Folgende Leistungen bieten wir im Bereich der IT-Beratung / Softwareentwicklung an.
Unsere Kernkompetenz liegt in der Planung und Realisierung von hochverfügbaren C/C++- und Java-Softwaresystemen, insbesondere für Echtzeitanwendungen auf Basis von UNIX-ähnlichen Embedded- oder Server-Plattformen. Technologisch decken wir einen Großteil der Software-intensiven Entwicklungsschritte ab, die für die Realisierung komplexer Echtzeit-Anwendungen erforderlich sind:
Unseren Entwurf für ein Industrie 4.0-Framework für verteilte Echtzeitanwendungen auf Basis von Standard x86 (64) Hard- und Software präsentierten wir auf der Cebit 2015:
Distributed
Realtime Systems Framework for Sustainable Industry 4.0 applications
Für die automatisierte Erfassung des Verkehrsgeschehens an der AIM-Forschungskreuzung des DLR wurde zur Echtzeit-Auswertung der Daten von mehreren hochauflösenden Kameras und Radar-Sensoren ein stationäres Signalverarbeitungssystem realisiert, welches auf einem Cluster von mehreren Linux-Servern ausgeführt wird. Die Signalverarbeitungsabläufe werden dabei auf netzwerkfähige und größtenteils anwendungsunabhängige Module verteilt, so dass der zur Verfügung stehende Linux-Server-Cluster als ein logisches Gesamtsystem zur Echtzeit-Signalverarbeitung genutzt werden kann.
Für eine weitestgehend witterungsunempfindliche Erkennung und 3-dimensionale Rekonstruktion von Fahrzeugen wurden Bildverarbeitungsalgorithmen und Verfahren zur automatischen Sensor-Kalibrierung von Grund auf entworfen und in Form modularer C++-Programme implementiert.
Im Produktivbetrieb wird der technische Anlagenzustand des Linux-Cluster und der Signalverarbeitungsabläufe durch ein Monitoring-System überwacht, welches auf Basis der Open-Source Systeme Icinga und Nagios mehrere 100 Prüfparameter kontinuierlich auswertet.
Für Evaluationszwecke wurde das Softwaresystem für ein in einem Versuchsfahrzeug installiertes Funktionsmuster entwickelt, welches auf Basis von Stereo-Video-Bildströmen voraus- und vorbeifahrende Fahrzeuge detektiert und zielgerichtet in hoch aufgelösten Bildfolgen Algorithmen zur maschinellen Kennzeichenlesung anwendet.
Für die Realisierung wurde ein modulares Signalverarbeitungssystem entwickelt, welches sich aus Komponenten zur automatischen Belichtungsregelung, Algorithmen zur Stereo-Video-Signalverarbeitung sowie zur Detektion und Verfolgung von Objekten zusammensetzt. Zusätzlich wurden Verfahren zur vollautomatischen Stereo-Video-Kalibrierung entworfen und implementiert.
Für den Echtzeitbetrieb im Fahrzeug wurde das Softwaresystem zur Ausführung auf einem passiv gekühlten Car-PC optimiert und hinsichtlich seiner betrieblichen Stabilität im Rahmen von Versuchsfahrten evaluiert.
Im Rahmen einer Funktionsmuster-Entwicklung zur automatisierten Detektion und Vermessung von Fahrzeugen im Straßenverkehr wurde die softwaretechnische Infrastruktur für ein Multi-Kamera-System zur Echtzeit-Signalverarbeitung realisiert. Als Rechenplattform wurde ein passiv gekühlter Embedded-PC eingesetzt, um die eingehenden Daten mit geringer Abwärme in einem geschlossenen Gehäuse auszuwerten.
Das realisierte Softwaresystem ermöglicht die Verarbeitung mehrerer hochfrequenter Bilddatenströme durch ein lokales Netzwerk von C++-Programmen, die Nachrichten über Shared-Memory-Segmente austauschen. Basierend darauf wurde ein Funktionsmuster realisiert, welches ankommende Fahrzeuge erkennt, diese stereoskopisch vermisst und im Anschluss in einem Ausschnitt eines hoch aufgelösten Bilddatenstroms das Kennzeichen ermittelt.
Für das System wurde ein Icinga-basiertes Monitoring-System entwickelt, welches der kontinuierlichen Überwachung der Signalverarbeitungsabläufe dient. Zusätzlich wurde ein Web-HMI entwickelt, welches Vorfallsdaten von Fahrzeugen im Browser anzeigt, die durch das Kontrollverfahren des Messsystems ermittelt werden.
Für laserbasierte Geschwindigkeitsmesssysteme wurde eine Kernalgorithmik in C++ konzipiert und umgesetzt. Die Verarbeitung der Laserrohdaten erfolgt dabei in einer Sequenz von einzelnen Verarbeitungsschritten und deckt unter anderem die Hintergrundschätzung, Objektextraktion, Objektverfolgung, Verdeckungserkennung, Bestimmung der Momentangeschwindigkeit, Detektion von Überfahrten von Fotolinien, Messwertbildung und der Extraktion von Merkmalsvektoren als Eingang in die Messwertvalidierung ab. Für die Messwertvalidierung wurden eigene und beigestellte Verfahren umgesetzt.
Die Implementierung erfolgte betriebssystemunabhängig und wird derzeit aktiv auf verschiedenen (embedded) Linux- und Windows-Systemen eingesetzt.
Die hohe Konfigurierbarkeit der einzelnen Verarbeitungsschritte erlaubt die Unterstützung verschiedener kommerzieller Lasermesssysteme („Laserscanner“), die sich in ihren technischen Eigenschaften zum Teil deutlich unterscheiden.
Die erfolgreiche metrologische Zulassung der Messsysteme wurde für verschiedene Laserscanner in unterschiedlichen Anwendungsszenarien aktiv begleitet. Die daraus abgeleiteten Produkte sind weltweit im Einsatz.
Basierend auf existierenden Punktgeschwindigkeitsmesssystemen wurden Software-Komponenten konzipiert und umgesetzt, die diese Einzelsysteme zu einem neuartigen Abschnittsgeschwindigkeitsmesssystem kombinieren: Basierend auf extrahierten Kennzeicheninformationen von an Einfahrts- und Ausfahrtsquerschnitten erfassten Fahrzeugen werden Durchfahrtsereignisse zugeordnet und aus den Zeitinformationen eine Durchschnittsgeschwindigkeit auf einem definierten Streckenabschnitt errechnet.
Kerneigenschaft der Lösung ist die hohe Flexibilität durch Modularisierung. Ein Netzwerk von C++-Programmen kommuniziert dabei, um die Gesamtfunktion des Systems umzusetzen. Wesentliche Elemente sind: Live-Matching von Durchfahrtsereignissen für Einzelabschnitte oder ganze Abschnittstopologien, Echtzeitauslösung von nachgelagerten Beweisbildsystemen, Erstellung von Vorfallsdaten, Anbindung von Wechselverkehrszeichen-Systemen, Überwachung der Zeitsynchronität der Einzelsysteme, Systemmonitoring, Statistikerzeugung und die Umsetzung von Datenschutzanforderungen.
Als Erfassungssysteme werden existierende Systeme eingebunden. Es wurden aber auch neue laserbasierte Systeme erstellt: Eine Kombination von unterschiedlich ausgerichteten Laserscannern erlaubt die Erkennung von passierenden Fahrzeugen, die Bestimmung der momentanen Geschwindigkeit, die Generierung von 3D-Modellen und, daraus abgeleitet, die Klassifizierung des Fahrzeugtyps. Unterschiedliche Montagepositionen erlauben dabei mobile und stationäre Aufbauvarianten.
Die erfolgreiche metrologische Zulassung des Gesamtsystems wurde in verschiedenen europäischen Ländern aktiv begleitet. Die Erstellung eines IT-Grundschutzkonformen Sicherheitskonzeptes nach BSI-Standard wurde ebenfalls unterstützt.
Aktuell eingesetzte mobile und stationäre Systeme decken eine Spannbreite von Einzelanlagen mit wenigen Rechnereinheiten bis zu komplexen stationären Systemen mit mehr als 70 Rechnern und 2-stelligen Kombinationen von Streckenabschnitten ab.
Wir entwickeln für Sie komplexe Software-Systeme zur Echtzeit-Signalverarbeitung. Falls Sie Spezialisten auf diesem Gebiet suchen, dann stehen wir Ihnen zeitnah für Ihre Projekte zur Verfügung. Ihre Projekte betreuen wir vom Anfang bis zum Ende und setzen dabei modernste Werkzeuge ein für Planung, Entwicklung, Kontrolle und abschließende Automatisierung. Gerne übernehmen wir auch das Projektmanagement für Ihre Projekte oder Teilprojekte.
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