FOI söker
 
Examensarbete: 3D-avbildning från en rörlig plattform med fotonräknande lidarteknik

Totalförsvarets forskningsinstitut (FOI) söker en civilingenjörsstudent som vill genomföra ett utmanande examensarbete i en spännande miljö. FOI har under de senaste åren arbetat med tidskorrelerad räkning av enstaka fotoner för extremt noggrann mätning av avstånd. I varje mätning detekteras en eller ingen foton, och när någon foton detekterats kan den vara en del av laserpulsen som reflekterats från någon yta i systemets synfält eller komma från bakgrundsljus eller brus. Med hjälp av upprepade mätningar kan avstånden till de reflekterande objekten bestämmas med mycket hög noggrannhet och upplösning.

FOI har ett lidarsystem byggt runt en fotonräknande kamera med 32×128 pixlar som i varje pixel mäter tiden från det att en laserpuls sänds ut tills att en foton detekteras. Detta upprepas med 90 kHz bildtakt. För att täcka in en större scen sveps systemet i vinkel och mätningar i samma riktning behandlas tillsammans för att bestämma avståndet till objekt. Dessutom rör sig plattformen framåt, så att vinkelsvep som täcker samma område görs från olika positioner. För att utnyttja sensorns höga upplösning på ett fåtal centimeter så behöver plattformens position och riktning vara känd med motsvarande noggrannhet. GPS ger den noggrannheten i ideala förhållanden, men inte överallt och alltid. Vinkelmätning är också ett problem. För att lösa detta används data från lidarsystemet från olika tidpunkter för att med hög noggrannhetberäkna hur sensorn har flyttats mellan mätningarna. På detta sätt kan mätdata under en längre tid där sensorn rör sig läggas samman till en stor 3D-modell, med hjälp av så kallad SLAM-teknik (Simultaneous Localization And Mapping).

Arbetsuppgifter som ingår i examensarbetet är:

  • Utveckla metoder för att generera en 3D-modell av fotonräknande 3D-mätningar från en rörlig plattform, med fokus på hur fel i mätningen av sensorns position och riktning kan korrigeras med hjälp av SLAM-teknik. Metoderna implementeras i Matlab
  • Applicera de utvecklade metoderna på befintliga dataset
  • Ta fram kvalitetsmått för att bestämma hur bra den framtagna 3D-avbildningen är

Arbetet kräver intresse för och kunskaper inom till exempel optisk mätteknik och signalbehandling samt vana av programmering i Matlab. Du behöver självständigt läsa in metoder ur den vetenskapliga litteraturen, bedöma deras tillämpbarhet och anpassa dem till egenskaperna hos vårt mätsystem. Ett examensarbete innebär också att du ska beskriva och argumentera för dina lösningar i tal och skrift.

Examensarbetets omfattning är 20 veckor. Ersättning ges vid slutfört examensarbete. Arbetet ska utföras på FOI:s kontor i Linköping.

FOI är en myndighet under Försvarsdepartementet. Kärnverksamheten är forskning, metod- och teknikutveckling samt utredning till nytta för försvar och säkerhet. FOI är ett av Europas ledande forskningsinstitut inom försvar och säkerhet med cirka 930 anställda i Stockholm, Umeå och Linköping. Vår forskning är riktad företrädesvis mot Försvarsmakten men även mot civila myndigheter, samhällsviktiga organisationer och funktioner. Vi samverkar internationellt med forskningsorganisationer i ett flertal länder samt nationellt med universitet och högskolor.

Att arbeta på FOI innebär ett omväxlande arbete med stor grad av frihet och krav på egna initiativ och hög kompetens. Oftast är projekten ganska små och av varierad karaktär. Vi utnyttjar teori, simuleringar och hårdvara för att ligga i teknikens framkant.

Du måste vara svensk medborgare för att få arbeta på FOI. Arbetet är förlagt till Linköping men något kortare tjänsteuppdrag kan förekomma. Det finns ingen sista ansökningsdag för examensarbetet och eventuella intervjuer kommer att ske fortlöpande, men vi siktar på att du ska börja i januari-februari 2018. Om du har frågor är du välkommen att kontakta handledare Markus Henriksson (mahe@foi.se) telefon 013-37 85 77



 

FOI, Totalförsvarets forskningsinstitut, är ett av Europas främsta institut för tillämpad forskning inom försvar och säkerhet. FOI är en myndighet under Försvarsdepartementet och vi har till uppgift att bedriva forskning, metod- och teknikutveckling samt utredningsarbete för totalförsvaret och till stöd för nedrustning, icke-spridning och internationell säkerhet. Verksamheten bedrivs på uppdrag av i första hand Regeringskansliet, Försvarsmakten, Försvarets materielverk (FMV) och Myndigheten för samhällsskydd och beredskap (MSB). På FOI är vi ca 930 anställda varav ca 770 arbetar direkt med forskning och utveckling. Våra kompetenser spänner över hela fältet från naturvetenskap och teknik till samhälls- och statsvetenskap.