Didaktische und experimentelle Konzepte für Hands-on Machine Vision Experimente in der Online-Lehre

Für die Ausbildung von Ingenieur/inn/en in Optik/Bildverarbeitung stellt die praktische Erfahrung im Umgang mit Bildverarbeitungskomponenten (Beleuchtung, Bildsensor, Objektiv) sowie mit Prüflingen mit unterschiedlichen optischen Eigenschaften (Transmissivität, spekulare und diffuse Reflektivität) ein zentrales Lernszenario dar. Den Ausbildungsbetrieb vom Hands-on-Labor auf online teaching unter Berücksichtigung der praktischen Ausbildung umzustellen ist hierbei eine Herausforderung. Wir präsentieren erstens didaktische Grundsatzüberlegungen zum Spannungsverhältnis von Labor-Experimenten und online Lehre, um zweitens eine Reihe von Bildverarbeitungsexperimenten vorzustellen, die mit einfachen Mitteln wesentliche Kernkompetenzen vermitteln. Dabei kommen universell vorhandene Beleuchtungshardware (Smartphone Taschenlampe, Laptop Bildschirm) und Kameras (Webcam, Smartphone Kamera) zum Einsatz. Bei Bedarf kann dies ergänzt werden um kostengünstige Machine Vision Sensoren (z.B. BoardCams) und Optiken (z.B. Zoom-Objektive). Die Teilnehmenden lernen damit die Grundzüge der optischen Abbildung, kalibrieren Optiken/Sensoren und sammeln Erfahrungen im Design von Beleuchtungstechniken.