Computer-Aided Photonics

Bei Computer-Aided Photonics handelt es sich um ein Förderprogramm, das die Entwicklung von innovativen Systemen im Bereich Photonik unterstützt. Initiiert wurde das Programm Computer-Aided Photonics – Ganzheitliche Systemlösungen aus photonischen Verfahren und digitaler Informationsverarbeitung vom Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es richtet sich in erster Linie an kleine und mittlere Unternehmen (KMU), genauso jedoch an Großunternehmen und Forschungseinrichtungen.

Mensch-Maschine-Interfaces auf photonischer Basis

Das Programm Computer-Aided Photonics fördert Verbindungen aus Verfahren des maschinellen Lernens, photonischen Verfahren und der innovativen Sensorik. Ziel des Förderprogramms ist es dabei, neue optische Systeme zu konzipieren. Diese sollen ein neuartiges Design beinhalten und in den Bereichen Detektor, Lichtquelle und Optik angesiedelt sein. Ebenso können sie sich mit der Licht-Materie-Wechselwirkung, der datenverarbeitenden Algorithmik sowie mit einer Kombination sämtlicher genannten Techniken befassen.

Intention von Computer-Aided Photonics ist es, wirtschaftliche und anwendungsnahe Systeme zu entwickeln. Anwendungsfelder hierfür sind etwa die Recycling- und Abfallwirtschaft (beispielsweise die Stoffdetektion, Sortierung und Reinheitskontrolle) oder die Land-, Nahrungs- und Genussmittelwirtschaft (zum Beispiel der Pflanzenzustand, der Reifegrad und die Kontamination). Ein weiteres Anwendungsgebiet ist außerdem der Sektor Produktion und Sicherheit. Hier sind etwa die Schwerpunktbereiche der Prozessüberwachung, Zugangskontrolle und der Personen- und Lebenderkennung (beispielsweise bei Produkten mit Robotern) denkbar.

Förderziel von Computer-Aided Photonics

Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) fördert im Kontext des Förderprogramms „Photonik Forschung Deutschland“ Projekte aus dem Themenfeld Computer-Aided Photonics. Mit dieser Form der Technologieförderung sollen weitere Anwendungsbereiche des Mediums Licht erschlossen werden. Vor allem neue Arten von Informationen, welche mit Hilfe von Licht vermittelt werden, sollen untersucht werden. Computer-Aided Photonics unterstützt so Verfahren, die sich mit der Untersuchung von Daten befassen, welche im Licht angesiedelt sind. Andererseits beschäftigt sich das Programm ebenso mit Identitätsdaten, welche mit Licht rekonstruiert werden können.

Das Programm „Photonik Forschung Deutschland“ ist in folgenden Handlungsfeldern angesiedelt:

  • In der (mobilen) 2D/3D Bilderfassung und Visualisierung sowie in der Holographie
  • In der multi-/hyperspektralen Datenaufnahme
  • Im Bereich der selbstkonfiguierenden Systeme
  • In der intelligenten (hardwarenahen) Sensor(daten-) Fusion
  • In der Echtzeit-Bildgebung und Dynamik
  • Mensch-Maschine-Interfaces auf photonischer Basis

Förderschwerpunkte des Programms

Computer-Aided Photonics DORUCON

Themenschwerpunkte des Programms Computer-Aided Photonics sind unter anderem die optische Bildverarbeitung für Convolutional Neutronal Networks (CNN) sowie die hyperspektrale Bildgebung und das 5D-Imaging. Darüber hinaus bestehen Schwerpunkte in der Fertigungsvorbereitung und Fertigungskontrolle bei generativen Fertigungsverfahren und in der Objektidentifizierung und -verfolgung in der Fertigung. Vor allem fördert Computer-Aided Photonics jedoch die Analyse und Visualisierung. Förderfähig sind dabei jeweils Verbundprojekte, die in völlig neuen oder wesentlich verbesserten technischen Systemlösungen resultieren.

Gegenstand der Förderung

Projekte sind im Rahmen des Förderprogramms Computer-Aided Photonics förderfähig, wenn diese technologieübergreifend sowie anwendungsbezogen sind und über einen direkten Bezug zur Photonik verfügen.  Förderfähig sind somit unter anderem die folgenden Vorhaben:

  • Die hardwarenahe Verarbeitung optischer Daten
  • Verfahren der automatisierten Bildaufnahme
  • Die Kombination verschiedener Bildgebungsverfahren
  • Die Datenfusion und Verarbeitung großer Datenmengen
  • Multimodale/spektrale Aufnahmetechniken (5D-Imaging/Coherent Diffraction Imaging)
  • Selbstkonfigurierende photonische Systeme
  • Bildgebende Verfahren/Multimodale, funktionale 3D-Visualisierung
  • Parallelisierung der Datenverarbeitung zu Bildanalyse
  • Visual Sensor Fusion (Grid-Methode/Objekt-Map)
  • Neuartige Methoden und Anwendungen der Holographie
  • Neuronale Netzwerkarchitekturen, welche speziell auf die Auswertung optisch erfasster Daten ausgelegt sind
  • Verfahren zur Visualisierung optisch erfasster Daten bzw. zur Integration von Hybriddaten

Konditionen im Rahmen von Computer-Aided Photonics

Für entsprechende Vorhaben sind die im Rahmen von Computer-Aided Photonics entstehenden Kosten bis zu 50% förderfähig. Die Förderung erfolgt auf Basis von AGVO. Kleine und mittlere Unternehmen (KMU) können dabei angepasste Förderquoten erhalten. Universitäre und außeruniversitäre Forschungseinrichtungen sind dagegen sogar bis zu 100% förderfähig. Die Förderdauer von Projekten im Kontext von Computer-Aided Photonics beträgt bis zu 3 Jahre.

Weitere Informationen zu Computer-Aided Photonics

Weiterführende Informationen zum Förderprogramm Computer-Aided Photonics erhalten Sie hier.

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