Optik und Mechatronik
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In der globalen Industrie und in der Medizin ist der 3D-Druck von Bauteilen oder als Grundlage für die Zellbesiedelung mittlerweile nicht mehr wegzudenken. Um Kosten und Zeit zu sparen, werden oft zunächst Prototypen im 3D-Druckverfahren hergestellt und auf Funktionalität getestet. Ziel der vorliegenden Arbeit „Entwicklung eines 3D-Ohrmodells“ war es zu überprüfen, ob es der aktuelle Stand der Forschung und Technik im vielseitigen Bereich des 3D-Druckes ermöglicht, ein 3D-Ohrmodell zu drucken, welches möglichst realitäts-nah und detailgetreu das menschliche Ohr wiederspiegelt und zu Ausbildungszwecken herangezogen werden kann. Dieses Ohrmodell soll verschiedene Anforderungen erfüllen. Einerseits soll es verschiedene Härtegrade aufweisen, vergleichbar mit dem menschlichen Ohr, insbesondere mit den Strukturen Ohrläppchen (Fettgewebe & Haut, weich), Knorpel (mittelhart) und Knochen (hart). Andererseits soll es anatomisch korrekt sein, da es auf dem Markt kaum Modelle gibt, die die anatomischen Gegebenheiten realitätsnah darstellen. Weiterhin soll es möglichst transparent sein, sodass es langfristig als Übungsohr in der Ausbildung von Hörgeräteakustiker/-meistern oder Studieren-den der Hörakustik in den Bereichen Ohrabformung und In-situ-Sondenschlauchplatzierung verwendet werden kann. Der Vorteil eines transpa-renten Modells ist die einfachere Beurteilung der Platzierung von wichtigen Komponenten, wie bspw. Sondenschlauch oder Abformmasse.
Als Ausgangslage für das 3D-Ohrmodell dienten Scan’s eines Ohrmuschelmo-dells und einer tiefen Ohrabformung, die per 3D-Scanner eingescannt, mit der Hilfe von CAD Experten bearbeitet, zusammengefügt und anschließend ausgedruckt wurden. Das Ergebnis dieses Entwicklungsprozesses ist ein Modell, welches die anatomischen Gegebenheiten sehr gut darstellt. Es wurde zunächst aus Kostengründen nur in unterschiedlichen Graustufen gedruckt, ein transparentes Modell ist aber zukünftig ebenso herstellbar. Das entwickelte Ohrmodell weist zwar unterschiedliche Härtegrade auf, Ohrläppchen und knorpeliger Teil des Ohres sind aber im direkten Vergleich zum menschlichen Ohr zu hart. In diesem Punkt besteht zukünftig noch viel Entwicklungspotential.
Das Ergebnis dieser Arbeit kommt der Ausgangsidee bereits ziemlich nah, es muss aber noch eine Weiterentwicklung der Materialqualität und –art stattfinden.
Im Rahmen dieser Bachelorthesis soll ein Leitfaden für das kompetenz- und handlungsorientierte Lehren und Prüfen erstellt werden. Am Beispiel der Arbeitsunterweisung des „Kommunikationstrainings“ soll verdeutlicht werden, wodurch sich eine Handlungs- und Kompetenzorientierung sowohl in Lehrveranstaltungen, als auch in Prüfungen auszeichnet.
Dazu wird zunächst die Theorie, die zur Entstehung der Handlungs- und Kompetenzorientierung in den Vorlesungen und Lehrveranstaltungen geführt haben, umrissen und in einen geschichtlichen Rahmen eingeordnet. Besonders beleuchtet wird dabei die internationale Leistungsmessung von Bildungsstandards; das sogenannte Bildungsmonitoring.
Der zweite Teil dieser Thesis gibt einen Überblick über die Definitionen von Kompetenzen und Handlungskompetenzen in schulischer, beruflicher und hochschulischer Bildung. Die Ansätze werden einander gegenübergestellt und Unterschiede und Gemeinsamkeiten herausgestellt.
Im dritten Teil der Arbeit wird die Theorie mit der Praxis verknüpft und die Handlungs- und Kompetenzorientierung anhand von Beispielen in konkrete Lehr- und Lernsituationen übertragen. Die hier entwickelten Prüfungsfragen und Lösungen werden auf ihren Kompetenzgehalt und ihre Handlungsorientierung hin untersucht und analysiert.
Purpose
To determine the stereo threshold and inherent variability with a monitor-based two-rod test at various eccentricities of the visual field. Additionally, to evaluate the duration of this procedure.
Subjects and methods
A pilot trial was conducted in five ophthalmologically normal subjects (2 male and 3 female) aged 21 – 23 years. Two black rods on white background, which appeared under an angle of 1° were presented in a viewing distance of 5.0 meters. The right rod was stationary, whilst the left rod appeared under a stereoscopic parallax, with an either proximal or distal displacement to the image plane. Threshold determination was assessed at seven eccentricities of the visual field by a staircase method. Eccentricities were 0° centrally, 5° to the right and left, 10° to the right and left and 15° to the right and left of the visual field. Proximal and distal displacement as well as the sequence of eccentricities were presented in random order. Stereo acuity was measured in two different sessions for four subjects and in five different sessions for one subject. For all sessions the duration was recorded. All sessions were separated by a time interval of at least 24 hours and no longer than 7 days. Evaluation was made by Wilcoxon test and Kruskal Wallis test at the 95% confidence level (CI) and the median was assessed for all thresholds.
Results
Stereo acuity declines with increasing eccentricities of the retina similar to visual acuity. While at 0° eccentricity thresholds were found to be lowest with (median) 5.0 seconds of arc (‘’) and the CI (0.5’’, 30.5’’) for all measurements, they increased to 112.2’’ at 15° eccentricity to the left in proximal displacement. Distal it was 19.9’’ centrally and 112.2’’ to the right at 15° eccentricity with CI (0.5’’, 30.5’’) for all measurements.
Repeatability of the threshold determination was found to be best at 0° eccentricity with proximal displacement showing the exact same result in the repetitive session and poorest repetition was found at 15° eccentricity to the left with distal displacement. Distal repeatability was worse than proximal. Median and CI of duration time was 5.3 (3.2, 8.3) minutes.
Conclusion
Stereo acuity thresholds are repeatable however increase with increasing eccentricity. Repetitions of the threshold determination do not vary considerably. The duration of these measurements indicates the monitor-based two-rod test as a fast procedure, that can be applied in future studies. The test program is limited by an imperfect algorithm and the stereoscopic images evoke cues, this should be reworked.
Purpose: The purpose of this thesis is to provide a comprehensive literature review about albinism as an inherited metabolic disorder of melanin synthesis along with those related conditions impacting the visual system. As such, it addresses eye care emphasizing the visual consequences of albinism along with diagnostic and treatment options.
Methods: Background knowledge about ocular development is given as well as information about etiological biochemical and genetic processes. The current classification, clinical findings and their assessment and management options are presented based on recent results of research. In conclusion, two case reports are described as examples of visual care options.
Results: Melanin plays a big role in the retinal and chiasmal development. Melanin biosynthesis can be disrupted by different genes in various ways which leads to the current classification of albinism. Clinical findings include fundus hypopigmenta-tion, nystagmus, iris transillumination, photophobia, foveal hypoplasia, excessive chiasmal decussation, reduced visual acuity, high astigmatism (with-the-rule), strabismus and decreased stereopsis. Treatment options to improve visual acuity, fixation and binocularity are (tinted) prescription lenses and contact lenses, low vision aids, surgical procedures and vision therapy. Medication and supplementa-tion for increased pigmentation are currently being tested on mice.
Conclusions: Albinism is caused by genetic mutations resulting in ocular and cutaneous hypopigmentation. It establishes various phenotypes that require different therapy approaches in order to improve vision and therefore quality of life.
Circa 15% der Einwohner in Marokko leben unterhalb der Armutsgrenze. Eine gute medizinische Versorgung und die Versorgung mit Sehhilfen sind nicht gewährleistet. Bisher gibt es nur wenig Zusammenarbeit zwischen Marokko und Deutschland bezüglich Sehhilfen. Im Rahmen der vorliegenden Bachelorarbeit ist eine Zusammenarbeit zwischen den marokkanischen und deutschen Vereinen an drei Orten zustande gekommen. Diese Arbeit wird auf langfristige Basis eingeführt und drei Termine sind bereits für das kommende Jahr 2016 vereinbart. Es wurde untersucht, welche Form der Unterstützung für eine bessere Versorgung von Sehhilfen für die arme Landbevölkerung von Marokko geeignet wäre, wie man das am besten realisieren könnte und welche Stärken bei den Sehhilfen erforderlich sind.
Zur Bestimmung der benötigten Stärken der Sehhilfen wurden 180 Patienten in drei verschiedenen Orten in Südmarokko untersucht. In der Untersuchung wird die Sehschärfe mit und ohne Korrektion überprüft. Zudem wurden Kontakte zu verschiedenen Hilfsorganisationen geknüpft und bewertet.
Die Ergebnisse dieser Studie zeigen, dass es in der marokkanischen Landbevölkerung teilweise zu sehr hoher Fehlsichtigkeit kommt, die zu selten oder zu spät mit Sehhilfen korrigiert werden.
Nicht nur an diesen drei Orten, sondern überall, insbesondere in den Dörfern auf dem Land. Deswegen gibt es viele andere Stellen an denen die Menschen mit Sehhilfen versorgt werden können.
Die optimale und exakte Brillenglaszentrierung ist seit je her der Mittelpunkt eines jeden Verkaufsgespräches. Die Anforderungen an eine exakte Brillenglaszentrierung steigen stetig, insbesondere nach der Etablierung individueller Gleitsichtgläser. Nur eine optimale Zentrierung ermöglicht dem Kunden ein angenehmes Tragegefühl. Deshalb ist die exakte Brillenglaszentrierung ein Muss. Die Möglichkeiten der Zentrierung reichen mittlerweile von manuellen Methoden über stationäre Videozentriergeräte bis hin zu Applikationen in Kombination mit Tablets. Letztere stellen die jüngste Innovation im Zeitalter fortschreitender Digitalisierung dar.
Ziel dieser Bachelorthesis ist es, die Erwartungen und die Zufriedenheit deutscher Augenoptiker in Bezug auf tablet-basierte Applikationen zur Brillenglaszentrierung zu ermitteln. Deshalb wird eine Befragung bei 500 unabhängigen Augenoptikern der Bundesrepublik Deutschland durchgeführt. Anhand der gewonnen Ergebnisse wird erfasst, welche Erwartungen sie haben und abgefragt, ob diese erfüllt werden oder nicht. Zudem wird untersucht, ob die Applikationen den Genauigkeitsanforderungen genügen und ob bestehenden Methoden, vor allem aber Videozentriersystemen, durch Apps zukünftig Gefahr droht.
Die Befragung zeigt, dass die Augenoptiker vergleichsweise wenig zufrieden sind, da ihre Anforderungen an eine Applikation zur Brillenglaszentrierung bisher nur unzureichend erfüllt werden. Dennoch ist diese neuartige Methode der Brillenglaszentrierung nicht zu unterschätzen. Es zeigt sich, dass der Trend zukünftiger Zentriermethoden immer mehr in Richtung tablet-basierte Applikationen geht, jedoch nur unter der Voraussetzung, dass diese zukünftig die Anforderungen der Anwender erfüllen. Die Apps befinden sich noch im Anfangsstadium, können sich aber durch weitere Entwicklungen früher oder später als feste Zentriermethode etablieren.
Purpose
Automated scanpath comparison metrics should deliver an objective method to
evaluate the similarity of scanpaths. The aim of this thesis is an evaluation of
seven existing scanpath comparison metrics in static and dynamic tasks in order
to provide a guidline that helps to decide which algorithm has to be chosen for a
special kind of task.
Methods
The applicability of the algorithms for a static, visual search task and a dynamic,
interactive video game task as well as their constraints and limitations were tested.
Therefore, binocular gaze data were recorded by using the eye tracking system The
Eye Tribe (The Eye Tribe ApS, Copenhagen/ Denmark). Objective task performance
measures from 21 subjects were used in order to create scanpath groupings
for which a relevant effect of dissimilarity was to be expected. Objective task performance
measures such as task performance time were statistically evaluated and
compared to the results gained by the comparison metrics.
Results
Four of the algorithms being used successfully identified differences for static and
dynamic tasks: MultiMatch, iComp, SubsMatch and the Hidden Markov Model.
ScanMatch was very sensitive for the static task but not applicable to the dynamic
task whereas FuncSim was suitable for dynamic but not for static tasks. Eyenalysis
failed to detect any effect.
Conclusion
The applicability of scanpath comparison metrics depends on the state of the task,
respectively on the kind of experimental set up. In future, the application area for
eye tracking will expand and an improvement of automated scanpath comparison
metrics is therefore required.
Die Six Sigma-Methodik hilft Unternehmen als strategisches Marketing-Tool die Qualität der Produkte und Prozesse durch den Einsatz von statistischen Werkzeugen und fundierten Prozessoptimierungsmethoden zu verbessern, die Kunden zufriedener zu machen und die Abläufe im Unternehmen zu beschleunigen. Ziel der Arbeit ist es herauszufinden, ob sich dieses Qualitätsmanagement-Konzept auch auf die Gegebenheiten, Prozesse und Anforderungen in einem augenoptischen Betrieb wirksam anwenden lässt. In fünf klar definierten Projektphasen werden unter anderem durch die Erhebung, Analysierung und Auswertung von prozessbezogenen Daten Schwachstellen in betrieblichen Abläufen faktenbasiert offengelegt und fundiert verbessert. Ziel ist es, die Fehlerquote eines Prozesses auf ein Maß zu reduzieren, so dass von einer (annähernden) Null-Fehler-Qualität gesprochen werden kann. Die statistische Basis der Six Sigma-Methodik findet sich in der Tatsache begründet, dass alle betrieblichen Vorgänge einer Streuung vom statistischen Maß des „Soll-Wertes“ (Mittelwert μ) unterliegen, die sich durch eine Gauß’sche Normalverteilungskurve beschreiben lassen. Diese Streuungen (hier als Varianz oder Standardabweichung (σ) bezeichnet) sind als „Ist-Werte“ am Ende eines Prozesses zu verstehen. Um die Leistung eines Prozesses beurteilen zu können wird geprüft, wie oft die errechnete Standardabweichung zwischen den Zielwert und die Spezifikationsgrenzen passt. Die Anzahl stellt den Sigma-Wert des Prozesses dar. Die zentrale Aufgabe dieser Thesis ist es, darzulegen ob ─ und wenn ja ─ wie die Six Sigma-Methodik für kleine und mittlere Unternehmen im augenoptischen Fachbetrieb effektiv und sinnvoll zu implementieren ist. Die Recherchen und Analysen der Arbeit kommen diesbezüglich zu dem Ergebnis, dass Six Sigma durchaus eine Option für ein augenoptisches Unternehmen darstellen kann, das qualitative Niveau von Prozessen und Dienstleistungen zu heben. Jedoch bedarf es besonderer Sorgfalt bei der Auswahl geeigneter Prozesse und einer detaillierten Kosten-Nutzen-Aufstellung um mit Six Sigma effizient zu arbeiten und nachhaltigen Erfolg zu haben.
Ziel dieser Arbeit ist es, das Zielgruppenmodell Roper Consumer Styles (RCS)
der Gesellschaft für Konsumforschung (GfK) genau zu beschreiben und dessen
Anwendbarkeit auf die Augenoptik zu prüfen.
Zu Beginn werden die Geschichte und Entwicklung der Roper Consumer Styles
(RCS) sowie das Modell selbst und seine einzelnen Lebensstile erläutert. Im
zweiten Teil setzt sich diese Arbeit mit der Anwendung der Roper Consumer
Styles (RCS) in der Augenoptik auseinander. Es wird ein Pilotprojekt vom
Zentralverband der Augenoptiker (ZVA) und der Gesellschaft für Konsumforschung
(GfK) vorgestellt. Die Gesellschaft für Konsumforschung (GfK) bestimmt
das Einzugsgebiet des Optikers, analysiert die Kundschaft in dem Gebiet und
zeigt auf, bei welchen Zielgruppen noch Potenzial besteht. Der Optiker bekommt
von der Gesellschaft für Konsumforschung (GfK) konkrete Empfehlungen,
welche Marken und welche Designs die gewünschten Zielgruppen ansprechen.
Es ergeben sich vier Bereiche, in denen die Roper Consumer Styles (RCS) in
der Augenoptik angewandt werden können: Produkt/Sortimentspolitik, Preispolitik,
Kommunikationspolitik und Ladenbau/Schaufenstergestaltung. Anschließend
wird das Projekt einer kritischen Würdigung unterzogen. Dabei werden zwei
Verbesserungsvorschläge vorgebracht. Ein Vorschlag ist, die Fassungen nicht
nach Marken, sondern nach den Styles zu unterscheiden und eine Klassifizierung
der Fassungen nach den Roper Consumer Styles (RCS) zu machen. Der
andere Vorschlag ist, ein Kurzfragebogen zu entwickeln, der eine direkte
Einordnung des einzelnen Kunden nach den Roper Consumer Styles (RCS)
ermöglicht. Abschließend wurde eine Umfrage unter den Betrieben, die am
Projekt teilgenommen haben, durchgeführt. Die Ergebnisse der Umfrage zeigen,
dass das Zielgruppenmodell Roper Consumer Styles (RCS) in der Augenoptik
Anwendung findet und von den Optikern selbst auch als positiv bewertet wird.
Aus diesem Grund soll die Analyse der Gesellschaft für Konsumforschung (GfK)
in Zukunft für einen größeren Kreis von Betrieben angeboten werden.
Zielsetzung: Die Wahrnehmung des Menschen ist sehr vielfältig und noch nicht vollständig erforscht. Durch die Individualität und Einzigartigkeit des Menschen zusammen mit einer komplexen Gehirnleistung, welche noch unerforschte Lücken aufweist, stößt man immer wieder auf neue Strukturen. Eine bekannte ist der Wahrnehmungswechsel bei Kippbildern, die durch multistabile Stimuli verursacht werden. Überträgt man dieses Prinzip von der Optik auf die Akustik, führt es zum Ziel dieser Bachelorarbeit: Die Arbeit untersucht, ob Musiker beim Hören von multistabilen, isochronen Rhythmen bei deren Detektion einen Vorteil vor Nichtmusikern haben.
Methode:
Für die Messungen wird ein isochroner Rhythmus erstellt, den 40 Probanden –20 Musiker und 20 Nichtmusiker – hinsichtlich der Wahrnehmung von verschiedenen Rhythmusvarianten beurteilen. Dabei wird jeder wahrgenommene Variantenwechsel protokolliert und anschließend auf mögliche Abhängigkeiten und Einflüsse getestet.
Ergebnis:
Die Ergebnisse belegten, dass die musikalischen Probanden einen Vorteil vor den Probanden ohne musikalische Erfahrung haben. Die Musiker können schneller, öfter und überhaupt den Wechsel der Rhythmusvarianten wahrnehmen. Dabei ist es unerheblich, in welchem Alter der Musikunterricht begonnen wurde, ob immer noch aktiv musiziert wird, wie lang musiziert wurde oder welches Geschlecht die Probanden haben.