Fraunhofer-Institut für Optronik, Systemtechnik und Bildauswertung IOSB

Bachelor/Master: Untersuchung der Leistungsfähigkeit und Grenzen von Food-Scannern (SPR)

Bachelor/Master: Untersuchung der Leistungsfähigkeit und Grenzen von Food-Scannern (SPR)

Das Fraunhofer-Institut für Optronik, Systemtechnik und Bildauswertung IOSB ist Europas größtes Institut für angewandte Forschung auf dem Gebiet der Bildgewinnung und -auswertung. In der Abteilung Sichtprüfsysteme (SPR) werden neue Technologien zur multimodalen Bildgewinnung und Echtzeit-Bildauswertung entwickelt und in innovative Systeme zur Lösung industrieller Sichtprüfaufgaben umgesetzt.

Motivation und Aufgabenstellung

Gesundheit und gesunde Ernährung haben heute für viele Menschen einen hohen Stellenwert im täglichen Leben. Gemäß diesem Trend erfahren sogenannte Food-Scanner (z.B. TellSpec, SCiO), die eine mobile Analyse von Nahrungsmitteln ermöglichen sollen, aktuell eine große Beachtung in den Medien. Den Anwendern wird versprochen, unmittelbar und zuverlässig Angaben zu Inhalts- und Nährstoffen, der Kalorienmenge sowie potentiellen Allergenen und chemischen Belastungen zu bekommen (ähnlich dem Star-Trek-Tricorder). Die in den Food-Scannern eingesetzte Sensortechnologie basiert auf Nahinfrarot-Spektroskopie, die es ermöglicht, optisch chemische Eigenschaften einer Probe zu ermitteln. Hierzu müssen u. a. Verfahren aus der Mustererkennung und des maschinellen Lernens eingesetzt werden, um den Zusammenhang zwischen der gemessenen spektralen Information und den chemischen Eigenschaften herzustellen. Im Rahmen dieser Arbeit soll die Leistungsfähigkeit dieser Food-Scanner experimentell untersucht und bewertet werden. Im Einzelnen umfasst die Arbeit folgende Aufgaben und Zielsetzungen:

  • Literaturrecherche zum Thema mobile Nahinfrarot-Spektroskopie und deren Anwendung im Lebensmittelbereich
  • Konzeption und Durchführung von Experimenten zur Bewertung der Leistungsfähigkeit des SCiO- und TellSpec-Scanners
  • Datenanalyse der spektroskopischen Messungen und Charakterisierung der eingesetzten Sensortechnik
  • Vergleich der Messe- und Analyseergebnisse mit Laborspektrometern
  • Technologiebewertung und Ermittlung der Leistungsgrenzen von derzeitigen Food-Scannern

Wir bieten

Neben einer intensiven fachlichen Betreuung bieten wir die Möglichkeit, in einem interdisziplinären Team aus Wissenschaftlern und Ingenieuren eigenverantwortlich an einem industrierelevanten Forschungsprojekt mitzuwirken und erste Erfahrungen in Hinblick auf eine wissenschaftliche Berufslaufbahn zu sammeln.

Themengebiete

Nahinfrarot-Spektroskopie, statistische Datenanalyse, Sensortechnik, Lebensmittelanalyse

Voraussetzungen

  • Natur- oder ingenieurwissenschaftliches Studienfach
  • Kenntnisse im Bereich multivariater Datenanalyse, spektroskopischer Sensoren und/oder Lebensmittelanalyse sowie Interesse am experimentellen Arbeiten im Labor
  • Kenntnisse in Mathematica, Matlab oderR sind von Vorteil