Abschlussarbeit: Automatisierte Schnittmusterberechnung für Torten mittels Bildverarbeitung

Wie das Engineering der Zukunft aussieht, erforschen wir am Fraunhofer IEM in Paderborn – gemeinsam mit starken Partnern und viel Leidenschaft für Technik. Unsere Teams entwickeln Lösungen, die wirklich in die Anwendung kommen: von smarten Produkten über vernetzte Produktionssysteme bis hin zu digitalen Services und moderner Software. Dabei denken wir Innovation vom ersten Konzept bis zur Umsetzung. Und genau hier kommst Du ins Spiel!

Für eine Masterarbeit suchen wir eine motivierte Person, die auf Basis eines bestehenden Kamera-Setups (2D-Farbkamera und 2D-Profilsensor) eine robuste, automatisierte Berechnung von Schnittmustern für Torten und Kuchen entwickelt und validiert.

Warum dieses Thema? In der aktuellen Produktion müssen Produkte manuell ausgerichtet und Schnittmuster von Bedienenden berücksichtigt werden, insbesondere bei Torten mit Sahnehäubchen. Ziel der Arbeit ist es, diese manuellen Schritte durch Bildverarbeitung zu ersetzen: Die Lage der Produkte auf dem Förderband soll frei sein, während das System automatisch Kontur und Dekorelemente erkennt und daraus ein optimales Schnittmuster ableitet. So wird die Anlage flexibler, effizienter und weniger fehleranfällig.

Hier sorgst Du für Veränderung

• Auswertung des bestehenden Kamera-Setups und Definition der relevanten Bild- und 3D-Features.
• Entwicklung von Verfahren zur robusten Erkennung der Torten- bzw. Kuchenlage (Mittelpunkt, Kontur, Orientierung) auf dem Transportband.
• Detektion von Dekorelementen (z. B. Sahnehäubchen) als Referenz für die Schnittmusterberechnung.
• Konzeption und Implementierung von Algorithmen zur automatischen Berechnung von Schnittmustern, die gleichmäßige Stücke und Schnitte zwischen den Dekorelementen gewährleisten.
• Untersuchung der Robustheit gegenüber Formabweichungen (leicht oval), fehlenden oder verrutschten Dekorelementen und variierender Produktlage.
• Definition eines klaren, anlagengeeigneten Ausgabeformats für die berechneten Schnittparameter (z. B. Winkel, Radien, Offsets relativ zum Produktzentrum) und Validierung der Ergebnisse an realen Bilddaten aus der Produktion.

Hiermit bringst Du Dich ein

• Du bist im Masterstudium in Informatik, Robotik, Elektrotechnik, Mechatronik, Maschinenbau oder einem vergleichbaren technischen Studiengang eingeschrieben.
• Du hast erste praktische Erfahrung in Bildverarbeitung (z. B. OpenCV, HALCON oder vergleichbare Libraries); Erfahrung mit 3D-Daten (Point Clouds, Meshes) ist von Vorteil.
• Du verfügst über solide Programmierkenntnisse, idealerweise in Python oder C++.
• Eine analytische, strukturierte und eigenverantwortliche Arbeitsweise sind für Dich selbstverständlich.
• Wünschenswert sind außerdem Erfahrung im Umgang mit industriellen Bildverarbeitungssystemen oder sensorbasierten Auswertungen sowie Interesse an Automatisierungstechnik und Produktionsprozessen.

Was wir für Dich bereithalten

• Du erhältst spannende Einblicke in aktuelle Forschungs- und Industrieprojekte mit hoher praktischer Relevanz im Bereich Automatisierung und Produktionssysteme und lernst, wie wissenschaftliche Methoden in reale Anlagen überführt werden.
• Dich erwartet ein interdisziplinäres und engagiertes Team, in dem Eigeninitiative geschätzt und Dir viel Gestaltungsspielraum geboten wird.
• Dank flexibler Arbeitszeiten kannst Du Deine Tätigkeit optimal mit Deinem Studium vereinbaren und wertvolle Praxiserfahrungen sammeln.
• Du hast die Möglichkeit, eigene Ideen einzubringen und an der Schnittstelle zwischen Bildverarbeitung und industrieller Automation aktiv mitzuwirken.
• Bei dieser Position handelt es sich um eine unbezahlte Tätigkeit.

Wir wertschätzen und fördern die Vielfalt der Kompetenzen unserer Mitarbeitenden und begrüßen daher alle Bewerbungen – unabhängig von Alter, Geschlecht, Nationalität, ethnischer und sozialer Herkunft, Religion, Weltanschauung, Behinderung sowie sexueller Orientierung und Identität. Schwerbehinderte Menschen werden bei gleicher Eignung bevorzugt eingestellt. Unsere Aufgaben sind vielfältig und anpassbar – für Bewerber*innen mit Behinderung finden wir gemeinsam Lösungen, die ihre Fähigkeiten optimal fördern.

Mit ihrer Fokussierung auf zukunftsrelevante Schlüsseltechnologien sowie auf die Verwertung der Ergebnisse in Wirtschaft und Industrie spielt die Fraunhofer-Gesellschaft eine zentrale Rolle im Innovationsprozess. Als Wegweiser und Impulsgeber für innovative Entwicklungen und wissenschaftliche Exzellenz wirkt sie mit an der Gestaltung unserer Gesellschaft und unserer Zukunft.

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