In Zusammenarbeit mit:
8. TANNER-Hochschulwettbewerb
für Technische Dokumentation
Team Patsch
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Konzept für eine Mobil-Applikation zur Erkennung und Erklärung von Warnbildkenn...
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Inhalt
		 1.	 Vorgehensweise
		 2.	 Betrachtung der Technologien
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1. Vorgehensweise
1.	 Recherche: Technologien, die für die Lösung geeignet sind...
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2. Betrachtung der Technologien
NFC (Near Field Communication)
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2. Betrachtung der Technologien
Quick-Response-Codes (QR-Codes)
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Optische Bilderkennung (Kantenerkennung)
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3. Mögliche Probleme
Verschmutzte
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NFC: mehrere ...
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NFC QR-Codes Bilderkennung
Für alle Betriebssysteme verfügbar nein* -- ja + ja ...
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4. Lastenheft für die Applikation
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Landwirte (Benutzer von CLAAS-Mas...
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4. Lastenheft für die Applikation
I. funktionale Anforderungen
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II. nicht-funktionale Anforderungen
Das Programm muss für den Benutzer leicht ...
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5. Aufbau der Applikation
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5. Aufbau der Applikation
Aufkleber fotografieren
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5. Aufbau der Applikation
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Dokumentation) wird ang...
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5. Aufbau der Applikation
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6	Kennzeichnung der Gefahren und Warnhinweise
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InaMichael
DorotheavonZedlitz
AxelPatsch 26
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Alternativ:
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InaMichael
DorotheavonZedlitz
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7	Akzeptanz bei der Zielgruppe
Ein Mitarbeiter des Lohnunternehmens Stotz Agra...
InaMichael
DorotheavonZedlitz
AxelPatsch 28
7	Akzeptanz bei der Zielgruppe
Warnhinweise: unwahrscheinlich
• Warnhinweise w...
InaMichael
DorotheavonZedlitz
AxelPatsch 29
Richtlinie zur Erstellung von Sicherheitshinweisen in Betriebsanleitungen (200...
InaMichael
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8. TANNER-Hochschulwettbewerb | Beitrag Team Patsch (FH Flensburg)

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Diese Präsentation entstand im Rahmen des 8. TANNER-Hochschulwettbewerbs, der 2014 mit dem Industriepartner CLAAS durchgeführt wurde. Ina Michael, Axel Patsch und Dorothea von Zedlitz von der Fachhochschule Flensburg haben folgende Aufgabe bearbeitet: "Erstellen Sie ein Konzept für die Mobile Dokumentation eines CARGOS Ladewagens mit beispielhafter Umsetzung einer App." Das Hochschulteam erreichte mit dieser Präsentation den 3. Platz beim 8. TANNER-Hochschulwettbewerb.

Mehr Informationen zum TANNER-Hochschulwettbewerb: www.tanner.de/hochschulwettbewerb

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8. TANNER-Hochschulwettbewerb | Beitrag Team Patsch (FH Flensburg)

  1. 1. In Zusammenarbeit mit: 8. TANNER-Hochschulwettbewerb für Technische Dokumentation Team Patsch Ergebnis eingereicht durch Ina Michael Axel Patsch Dorothea von Zedlitz von der
  2. 2. InaMichael DorotheavonZedlitz AxelPatsch 1 Konzept für eine Mobil-Applikation zur Erkennung und Erklärung von Warnbildkennzeichen und Instruktionsaufklebern auf Landmaschinen der Firma CLAAS eingereicht von Ina Michael Dorothea von Zedlitz Axel Patsch Beitrag zum 8. Tanner-Hochschulwettbewerb (2014)
  3. 3. InaMichael DorotheavonZedlitz AxelPatsch 2 Inhalt 1. Vorgehensweise 2. Betrachtung der Technologien 3. Bewertung und Entscheidung 4. Konzept für die Applikation 5. Vorstellung der Demo-Applikation 6. Mögliche Verbesserung der Gefahrenkennzeichnung 7. Akzeptanz bei der Zielgruppe
  4. 4. InaMichael DorotheavonZedlitz AxelPatsch 3 1. Vorgehensweise 1. Recherche: Technologien, die für die Lösung geeignet sind - NFC (Near Field Communication) - QR-Codes - Optische Bilderkennung (Kantenerkennung) 2. Recherche: Vor- und Nachteile der verschiedenen Technologien - Kosten - Anwendbarkeit - Mögliche Fehlerquellen - Bedienkomfort 3. Bewertung und Entscheidung für eine Technologie 4. Erstellen eines Lastenhefts für die Applikation 5. Konzipierung einer Demo-Applikation 6. Programmierung der Demo-Applikation 7. Funktionstests, Modifikationen 8. Befragung potentieller Anwender zur Akzeptanz
  5. 5. InaMichael DorotheavonZedlitz AxelPatsch 4 2. Betrachtung der Technologien NFC (Near Field Communication) VERFAHREN Ein NFC-Tag (Aufkleber) wird auf oder unter dem Aufkleber an der Maschine ange- bracht. Mittels Funksignal wird das Tag ausgelesen und die Applikation gestartet. PRO - Unabhängig vom Zustand der Aufkleber (Verschmutzung, Ausbleichen, Beschädigung), Lichtverhältnissen etc. - Datenbankeintrag wird durch das Funksignal automatisch abgerufen. CONTRA - Erhebliche Mehrkosten durch die Beschaffung der NFC-Tags und die erforderliche Programmierung. - Nicht von allen Betriebssystemen (Apple iOS) unterstützt. - Potentielle Fehlerquelle durch mehrere nebeneinander platzierte Aufkleber (Erkennung des falschen Signals). - Noch nicht sehr verbreitet, wenige NFC-fähige Endgeräte (auch Android).
  6. 6. InaMichael DorotheavonZedlitz AxelPatsch 5 2. Betrachtung der Technologien Quick-Response-Codes (QR-Codes) VERFAHREN Auf den Warn- und Instruktionsaufklebern wird zusätzlich ein QR-Code angebracht, der mit dem Endgerät ausgelesen wird. Programmieraufwand (geschätzt): 11 Personentage (PT). PRO - Wird von allen Betriebssystemen unterstützt. - weit verbreitet, Software (Scanner) ist vorhanden. CONTRA - Begrenzte Datenmenge (keine direkte Verschlüsselung von Grafiken oder mehreren Sprachen möglich). - Fehleranfälligkeit durch beschädigte/verschmutzte Codes. - Zu großer Aufwand, alle Aufkleber mit QR-Code zu versehen. - Anwendbarkeit nur bei Neugeräten.
  7. 7. InaMichael DorotheavonZedlitz AxelPatsch 6 2. Betrachtung der Technologien Optische Bilderkennung (Kantenerkennung) VERFAHREN Der Aufkleber wird mit dem Endgerät fotografiert. Mittels Kantenerken- nung vergleicht die Software das Foto mit den hinterlegten Grafiken. Programmieraufwand (geschätzt): 19 Personentage (PT). PRO - Für alle Betriebssysteme verfügbar. - „Sieht“ dasselbe wie das menschliche Auge. - Guter Kontrast, klare Umrisse ⇒ Aufkleber leicht erkennbar - Aufkleber bleiben unverändert ⇒ Keine Mehrkosten! - Auch für Altgeräte verwendbar. CONTRA - Beschädigte/verschmutzte Aufkleber evtl. schwer oder nicht lesbar. - aufwändigere (=teurere) Programmierung der Applikation
  8. 8. InaMichael DorotheavonZedlitz AxelPatsch 7 3. Mögliche Probleme Verschmutzte Aufkleber Beschädigte Aufkleber NFC: mehrere Aufkleber nebeneinander QR-Codes, Bilderkennung Diese Abbildungen geben die Realtität wieder. Der Anwender müsste zur einwandfreien Lesbarkeit der Aufkleber dafür sorgen, dass sie unbeschädigt sind, wie es in der Bedienungsanleitung steht. Verwischte Aufkleber
  9. 9. InaMichael DorotheavonZedlitz AxelPatsch 8 NFC QR-Codes Bilderkennung Für alle Betriebssysteme verfügbar nein* -- ja + ja + Kosten für die App gering + mittel o hoch - Aufkleber immer lesbar ja + nein - nein - Bedienkomfort der App sehr hoch ++ hoch + hoch + Mehrkosten aufgrund veränderter Aufkleber ja - ja - nein + Verwendbarkeit der App bei Alt-Maschinen nein - nein - ja + Gesamtwertung o - ++ *Die Bewertung mit (--) führte zum Ausschluss des Verfahrens 3. Bewertung der Technologien Die Abwägung der verschiedenen Bewertungskriterien führte zu der Entscheidung, dass wir die Bilder- kennung ausgewählt haben, obwohl die NFC-Technologie zwar technisch überlegen ist, aber eine zu große Gruppe potentieller Anwender ausschließt und die Folgekosten zu hoch wären.
  10. 10. InaMichael DorotheavonZedlitz AxelPatsch 9 4. Lastenheft für die Applikation Zielgruppen Landwirte (Benutzer von CLAAS-Maschinen) Lohnunternehmen (Benutzung/Wartung/Reparatur) Service-Techniker (Wartung/Reparatur) Werkstätten (Wartung/Reparatur)
  11. 11. InaMichael DorotheavonZedlitz AxelPatsch 10 4. Lastenheft für die Applikation I. funktionale Anforderungen Grundfunktionen (unbedingt erforderlich) 1. Der Nutzer kann mit der Kamera seines Endgeräts Aufkleber abfotografieren. 2. Die App erkennt anhand eines Fotos den fotografierten Aufkleber. 3. Die App stellt die Grafik des erkannten Aufklebers und die dazugehörigen Informationen dar. 4. Der Nutzer kann bei der Installation der App das für ihn passende Sprachpaket wählen. Zusatzfunktionen („nice to have“) 5. Der Nutzer kann bereits abfotografierte und erkannte Aufkleber erneut aufrufen, ohne sie wieder fotografieren zu müssen (Galerie). 6. Der Nutzer kann aus der App die CLAAS-Homepage aufrufen (mobiles Internet erforderlich). 7. Der Nutzer kann auf eine digitale Version des Handbuchs für seine Maschine zugreifen (optional)
  12. 12. InaMichael DorotheavonZedlitz AxelPatsch 11 II. nicht-funktionale Anforderungen Das Programm muss für den Benutzer leicht bedienbar sein (schnelles Erreichen der Hauptfunktion). Das Programm muss sich selbst mit Hilfe von Grafiken, Tooltips und Überschriften erklären können (intuitive Bedienbarkeit) Das Programm sollte bei Nichterkennung eines Aufklebers dem Nutzer mögliche Fehlerquellen kom- munizieren (z.B. unscharfes oder schlecht belichtetes Foto) 4. Lastenheft für die Applikation
  13. 13. InaMichael DorotheavonZedlitz AxelPatsch 12 5. Aufbau der Applikation
  14. 14. InaMichael DorotheavonZedlitz AxelPatsch 13 5. Aufbau der Applikation Demo-Version für Android-Geräte (weit verbreitet, kostenlose Software) Sprachpakete: Auswahl der gewünschten Sprache beim Download (nicht in der Demo-Version) Intuitive Benutzung der Applikation, aber Hilfetext ist hinterlegt Wenige Schritte zum Ziel: Scannen (Kamera wird aktiviert) ⇒ Auslösen ⇒ Speichern ⇒ Anzeige des Datenbankeintrags Fehlervermeidung: Aufnahme nicht eindeutig: Entscheidung für den entsprechenden Aufkleber aus einer Auswahl an ähnlichen Grafiken Aufnahme nicht erkennbar: Eine Fehlermeldung erscheint und der Aufkleber kann erneut aufgenommen werden Galerie: Speicherung der letzte zehn Einträge, um sie abrufen zu können, ohne sie erneut zu fotografieren Verlinkung auf die CLAAS-Internetseite Möglich: Hinterlegung von Bedienungsanleitungen oder Warnbildzeichen-Katalog
  15. 15. InaMichael DorotheavonZedlitz AxelPatsch 14 5. Aufbau der Applikation Hinweis, wird beim ersten Programmstart eingeblendet Icon zum Start der Applikation Programmstart
  16. 16. InaMichael DorotheavonZedlitz AxelPatsch 15 5. Aufbau der Applikation Startmenü - Taskleiste Link zur CLAAS-Homepage übersichtlich CLAAS-Design Schaltfläche „Scannen“ löst die Kamera des Geräts aus
  17. 17. InaMichael DorotheavonZedlitz AxelPatsch 16 5. Aufbau der Applikation Aufkleber fotografieren Kamera ausrichten und Aufkleber fotografieren, Foto speichern Das Foto wird mit den Grafiken in der Datenbank verglichen Fortschrittsanzeige
  18. 18. InaMichael DorotheavonZedlitz AxelPatsch 17 5. Aufbau der Applikation Datenbankeintrag (aus CLAAS- Dokumentation) wird angezeigt Bildverarbeitung und Anzeige Schraubenverbindungen auf festen Sitz kontrollieren (Wartung).
  19. 19. InaMichael DorotheavonZedlitz AxelPatsch 18 5. Aufbau der Applikation Durch Anklicken des Thumbnails kann der Datenbankeintrag erneut abgerufen werden Weitere Features: Galerie In der Galerie befinden sich Thumbnails der letzten zehn fotografierten Aufkleber
  20. 20. InaMichael DorotheavonZedlitz AxelPatsch 19 5. Aufbau der Applikation Weitere Features: Fehler bei der Bilderkennung Aufkleber nicht erkannt, Vorgang muss wiederholt werden Aufkleber nicht eindeutig erkannt, Auswahl von ähnlichen Aufklebern
  21. 21. InaMichael DorotheavonZedlitz AxelPatsch 20 5. Aufbau der Applikation Weitere Features: Hilfe
  22. 22. InaMichael DorotheavonZedlitz AxelPatsch 21 6 Kennzeichnung der Gefahren und Warnhinweise Stand heute: (aus der CLAAS-Dokumentation) - Nur ein kurzer Satz - Gefahrenquelle, Art der Gefahr, schwere der Folgen und Vermeidung werden nicht oder nur ungenau beschrieben
  23. 23. InaMichael DorotheavonZedlitz AxelPatsch 22 6 Kennzeichnung der Gefahren und Warnhinweise Empfehlung unter Einbeziehung der tekom-Richtlinie sowie ANSI Z535.6 Verwendung von Signalwörtern: Farbliche Unterscheidung: Die Signalwörter sollten individuell für jeden Hinweis verwendet werden. Sparsamer Umgang mit dem Wort„Gefahr“! GEFAHR! bezeichnet eine unmittelbar drohende Gefahr. Wenn sie nicht gemieden wird, sind Tod oder schwerste Verletzungen die Folge. WARNUNG! bezeichnet eine möglicherweise drohende Gefahr. Wenn sie nicht gemieden wird, können Tod oder schwerste Verletzungen die Folge sein. VORSICHT! bezeichnet eine möglicherweise drohende Gefahr. Wenn sie nicht gemieden wird, können leichte oder geringfügige Verletzungen die Folge sein. Zur besseren Unterscheidung können diese Signalwörter nach ANSI Z535.6 farblich gekennzeichnet werden, nämlich: GEFAHR weiße Schrift auf rotem Hintergrund WARNUNG schwarze Schrift auf orangenfarbigem Hintergrund VORSICHT schwarze Schrift auf gelbem Hintergrund
  24. 24. InaMichael DorotheavonZedlitz AxelPatsch 23 6 Kennzeichnung der Gefahren und Warnhinweise Empfehlung unter Einbeziehung der tekom-Richtlinie sowie ANSI Z535.6 SAFE-Methode - Schwere der Restgefahr durch Verwendung genormter Signalwörter (z.B. nach DIN ISO 3864-2:2008-07) - Art und Quelle der Restgefahr, ggf. mit Illustration - Folgen bei Missachtung der Restgefahr - Entkommen (Maßnahmen zur Abwehr der Restgefahr) Möglicher Aufbau eines Warnhinweises nach der SAFE-Methode
  25. 25. InaMichael DorotheavonZedlitz AxelPatsch 24 6 Kennzeichnung der Gefahren und Warnhinweise Empfehlung unter Einbeziehung der tekom-Richtlinie sowie ANSI Z535.6 Beispiel für einen Warnhinweis nach ANSI Z535.6 Signalwort Art der Gefahr, mögliche Folgen Abwendung der Gefahr bewegliche Teile können zu Quetsch- und Schnittverletzungen führen. Nicht in den Arbeitsbereich greifen. Schutzeinrichtungen bei laufendem Motor nicht öffnen oder entfernen. WARNUNG
  26. 26. InaMichael DorotheavonZedlitz AxelPatsch 25 6 Kennzeichnung der Gefahren und Warnhinweise alt: Gefahrenhinweis aus der CLAAS-Dokumentation neu: Warnhinweis nach ANSI Z535.6
  27. 27. InaMichael DorotheavonZedlitz AxelPatsch 26 Alternativ: Anzeige im Querformat Alternativ: Anzeige von Foto und Warnhinweis 6 Kennzeichnung der Gefahren und Warnhinweise
  28. 28. InaMichael DorotheavonZedlitz AxelPatsch 27 7 Akzeptanz bei der Zielgruppe Ein Mitarbeiter des Lohnunternehmens Stotz Agrartechnik (Handewitt) sagte Folgendes: „Die Maschinen werden nur von qualifiziertem Personal bedient und gewartet, die mit der Technik vertraut sind“ „Warnaufkleber werden nicht bewusst beachtet, daher ist es unwahrscheinlich, dass jemand diese Applika- tion dafür verwendet.“ „Beschädigte Aufkleber werden in der Praxis nicht ausgetauscht.“ (siehe Folie 7) „Die Aufkleber sind im Prinzip selbsterklärend, die Erklärungen in den Bedienungsanleitungen sind nicht we- sentlich aussagekräftiger.“ Ein Landwirtschaftstudent der Uni Göttingen meinte: „Ich kann mir vorstellen, auf Informationen, die ich sonst ausgedruckt oder kopiert hätte, mithilfe der App zuzugreifen. Das erspart den Papierkram in der Schlepperkabine.“ „Ich kenne keinen Landwirt, bei dem ich mir vorstellen kann, dass er vor der Bedienung der Maschine die Warnaufkleber scannt. Dafür sind die Warnungen, die dahinterstehen, einfach zu offensichtlich.“
  29. 29. InaMichael DorotheavonZedlitz AxelPatsch 28 7 Akzeptanz bei der Zielgruppe Warnhinweise: unwahrscheinlich • Warnhinweise werden oft„übersehen“ (missachtet). • Bei vielen gilt:„Aus Schaden wird man klug“. • Die Piktogramme sind leicht zu interpretieren. • Die Hinweise aus der Bedienungsanleitung bieten nicht viel mehr Information. • Beschädigte Aufkleber werden nicht/selten ersetzt (sagt etwas darüber aus, wie sie beachtet werden). Instruktionsaufkleber: möglich • Die CLAAS-Dokumentation ist sehr umfangreich, daher könnte die App schneller zum Ziel führen. • Papier-Dokumentation (z.B. Zettel aus dem Handschuhfach oder der Türverkleidung) könnte ersetzt werden. Generell ist es schwer einzuschätzen, ob die App akzeptiert wird, aber es bestehen Zweifel daran, dass ein Großteil der Zielgruppe dazu bereit ist. Man kann davon ausgehen, dass ein Großteil der Maschinen von qualifiziertem Personal bedient wird, die mit den Gefahren vertraut sind.
  30. 30. InaMichael DorotheavonZedlitz AxelPatsch 29 Richtlinie zur Erstellung von Sicherheitshinweisen in Betriebsanleitungen (2005), tekom Ulrike Bornemann (2012): Gestaltung von Sicherheits- und Warnhinweisen im Lichte von ISO und ANSI Roland Schmeling (2012): Neue ANSI Z535 – vom vernünftigen Umgang mit Sicherheitshinweisen Aijaz Ur Rahman khan, Dr. Kavita Thakur (2012): An Efficient Fuzzy Logic Based Edge Detection Algorithm for Gray Scale Image. In: International Journal of Emerging Technology and Advanced Engineering, Volume 2, Issue 8, August 2012 Shashank Mathur, Anil Ahlawat (o.J.): Application of fuzzy logic on image edge detection. In: Intelligent Technologies and Applications (S. 24-28) Michael Morak, Johannes Perl, Ignaz Reicht, Thomas Rittler (2010): Verkehrszeichenerkennung durch Color Thresholding Bijuphukan Bhagabati, Chumi Das (2012): Edge Detection of Digital Images Using Fuzzy Rule Based Technique. In: International Journal of Advanced Research in Computer Science and Software Engineering, Volume 2, Issue 6, June 2012 N. Senthilkumaran, R. Rajesh (2009): Edge Detection Techniques for Image Segmentation – A Survey of Soft Computing Approaches. In: International Journal of Recent Trends in Engineering, Vol. 1, No. 2, May 2009 K. Somasundaram, K. Ezhilarasan (o.J.): Edge Detection using Fuzzy Logic and Thresholding M. M. Anver, R. J. Stonier (2005): Evolutionary learning of a fuzzy edge detection algorithm based on multiple masks Hasan Fleyeh, Mark Dougherty (o.J.): Road and traffic sign detection and recognition Jaegeol Yim (2012): Implementation of Building Recognition Android App. In: International Journal of Multimedia and Ubiquitous Engineering, Vol. 7, No. 2, April, 2012 Carlos Filipe Paulo, Paulo Lobato Correia (o.J.): Traffic Sign Recognition Based on Pictogram Contours Yasar Becerikli, Tayfun M. Karan (o..J.): A New Fuzzy Approach for Edge Detection Literatur
  31. 31. InaMichael DorotheavonZedlitz AxelPatsch 30

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