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Pressemitteilung-Detail

FH Gebäude
26.07.2024

Mehr Sicherheit in Gebäuden durch Personenzählung

Sebastian Franke entwickelt in seiner Masterarbeit ein Verfahren zur Personenzählung mit Hilfe von Sensorfusion und Machine Learning

Arnsberg / Hagen. Sebastian Franke aus Arnsberg möchte mit seiner Masterarbeit an der Fachhochschule Südwestfalen für mehr Sicherheit in Gebäuden sorgen. Seine Arbeit mit dem Thema „Personenzählung mit Hilfe von Sensorfusion und Machine Learning“ schrieb er bei Professorin Meike Barfuß im Hagener Fachbereich Elektro- und Informationstechnik.

Im Prinzip geht es darum herauszufinden, an welchen Stellen in einem Gebäude sich wie viele Personen aufhalten, um beispielsweise in einem Brandfall der Feuerwehr Orientierung zu bieten. Sebastian Franke löste dieses Problem, in dem er eine Kombination von Kamera und Thermalsensor entwickelte. Diese können mittels Machine Learning-Algorithmen gemeinsam Menschen erkennen. „Befindet sich eine Person im Blickfeld beider Sensoren, zählen diese die Person beim Überschreiten einer Schwelle wie beispielsweise einer Tür“, erklärt Franke.

 

Über eine Cloud-Lösung können die Daten dann für die sogenannte adaptive Personenlenkung in Notsituationen genutzt werden. Personen sind dabei nur von oben erkennbar. Die eigentlichen Daten bleiben lokal gespeichert, ein Mikrocontroller gibt nur die Personenanzahl an die Cloud heraus. Dem Datenschutz musste der Entwickler Franke ebenso Genüge tun wie auch Wirtschaftlichkeitsaspekte im Konzept berücksichtigen.

 

Die größte Herausforderung für Franke war es, die richtigen Sensoren zu finden, die Daten zu vereinen und zu verarbeiten. Der Absolvent des Masterstudiengangs Angewandte Wissenschaft in Technik und Wirtschaft versuchte es zunächst mit einzelnen Sensoren, was sich schwierig gestaltete. „Der Thermalsensor hatte zum Beispiel ein Problem mit Luftzug,“ erzählt Franke. „Time of flight-Sensoren sind hingegen sehr teuer und haben sehr eingeschränkte Erkennungs-Algorithmen.“ Hebe eine Person beispielsweise die Arme über den Kopf, passten Proportionen und Höhe nicht mehr und die Person werde nicht erkannt. Die Lösung lag schließlich in der Kombination aus zwei Sensoren.

 

Frankes Aufgabe war echte Forschungsarbeit, ganz im Sinne seines Master-Studiengangs. Anders als in anderen Studienangeboten arbeiten Studierende hier zu 50 Prozent des Studiums an einem konkreten Forschungsprojekt, weshalb der Studiengang auch „Forschungsmaster“ genannt wird. „Ich fand das interessanter, als verschiedene Module zu hören und viel praxisnäher“ so Franke. Möglich sei es, das Forschungsthema in einer anschließenden Promotion weiter zu entwickeln oder die anwendungsorientierten Kenntnisse mit in die Wirtschaft zu nehmen. Sebastian Franke hat den Schritt in die Industrie vollzogen und arbeitet nun in Eindhoven in einem Unternehmen an Maschinellem Sehen und Roboterprogrammierung.   

 

Eigentlich wollte der Arnsberger Informatik studieren. Ein Technik-Praktikum brachte ihn dann auf den Geschmack für ein Bachelorstudium in Elektrotechnik, das er an der Fachhochschule Südwestfalen in Hagen absolvierte. Nach seiner Bachelorarbeit suchte er nach einem Studium zu Sensoren und Regelungstechnik und fand dies in Form seines Master-Forschungsprojekts. Warum Sensoren? „Sensoren verbinden die virtuelle mit der echten Welt“, sagt Franke. „Ich finde es spannend, mit der Auswertung von Sensordaten Echte-Welt-Probleme zu lösen.“