Optotechnik und Bildverarbeitung

Der Studiengang Optotechnik und Bildverarbeitung wird deutschlandweit nur an der Hochschule Darmstadt angeboten. Er verzahnt die beiden Disziplinen miteinander und ermöglicht den Studierenden dadurch, komplexe Zusammenhänge im Bereich der optischen Technologien von verschiedenen Seiten zu beleuchten.

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1 Optotechnik

Der Bereich der Optotechnik (auch als optical engineering oder photonics bezeichnet) besteht aus drei Teilgebieten. Zunächst umfasst er die klassische technische Optik, die auch moderne Elemente wie Mikrooptik, Lichttechnik oder Faseroptik mit einschließt. Darüber hinaus werden im Studium Inhalte der optischen Messtechnik und der Lasertechnik vermittelt. Dazu gehören u.a. die Laseranwendungstechnik, die Signalverarbeitung und die Entwicklung optischer Systeme, das sog. optical design.

2 Bildverarbeitung

Der Bereich der Bildverarbeitung (auch als image processing oder machine vision bezeichnet) beschäftigt sich mit der Aufnahme und automatischen Auswertung von digitalen Bildern und kommt in der Praxis beispielsweise bei der Erfassung von KFZ-Kennzeichen, bei der Sichtprüfung in der laufenden Fertigung oder in der Robotik zum Einsatz. Bildverarbeitung lässt sich als das Zusammenwirken von Beleuchtung, Abbildungsoptik, Bildaufnahme und Verarbeitung der Bilddaten für technische und wissenschaftliche Anwendungen definieren.

3 Studiengang

Der Studiengang Optotechnik und Bildverarbeitung wird in dieser Form zurzeit nur an der Hochschule Darmstadt angeboten. Im Rahmen des Bologna-Prozesses hat die Hochschule ihren gleichnamigen Diplomstudiengang nun zu einem konsekutiven Studienprogramm weiterentwickelt. An ein siebensemestriges Bachelor-Studium schließt sich ein dreisemestriger Master-Studiengang an. Heutzutage sind die beiden Teilgebiete Optotechnik und Bildverarbeitung in der Praxis so eng miteinander verknüpft, dass Ingenieure ausreichende Kenntnisse in beiden Bereichen aufweisen müssen. Der interdisziplinäre Studiengang bietet den Studierenden eine doppelte Qualifikation und ermöglicht ihnen dadurch eine qualifizierte Tätigkeit sowohl in der optischen Industrie als auch in der Bildverarbeitungsbranche. Durch den hohen Anteil praktischer und berufsorientierter Studienelemente bereitet er die Studierenden auf die konkrete Arbeit im Ingenieurbereich vor.

4 Studienverlauf

Die ersten vier Semester des Bachelorstudiums dienen hauptsächlich der Grundlagenvermittlung in den Bereichen Mathematik, Physik und Informatik. Gleichzeitig stehen die Kerngebiete Bildverarbeitung und Technische Optik auf dem Programm. Dem schließt sich im 5.Semester die berufspraktische Phase an, in der die Studenten in einem Unternehmen oder einer Institution aus dem Bereich der optischen Technologien erste Erfahrungen im Ingenieursberuf sammeln. Im sechsten und siebten Semester steht eine Vertiefung der Kenntnisse sowohl in der Optotechnik als auch in der Bildverarbeitung im Vordergrund. Das Studium wird mit einer Bachelorarbeit abgeschlossen, die im 7. Fachsemester studienbegleitend angefertigt wird. Der Bachelor ist ein erster berufsqualifizierender Abschluss und befähigt bereits zu anspruchsvollen Ingenieurtätigkeiten in Unternehmen aus dem Bereich der optischen Technologien. Es besteht darüberhinaus aber noch die Möglichkeit, den konsekutiven, dreisemestrigen Masterstudiengang in Optotechnik und Bildverarbeitung zu absolvieren. Den Master-Studiengang bietet die Hochschule Darmstadt in Kooperation mit der Fachhochschule Gießen-Friedberg an. Wie im Bachelor-Studiengang werden die Fachgebiete Optotechnik und Bildverarbeitung auch im Master-Studiengang integriert vermittelt. Die Bereiche Optical Design, Lasertechnik und Bildverarbeitung werden durch moderne Elemente wie Mikrooptik, Licht- und Beleuchtungstechnik oder Machine Vision verbreitert. Das theoretische Fundament wird vertieft, z.B. durch Veranstaltungen zur Systemtheorie. Insgesamt entsteht dadurch ein hochwertiges fachliches und methodisches Profil, das sowohl für Tätigkeiten in der der Industrie als auch in Forschungsinstituten oder Universitäten qualifiziert, einschließlich der Befähigung zur Promotion. Das Studium gliedert sich in zwei Fachsemester mit Veranstaltungen an der Hochschule und das dritte Fachsemester, das der Masterarbeit vorbehalten ist. Die Abschlussarbeit kann in einem Unternehmen oder einer Forschungsinstitution aus dem Bereich der optischen Technologien angefertigt werden oder auch in Forschungsprojekte der Hochschule integriert sein.

5 Berufsfelder

Die Kombination der beiden Fachgebiete Optotechnik und Bildverarbeitung und die Praxisnähe während des Studiums werden in der einschlägigen Industrie als hervorragende fachliche Qualifikation wahrgenommen. Absolventinnen und Absolventen dieses Studiengangs stehen abwechslungsreiche Tätigkeiten in einem soliden Berufsfeld offen, das in jedem Industriezweig fest in der modernen industriellen Produktionstechnik verankert ist und in vielen weiteren Bereichen der Wirtschaft mehr und mehr an Bedeutung gewinnt. Absolventen dieses Studienprogramms arbeiten in der gesamten Wertschöpfungskette: in Forschungsabteilungen und in der Produktentwicklung, im Projektmanagement, im Engineering von Fertigungsanlagen, in der Produktion, im Marketing und in der technischen Vertriebsunterstützung, bei Beratungsunternehmen, in Forschungsinstituten und an Hochschulen im In- und Ausland.

Auswahl der Branchen

Optik und optische Messtechnik
Automatisierungstechnik
Luft- und Raumfahrt
Lasertechnik
Robotik
Medizintechnik

6 Literatur

Burger, W. und M. J. Burge: Digitale Bildverarbeitung. Springer, 2005.
Gonzales, R. C. und R. E. Woods: Digital Image Processing. Addison-Wesley, 1992.
Jähne, B.: Digitale Bildverarbeitung. Springer, 6. Aufl., 2005.
Pedrotti, F., L. Pedrotti, W. Bausch und H. Schmidt: Optik für Ingenieure. Springer, 4. Aufl., 2008.