewer with links to other 360° images was implemented where the links to the other images depends on the semi dense point cloud and located camera positions of the visual SLAM algorithm so that the emergency forces could view the surroundings.
Nicht nur in der Gestaltung digitaler Medien spielt die Kategorie Geschlecht eine tragende Rolle, sondern auch in der Konzeption, Herstellung sowie Nutzung von Webangeboten. Problematisch daran ist, dass die weibliche Perspektive in Bezug auf Interessen, Bedürfnisse und Anwendbarkeit häufig wenig oder stereotyp berücksichtigt wird, die Nutzung digitaler Medien jedoch Verhaltensweisen, Werte und Normen von Nutzer_innen erheblich – und sehr einseitig – prägt. Design stellt hierbei einen zentralen Faktor dar: Es steuert, ermöglicht oder verhindert das Nutzer_innenverhalten und deutet und wertet Inhalte durch die Art der jeweiligen Darstellung. Die Auswirkung von Design im Entwicklungsprozess von digitalen Artefakten ist sehr vielschichtig und in ihrer gesamten Tragweite weit unterschätzt. Der Beitrag sensibilisiert hinsichtlich Gendercodes in Designstrategien, Methoden aus dem Entwicklungsprozess (Persona-Entwicklung) und einzelner Gestaltungselemente (Farbe, Typografie).
Vor der Umstrukturierung der Studiengänge in Bachelor und Master gab es in Deutschland keine Studiengangsakkreditierung. Deshalb stellen diese Verfahren eine besondere Herausforderung für die Hochschulen dar. Dieser Artikel beschreibt einige Aspekte der Akkreditierung und dem damit im Zusammenhang stehenden neuen Paradigma der Outcome-Orientierung von Studiengängen. Weiterhin wird für den Hochschulbereich und die berufliche Bildung auf die Bemühungen um die Schaffung eines europäischen Qualifikationsrahmens eingegangen.
Dieser Bericht beschreibt in Kurzform das Projekt, dessen Ziel es ist, Online-Studiengänge zu entwickeln. Weiterhin werden die Besonderheiten bei der Durchführung von Online-Studiengängen und die damit verbundenen Schwierigkeiten aufgezeigt. An einem Beispiel kann man erkennen, wie die didaktische und multimediale Umsetzung der einzelnen Lernmodule realisiert wurde. Eine ausführliche Abhandlung kann man im Internet nachlesen: http://194.94.127.15/Lehre/infophysik/IP-WBT-Demo/infophysik.html
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.
Problem
- How to effectively use aerial robots to support rescue forces?
- How to achieve good flight characteristics and long flight times?
- How to enable simple and intuitive control?
- How to efficiently record image data of the environment?
- How to generate flight and image data for rescue forces?
Implementation:
The flying robot was designed in Autodesk Fusion360. In order to achieve high stability as well as low weight, the frame was milled from carbon. Mounts such as for GPS and 360° camera were 3D printed. A special feature is that the flying robot is not visible in the panoramic view of the 360° camera. The flight controller of the robot was set up using Ardupilot. The communication with the robot is done via MAVLink (UDP).To support different platforms, a software was realized as a web application. The front end was created using HTML, CSS and Javascript.
The back end is based on Flask-Socket-IO (Python). For the intelligent recognition of motor vehicles a micro controller with an integrated camera is used. For the post-processing of flight and video data a pipeline was implemented for automation.
Es werden die Hintergründe der Projekte angesprochen, die das Ziel haben, Lehrinhalte multimedial zu ergänzen, diese elektronisch anzubieten oder über das Internet zur Verfügung zu stellen. Zugangsmöglichkeiten zu diesen Lernformen und die technischen Stufen der Darbietung werden erläutert: Navigator, Lernraum, Portal. Auf virtuelle Lernräume, die Kommunikation im Internet, die Lernraumauswahl, auf Ausblicke für die Zukunft und auf e-Learningbeispiele wird eingegangen.
Evaluation der Lehre im Hochschulbereich wird seit vielen Jahren praktiziert als ein Prozess der Selbsterkenntnis mit dem Ziel der Qualitätsverbesserung und Effizienzsteigerung
1. Im sog. „Nordverbund“ der deutschen Küstenuniversitäten wird bereits seit 1994 evaluiert. Die Akkreditierung ist dagegen noch nicht ganz so alt. Nachdem sich im Juli 1999 der Akkreditierungsrat konstituiert hat, wurden ab 2000 die ersten Akkreditierungsverfahren durchgeführt.
Die Informatik hat auf diese neue Herausforderung als erste reagiert und schon im Juni 2000 „Standards zur Akkreditierung von Studiengängen der Informatik und interdisziplinären Informatik-Studiengängen an deutschen Hochschulen“ herausgegeben. Diese Standards wurden unter dem Dach der Gesellschaft für Informatik von einer Arbeitsgruppe, die aus Mitgliedern des Fachbereichstages und des Fakultätentages Informatik bestand, ab 1999 erarbeitet
2. Danach entstanden die Akkreditierungsagenturen, die sich vom Akkreditierungsrat akkreditieren lassen müssen, um schließlich selbst bei den von ihnen durchgeführten Akkreditierungsverfahren das Siegel des Akkreditierungsrates vergeben zu können.
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
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.