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2023
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Institut für Photonics und Robotics (2023): Jahresbericht. Ausgabe 2022. Chur (Institutsberichte IPR). Online verfügbar unter https://www.fhgr.ch/fileadmin/publikationen/institutsbericht/fhgr-ipr-institutsbericht_2022.pdf, zuletzt geprüft am 06.05.2023
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(2023) : Einsatz und Potenzial künstlicher Intelligenzim Tourismus. Verhaltensprogrnosen In: Bieger, Thomas; Beritelli, Pietro; Laesser, Christian (Hg.): Alpiner Tourismus in disruptiven Zeiten: Berlin: Erich Schmidt Verlag (Schweizer Jahrbuch für Tourismus), S. 265-278
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(2023): «Proof of Brain Gain». In: Wissensplatz (1), S. 14-15. Online verfügbar unter https://www.fhgr.ch/fh-graubuenden/medien-und-oeffentlichkeit/publikationen/wissensplatz/februar-2023/, zuletzt geprüft am 18.02.2023
Abstract: Landquart, Forum Ried, 22. September 2022: Die Photonics-Absolvierenden der Fachhochschule Graubünden erhalten vom Rektor und ihrem Studienleiter Tobias Leutenegger ihre wohlverdienten Bachelordiplome. Stolz halten eine Photonics-Ingenieurin und neun Photonics-Ingenieure die Urkunden in ihren Händen. Hurra, geschafft! Studium erfolgreich abgeschlossen – und jetzt?
2022
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(2022): Grosse Hoffnungen ins neue Fachhochschulzentrum. In: Wissensplatz (2), S. 30-31. Online verfügbar unter https://www.fhgr.ch/fh-graubuenden/medien-und-oeffentlichkeit/publikationen/wissensplatz/september-2022/, zuletzt geprüft am 23.09.2022
Abstract: Mit dem Start der Studienrichtung Mobile Robotics (MR) im September 2020 hat auch der Aufbau des Mobile Robotics Lab an der Fachhochschule Graubünden begonnen. Nach wie vor verfolgen wir das Ziel, einen physischen Ort an der Fachhochschule zu schaffen, an dem gleichzeitig gelehrt, geforscht und diskutiert werden kann. Ich möchte hier kurz berichten, was wir diesbezüglich bereits erreicht haben und welche Chancen das Fachhochschulzentrum hierfür bieten kann.
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(2022): Advanced Door Area Monitoring (Precision Photonic Systems, Dornbirn, 13. Dezember). Online verfügbar unter https://doi.org/10.5281/zenodo.7432706, zuletzt geprüft am 20.01.2023
Abstract: Door Area Monitoring is an important focus of automated door manufacturers. Presently available door area analytics can not only detect a person wishing to pass through the door, but also discriminate the speed and direction of travel. We use a miniaturized door automation system to study such systems far beyond the conventional detection capabilities required for opening and closing the door: Doors are only partially opened where needed, and at a higher level, the results of image and ranging sensor data evaluation such as gender, age, customer identification etc. can be fed into smart building surveillance.
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(2022) : Online Teaching. Überlegungen zu digitalem Lehren und Lernen In: Forster, Michael; Alt, Sharon; Hanselmann, Marcel; Deflorin, Patricia (Hg.): Digitale Transformation an der Fachhochschule Graubünden: Case Studies aus Forschung und Lehre: Chur: FH Graubünden Verlag, S. 87-100. Online verfügbar unter https://www.fhgr.ch/fh-graubuenden/ueber-die-fh-graubuenden/wofuer-stehen-wir/digitalisierung/digitalisierungswissen-fuer-graubuenden/#c15147, zuletzt geprüft am 20.01.2023
Abstract: Digitale Lehre bietet vielfältige, medienspezifische Möglichkeiten, um Lehrinhalte zu vermitteln. Allerdings ist die didaktische und technische Umsetzung oftmals eine Herausforderung. Wir diskutieren Vor- und Nachteile der digitalen Lehre anhand von transdisziplinären Beispielen aus der Lehrpraxis.
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(2022): Rettungs-Assistenzsystem für die alpine Rettung (Einblicke in die Forschung). Online verfügbar unter https://www.fhgr.ch/fileadmin/publikationen/forschungsbericht/fhgr-Einblicke_in_die_Forschung_2022.pdf, zuletzt geprüft am 19.05.2022
Abstract: Das Projekt zielt darauf ab, innovative Ansätze aus der Robotik, Sensorik, Regelungstechnik, Datenübertragung und Bilderkennung zu evaluieren, um die alpine Luftrettung technologisch voranzutreiben. Zu diesem Zweck soll ein Prototyp für ein Longline-Rettungs-Assistenzsystem entwickelt werden.
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(2022) : Personalallokation und -planung für das Immobilienmanagement im Tourismus (PIT) In: Forster, Michael; Alt, Sharon; Hanselmann, Marcel; Deflorin, Patricia (Hg.): Digitale Transformation an der Fachhochschule Graubünden: Case Studies aus Forschung und Lehre: Chur: FH Graubünden Verlag, S. 101-110. Online verfügbar unter https://www.fhgr.ch/fh-graubuenden/ueber-die-fh-graubuenden/wofuer-stehen-wir/digitalisierung/digitalisierungswissen-fuer-graubuenden/#c15147, zuletzt geprüft am 20.01.2023
Abstract: Die Fachhochschule Graubünden (FHGR) hat zusammen mit der Weisse Arena Gruppe und LAAX Homes AG einen Forschungsprototyp für die Personalallokation und -planung für das Immobilienmanagement im Tourismus entwickelt. Im Anschluss an die Modellierung der Personalstrukturdaten und der Übernachtungsangebote wurde ein AI Constraint Satisfaction Solver für die Personalallokation (Planung von Reinigungsteams für einen konkreten Tag) durch das Institut für Photonics und Robotics (IPR) entwickelt. Ebenfalls wurden die Einflussfaktoren auf die Vorbuchungs- und Aufenthaltsdauer anhand maschinellen Lernens durch das Institut für Tourismus und Freizeit (ITF) erforscht und das Verhalten von Eigentümern und Gästen analysiert. Basierend auf den Erkenntnissen der Tourismusforschung wurde ein Modell zur Vorhersage der Anzahl an Abreisen durch das IPR implementiert. Durch eine agile Vorgehensweise wurde der Forschungsprototyp früh getestet und in die Systemlandschaft der Weisse Arena Gruppe integriert. Mit einer vorausschauenden und technologieunterstützten Vorhersage des Personalbedarfs kann das benötigte Reinigungspersonal vorzeitig (den zu reinigenden Immobilien) zugeordnet werden. Durch die Planungssicherheit seitens der Weisse Arena Gruppe und der LAAX Homes AG können Engpässe frühzeitig erkannt und entsprechende Massnahmen definiert werden. Dies hat einen Einfluss auf die Zufriedenheit von Mitarbeitenden. Die Ferienimmobilien können durch die Personalallokation effizient durch das Reinigungspersonal angefahren und gereinigt werden.
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(2022) : Personalallokation und -planung für das Immobilienmanagement im Tourismus In: Bieger, Thomas; Beritelli, Pietro; Laesser, Christian (Hg.): Krisenbewältigung und digitale Innovationen im alpinen Tourismus: Berlin: Erich Schmidt Verlag (Schweizer Jahrbuch für Tourismus), S. 131-146
Abstract: In Zusammenarbeit mit der Weissen Arena AG haben die AutorInnen der FH Graubünden (Corsin Capol, Christopher Jacobson, Stefano Balestra, Tanja Bügler, Yves Staudt, Chantal Siegrist und Marc-Alexander Iten) ein durch maschinelles Lernen optimiertes System entwickelt, das zuverlässig Einsätze beispielsweise für das Reinigungspersonal prognostizieren kann.
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(2022): Spatially modulated illumination microscopy. Application perspectives in nuclear nanostructure analysis. In: Philosophical transactions. Series A. Mathematical, physical, and engineering sciences 380 (2220). Online verfügbar unter https://doi.org/10.1098/rsta.2021.0152, zuletzt geprüft am 17.02.2022
Abstract: Thousands of genes and the complex biochemical networks for their transcription are packed in the micrometer sized cell nucleus. To control biochemical processes, spatial organization plays a key role. Hence the structure of the cell nucleus of higher organisms has emerged as a main topic of advanced light microscopy. So far, a variety of methods have been applied for this, including confocal laser scanning fluorescence microscopy, 4Pi-, STED- and localization microscopy approaches, as well as (laterally) structured illumination microscopy (SIM). Here, we summarize the state of the art and discuss application perspectives for nuclear nanostructure analysis of spatially modulated illumination (SMI). SMI is a widefield-based approach to using axially structured illumination patterns to determine the axial extension (size) of small, optically isolated fluorescent objects between less than or equal to 200 nm and greater than or equal to 40 nm diameter with a precision down to the few nm range; in addition, it allows the axial positioning of such structures down to the 1 nm scale. Combined with SIM, a three-dimensional localization precision of less than or equal to 1 nm is expected to become feasible using fluorescence yields typical for single molecule localization microscopy applications. Together with its nanosizing capability, this may eventually be used to analyse macromolecular complexes and other nanostructures with a topological resolution, further narrowing the gap to Cryoelectron microscopy. This article is part of the Theo Murphy meeting issue 'Super-resolution structured illumination microscopy (part 2)'.
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Institut für Photonics und Robotics (2022): Jahresbericht. Ausgabe 2021. Chur (Institutsberichte IPR). Online verfügbar unter https://www.fhgr.ch/fileadmin/publikationen/institutsbericht/fhgr-ipr-institutsbericht_2021.pdf, zuletzt geprüft am 03.05.2022
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(2022): Mission «Alpine Drone Rescue» oder «Rette mich!». In: Wissensplatz (1), S. 6-7. Online verfügbar unter https://www.fhgr.ch/fhgr/medien-und-oeffentlichkeit/publikationen/wissensplatz/februar-2022/, zuletzt geprüft am 10.02.2022
Abstract: Ein herrlicher Herbsttag im schönen Graubünden – der Himmel stahlblau, die Luft klar, aber schon etwas kühl, und das Ziel in Reichweite. Mit den Kolleginnen und Kollegen brechen wir auf zur nächsten Etappe. Wir fühlen uns fit und kommen gut voran. Der Schwierigkeitsgrad ist fordernd, aber wir sind ja auch keine Anfängerinnen und Anfänger mehr. Für einen kurzen Moment sind wir nicht konzentriert und alles geht sehr schnell: Ein Tritt ins Leere, der freie Fall, alles dreht sich und die potenzielle Energie wird in kinetische Energie umgewandelt. Wir warten auf den Aufprall und denken: Wars das?
2021
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(2021) : Chess recognition using 3D patterned illumination camera In: Osten, Wolfgang; Nikolaev, Dmitry P.; Zhou, Jianhong (Hg.): Thirteenth International Conference on Machine Vision (ICMV 2020): Proceedings: International Conference on Machine Vision (ICMV): Rom, 2. - 6. November. SPIE The international society for optics and photonics (Proceedings of SPIE), S. 520-527
DOI: https://doi.org/10.1117/12.2587054 Abstract: Computer Vision has been applied to augment traditional board games such as Chess for a number of reasons. While augmented reality enhances the gaming experience, the required additional hardware (e.g. head gear) is still not widely accepted in everyday leisure activities, and therefore, camera based methods have been developed to interface the computer with the real-life chess board. However, traditional 2D camera approaches suffer from ill-defined environmental conditions (lighting, viewing angle) and are therefore severely limited in their application. To answer this issue, we have incorporated a consumer-grade depth camera based on patterned illumination. We could show that in combination with traditional 2D color images, the recognition of chess pieces is made easier, which allows seamless integration of the real-life chess pieces with the computer program. Our method uses a fusion approach from depth and RGB camera data and is suitable for two distant players to play against each other, using two physical sets of chess.
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(2021): Personalallokation und -planung im Tourismus (PIT) (Einblicke in die Forschung). Online verfügbar unter https://www.fhgr.ch/fileadmin/publikationen/forschungsbericht/fhgr-Einblicke_in_die_Forschung_2021.pdf, zuletzt geprüft am 28.05.2021
Abstract: Die Reinigung von Ferienimmobilien ist essentiell für den Erfolg der Vermietung. Kann eine Immobilie nicht gereinigt werden, ist eine Vermietung nicht möglich. Im Rahmen des Projektes wurde eine künstliche Intelligenz (KI) für die Allokation und Planung des Reinigungspersonals entwickelt.
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(2021): Mit dem Hard- und Softwarespezialisten im Labor. In: Wissensplatz (1), S. 22-23. Online verfügbar unter https://www.fhgr.ch/fhgr/medien-und-oeffentlichkeit/publikationen/wissensplatz/februar-2021/, zuletzt geprüft am 12.02.2021
Abstract: Begleitet man Gion-Pol Catregn eine Woche lang bei seiner Arbeit, so zeigt sich ein Regenbogen an Aktivitäten. Diese erfordern eine ebenso grosse Palette an Kompetenzen. Der 48-Jährige ist Dozent am Institut für Photonics und ICT. Einen Grossteil seiner Arbeit erledigt er im Photonics-Labor der FH Graubünden.
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(2021): Wie die Distanz eine gemeinsame Problemlösung ermöglicht. In: Wissensplatz (2), S. 12-13. Online verfügbar unter https://www.fhgr.ch/fhgr/medien-und-oeffentlichkeit/publikationen/wissensplatz/september-2021/, zuletzt geprüft am 10.09.2021
Abstract: Das Photonics- und Mobile-Robotics-Studium lebt von gemeinsamen praktischen Übungen. Und so stellte sich bald nach Beginn der Coronapandemie die Frage, wie im Distanzunterricht über Videokonferenzsysteme praktische Erfahrungen für die Studierenden im Bereich Elektronik ermöglicht werden könnten. In kurzer Zeit gelang es, aus der Not eine Tugend zu machen und ein Übungskit zu entwickeln, mit dem die Studierenden zuhause arbeiten können. Die Lösung brachte Überraschendes zu Tage: Distanzunterricht auf praktischer Ebene kann sogar Vorteile gegenüber einem Laborbetrieb in Präsenz haben.
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Institut für Photonics und ICT (2021): Jahresbericht. Ausgabe 2020. Chur (Institutsberichte IPI). Online verfügbar unter https://www.fhgr.ch/fileadmin/publikationen/institutsbericht/fhgr-ipi-institutsbericht_2020.pdf, zuletzt geprüft am 09.04.2021
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(2021) : Personalallokation und -planung für das Immobilienmanagement im Tourismus (PIT) . Blog (FHGR Blog) . Online verfügbar unter https://blog.fhgr.ch/blog/personalplanung-und-allokation/ , zuletzt geprüft am 30.07.2021
Abstract: Im Rahmen des Innosuisse Projektes wurde eine künstliche Intelligenz (KI) für die Allokation und Planung des Reinigungspersonals von Ferienimmobilen basierend auf identifizierten Einflussfaktoren auf das Verhalten sowie erforschten Verhaltensmustern von Gästen der FH Graubünden zusammen mit der Weisse Arena Gruppe und LAAX Home entwickelt.
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(2021) : Das neu gegründete «Kompetenzzentrum Optoelektronik» wird erwachsen . Blog (FHGR Blog) . Online verfügbar unter https://blog.fhgr.ch/blog/kompetenzzentrum-optoelektronik/ , zuletzt geprüft am 12.10.2021
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(2021) : Computational Thinking in Small Packages In: Kori, Külli; Laanpere, Mart (Hg.): Informatics in Schools: Engaging Learners in Computational Thinking: Proceedings: 13th International Conference on Informatics in Schools: Situation, Evolution and Perspectives (ISSEP): Tallinn, 16. - 18. November 2020: Cham: Springer (Lecture Notes in Computer Science), S. 170-181
DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-030-63212-0_14 Abstract: This article describes an approach to foster computational thinking in different school subjects. Our approach includes several teaching units (packages) that are self-contained and have been designed for university courses attended by prospective and graduate primary and secondary school teachers. Around 30 packages have been designed so far and together cover eight aspects of computational thinking in six different subjects. In this report, some examples are sketched out together with the experiences gathered.
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(2021) : Mein Einsatz im Covid-19-Impfteam des Kantons Graubünden . Teil 2 . Blog (FHGR Blog) . Online verfügbar unter https://blog.fhgr.ch/blog/mein-einsatz-im-covid-19-impfteam-des-kantons-graubuenden-teil-2/ , zuletzt geprüft am 19.02.2021
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(2021) : Mein Einsatz im Covid-19-Impfteam des Kantons Graubünden . Teil 1 . Blog (FHGR Blog) . Online verfügbar unter https://blog.fhgr.ch/blog/mein-einsatz-im-covid-19-impfteam-des-kantons-graubuenden-teil-1/ , zuletzt geprüft am 19.02.2021
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(2021) : Mein Einsatz im Covid-19-Impfteam des Kantons Graubünden . Blog (Studentenfutter) . Online verfügbar unter https://www.suedostschweiz.ch/blogs/studentenfutter/2021-02-17/mein-einsatz-im-covid-19-impfteam-des-kantons-graubuenden , zuletzt geprüft am 19.02.2021
Abstract: Neben meiner angestammten Funktion als Dozent an der FH Graubünden bin ich seit Anfang Januar in die Covid-19-Impfkampagne des Kantons Graubünden eingebunden. Sehr viele weitere Personen in den Impfteams arbeiten ebenfalls auf temporärer oder freiwilliger Basis. Ich beschreibe hier exemplarisch die Abläufe an zwei Impftagen: einmal die Arbeit mit dem mobilen Impfteam und einmal den Einsatz im Churer Impfzentrum.
2020
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(2020) : Mit LoRaWAN zum Internet der Dinge . Blog (FHGR Blog) . Online verfügbar unter https://blog.fhgr.ch/blog/mit-lorawan-zum-internet-der-dinge/ , zuletzt geprüft am 19.02.2021
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(2020): Künstliche Intelligenz für das Immobilienmanagement im Tourismus. Bericht zur abgesagten Tagung bvhh "Hotellerie-Hauswirtschaft von morgen". Online verfügbar unter https://www.hotelgastrounion.ch/de/bvhh/tagung-bvhh/tagung-2020, zuletzt geprüft am 23.01.2021
Abstract: Die Fachhochschule Graubünden hat mit der Weisse Arena Gruppe und LAAX Homes einen Forschungsprototyp für die Personalallokation für das Immobilienmanagement im Tourismus entwickelt, welcher durch die schweizerische Agentur für Innovationsförderung (Innosuisse) unterstützt wird. Neben der Personalallokation durch künstliche Intelligenz, werden im nächsten Schritt des Projektes die erwarteten Abreisen vorhergesagt. Dies ermöglicht eine frühzeitige und vorausschauende Personalplanung. Der folgende Beitrag gibt einen praxisorientierten Einblick in das laufende Forschungsprojekt mit dem Namen PIT.
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(2020): Künstliche Intelligenz im Einsatz für den Tourismus. In: Hotellerie Gastronomie Zeitung 135, 2020 (Nr. 32, 25. November). Online verfügbar unter https://www.hotellerie-gastronomie.ch/de/der-verlag/zeitungen-magazine/, zuletzt geprüft am 22.01.2021
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(2020) : Künstliche Intelligenz im Tourismus . Blog (FHGR Blog) . Online verfügbar unter https://blog.fhgr.ch/blog/kuenstliche-intelligenz-im-tourismus/ , zuletzt geprüft am 12.02.2021
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(2020): Einblicke: ein Sabbatical in Georgien. In: Wissensplatz (2), S. 10-11. Online verfügbar unter https://www.fhgr.ch/fhgr/medien-und-oeffentlichkeit/publikationen/wissensplatz/september-2020/, zuletzt geprüft am 10.09.2020
Abstract: Ein Sabbatical voller spannender Eindrücke, faszinierender Land schaften und herzlicher Begegnungen – Ulrich Hauser-Ehninger, Dozent am Institut für Photonics und ICT (IPI) der FH Graubünden, reiste mit seiner Familie im Herbst 2019 für fünf Monate nach Georgien. Dort unterrichtete er auch an der Ilia-University in Tbi lisi und war fasziniert von der Andersartigkeit dieses Landes.
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Institut für Photonics und ICT (2020): Jahresbericht. Ausgabe 2019. Chur (Institutsberichte IPI). Online verfügbar unter https://www.fhgr.ch/fileadmin/publikationen/institutsbericht/fhgr-ipi-institutsbericht_2019.pdf, zuletzt geprüft am 09.04.2021
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(2020): Zum Wohle der Konsumenten und der Umwelt. Fachhochschule Graubünden bietet als Dienstleistung Messungen nach Topten-Anforderungen. In: Polyscope 52 (01-02), S. 20-21. Online verfügbar unter https://www.polyscope.ch/archiv/2020/01-02/, zuletzt geprüft am 14.02.2020
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(2020): Der Murmeltier-Wettkampf. In: Wissensplatz (1), S. 12-13. Online verfügbar unter https://www.fhgr.ch/fhgr/medien-und-oeffentlichkeit/publikationen/wissensplatz/februar-2020/, zuletzt geprüft am 28.02.2020
Abstract: Eine praxisorientierte Ausbildung ist einer der wichtigsten Aspekte für die erfolgreiche Vorbereitung der Studierenden des Bachelorstudiengangs Photonics auf die Arbeitswelt. Mit dem Projekt «Murmeltier», einer Art Kugelbahn, waren die Absolventinnen und Absolventen im letzten Jahr stark gefordert. Sie bewiesen ihrem Studienleiter jedoch, dass sie bereit sind für die Arbeitswelt.
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(2020): Multispektrales TOF (Einblicke in die Forschung). Online verfügbar unter https://www.fhgr.ch/fileadmin/publikationen/forschungsbericht/fhgr-Einblicke_in_die_Forschung_2020.pdf, zuletzt geprüft am 09.04.2021
Abstract: Im Projekt «Multispektrales TOF» wurde eine Kamera entwickelt, mit der sowohl drei räum-liche Dimensionen aufgelöst als auch eine begrenzte Anzahl spektraler Datenpunkte auf-genommen werden können. Da die spektrale Achse nur als halbe Dimension gewertet wird, ergibt sich die Bezeichnung des Systems als 3.5D-Kamera. Die Umsetzung konnte mittels zweier unterschiedlicher experimenteller Ansätze erfolgreich demonstriert werden.
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(2020) : Multispectral Time-of-Flight Range Imaging. Towards a 3.5 D Camera: Imaging and Applied Optics: Proceedings: Imaging and Applied Optics Congress: Online, 22. - 26. Juni: Washington: Optica
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(2020): Neuer Studiengang spürt dem Roboter nach. In: Wissensplatz (1), S. 10-11. Online verfügbar unter https://www.fhgr.ch/fhgr/medien-und-oeffentlichkeit/publikationen/wissensplatz/februar-2020/, zuletzt geprüft am 28.02.2020
Abstract: Mobile Roboter sind ein Technologietrend unserer Zeit. Sie sind aus vielen Bereichen nicht mehr wegzudenken – etwa der Logistik, der Vermessung und Erkundung oder auch dem Servicebereich. Aber was sind mobile Roboter überhaupt und warum lohnt es sich, sich mit ihnen zu beschäftigen?
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(2020) : Jungfernfahrt auf dem Marmorerasee . Blog (FHGR Blog) . Online verfügbar unter https://blog.fhgr.ch/blog/jungfernfahrt-auf-dem-marmorerasee/ , zuletzt geprüft am 22.02.2021
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(2020): High-resolution deep view microscopy of cells and tissues. In: Quantum Electronics 50 (1), S. 2-8. Online verfügbar unter http://dx.doi.org/10.1070/QEL17204, zuletzt geprüft am 31.01.2020
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(2020) : 3D-Printing im Photonicsstudium . Blog (FHGR Blog) . Online verfügbar unter https://blog.fhgr.ch/blog/3d-printing-im-photonics-studiengang/ , zuletzt geprüft am 22.02.2021
2019
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(2019): Wenn der Körper das Passwort ist. In: Polyscope 2019 (19), S. 30-31. Online verfügbar unter https://www.polyscope.ch/archiv/2019/19/wenn-der-koerper-das-passwort-ist/
Abstract: Gesichtserkennung ist ein aktuelles Forschungsthema, nicht nur in der Neurowissenschaft. Mit modernen lichtbasierten Technologien kann man Gesichtserkennung auch auf elektronischen Geräten wie Handys realisieren. Zusammen mit dem Fingerabdruckscanner betreten wir mit der Gesichtserkennung ein neues Zeitalter der digitalen Sicherheit: Entweder ich benutze ein Passwort, oder mein Körper ist das Passwort.
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(2019): Lens Free Super-Resolution Microscopy. Distributed Aperture Illumination Allows Large Working Distances. In: Imaging & Microscopy 2019 (4), S. 23-25. Online verfügbar unter https://www.imaging-git.com/magazine/imaging-microscopy-issue-42019
Abstract: High-resolution microscopy methods typically use objective lenses with large numerical apertures, i.e. low working distances (WD) in the range of 0.2 mm. This impedes its application to thick transparent specimens, or to objects with large topographical differences. To extend high-resolution microscopy also to whole tissues and to the material sciences, lens free microscope systems allowing WDs up to the multicentimeter range and an optical resolution down to the nanometer range may be constructed.
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(2019) : Schlaue Helfer dank Embedded Vision . Blog (FHGR Blog) . Online verfügbar unter https://blog.fhgr.ch/blog/schlaue-helfer-dank-embedded-vision/ , zuletzt geprüft am 05.03.2021
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(2019) : Effiziente Entwicklung von Prototypen . Blog (Studentenfutter) . Online verfügbar unter https://www.suedostschweiz.ch/blogs/studentenfutter/2019-06-28/effiziente-entwicklung-von-prototypen , zuletzt geprüft am 19.02.2021
Abstract: Prototypen versetzen einen Betrachtenden für einen kurzen Moment in die Zukunft und liefern so wichtige Beiträge bei der Entwicklung neuer Produkte. Auch fürs Management dienen sie als anschauliche und verständliche Entscheidungsgrundlage.
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(2019) : Effiziente Entwicklung von Prototypen . Blog (FHGR Blog) . Online verfügbar unter https://blog.fhgr.ch/blog/effiziente-entwicklung-von-prototypen/ , zuletzt geprüft am 22.02.2021
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(2019) : Dynamic Packaging für Gruppenreisen nach Graubünden . Blog (Studentenfutter) . Online verfügbar unter https://www.suedostschweiz.ch/blogs/studentenfutter/2019-05-10/dynamic-packaging-fuer-gruppenreisen-nach-graubuenden , zuletzt geprüft am 19.02.2021
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(2019) : Dynamic Packaging für Gruppenreisen nach Graubünden . Blog (FHGR Blog) . Online verfügbar unter https://blog.fhgr.ch/blog/dynamic-packaging-fuer-gruppenreisen-nach-graubuenden/ , zuletzt geprüft am 05.03.2021
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(2019): Unsichtbare Sicherheit mittels Laserscanner (Einblicke in die Forschung). Online verfügbar unter https://www.fhgr.ch/fileadmin/publikationen/forschungsbericht/fhgr-Einblicke_in_die_Forschung_2019.pdf, zuletzt geprüft am 09.04.2021
Abstract: Für seine neu gestalteten Räumlichkeiten suchte das Museum für Gestaltung Zürich ein Objektsicherungssystem, das sowohl den funktionalen als auch den optischen Anforderun-gen eines Design-Museums gerecht wird. Dabei sollten offene Exponate vor Berührungen geschützt werden, ohne dass sie dafür durch eine Glasscheibe getrennt sind.
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(2019) : Dank Lasertriangulation fit für die praktische Zukunft . Blog (FHGR Blog) . Online verfügbar unter https://blog.fhgr.ch/blog/dank-lasertriangulation-fit-fuer-die-praktische-zukunft/ , zuletzt geprüft am 05.03.2021
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(2019): 3D-Time-of-Flight-Kameras für Unterwasserapplikationen. In: Wissensplatz (1), S. 16-17. Online verfügbar unter https://www.fhgr.ch/fhgr/medien-und-oeffentlichkeit/publikationen/wissensplatz/februar-2019/, zuletzt geprüft am 14.02.2019
Abstract: Durch die Verwendung von Leuchtdioden im sichtbaren Bereich konnten 3D-Time-of-Flight-Kameras für den Einsatz in Unterwasserumgebungen optimiert werden. Dies ermöglicht es, Bewegungsabläufe in Pool-Umgebungen mit Gegenstandsweiten im Meterbereich zeitlich und in drei räumlichen Dimensionen aufzulösen.
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Institut für Photonics und ICT (2019): Jahresbericht. Ausgabe 2018. Chur (Institutsberichte IPI). Online verfügbar unter https://www.fhgr.ch/fileadmin/publikationen/institutsbericht/fhgr-ipi-institutsbericht_2018.pdf, zuletzt geprüft am 09.04.2021
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(2019) : Aktivitätsbasiertes Online-Gruppenbuchungstool In: Bieger, Thomas; Beritelli, Pietro; Laesser, Christian (Hg.): Neue Technologien und Kommunikation im alpinen Tourismus: Berlin: Erich Schmidt Verlag (Schweizer Jahrbuch für Tourismus), S. 149-164
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(2019): Nanoscale distribution of TLR4 on primary human macrophages stimulated with LPS and ATI. In: Nanoscale 11 (19), S. 9769-9779. Online verfügbar unter http://dx.doi.org/10.1039/C9NR00943D, zuletzt geprüft am 20.02.2020
Abstract: Toll-like receptor 4 (TLR4) plays a crucial role in the recognition of invading pathogens. Upon activation by lipopolysaccharides (LPS), TLR4 is recruited into specific membrane domains and dimerizes. In addition to LPS, TLR4 can be stimulated by wheat amylase-trypsin inhibitors (ATI). ATI are proteins associated with gluten containing grains, whose ingestion promotes intestinal and extraintestinal inflammation. However, the effect of ATI vs. LPS on the membrane distribution of TLR4 at the nanoscale has not been analyzed. In this study, we investigated the effect of LPS and ATI stimulation on the membrane distribution of TLR4 in primary human macrophages using single molecule localization microscopy (SMLM). We found that in unstimulated macrophages the majority of TLR4 molecules are located in clusters, but with donor-dependent variations from ∼51% to ∼75%. Depending on pre-clustering, we found pronounced variations in the fraction of clustered molecules and density of clusters on the membrane upon LPS and ATI stimulation. Although clustering differed greatly among the human donors, we found an almost constant cluster diameter of ∼44 nm for all donors, independent of treatment. Together, our results show donor-dependent but comparable effects between ATI and LPS stimulation on the membrane distribution of TLR4. This may indicate a general mechanism of TLR4 activation in primary human macrophages. Furthermore, our methodology visualizes TLR4 receptor clustering and underlines its functional role as a signaling platform.
2018
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(2018) : User-position aware adaptive display of 3D data without additional stereoscopic hardware In: Verikas, Antanas; Nikolaev, Dmitry P.; Radeva, Petia; Zhou, Jianhong (Hg.): Eleventh International Conference on Machine Vision (ICMV 2018): Proceedings: International Conference on Machine Vision (ICMV): München, 1. - 3. November. SPIE The international society for optics and photonics (Proceedings of SPIE). Online verfügbar unter https://doi.org/10.1117/12.2522678, zuletzt geprüft am 14.02.2020
Abstract: Stereoscopic vision modules have seen limited success in both engineering and consumer world, due to the required additional hardware (image acquisition, Virtual Reality headsets, 3D glasses). In the last years, especially the gaming and education sectors have benefited from such specialized headgear, providing virtual or augmented reality. However, many other industrial and biomedical applications such as e.g. computer aided design (CAD) or tomographic data display, so far have not fully exploited the increased 3D rendering capabilities of present-day computer hardware. We present an approach to use standard desktop PC hardware (monitor and webcam) to display user-position aware projections of 3D data without additional headgear. The user position is detected from webcam images, and the rendered 3D data (i.e. the view) is adjusted to match the corresponding user position, resulting in a quasi virtual reality rendering, albeit without the 3D effect of proper 3D head-gear. The approach has many applications from medical imaging, to construction and CAD, to architecture, to exhibitions, arts and performances. Depending on the user location, i.e. the detected head position, the data is rendered differently to attribute for the user view angle (zoom) and direction. As the user moves his or her head in front of the monitor, different features of the rendered object become visible. As the user moves closer to the screen, the view angle of the rendered data is decreased, resulting in a zoomed-in version of the rendered object.
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(2018) : Der Pin hat ausgedient: Heute gilt die Gesichtserkennung . Blog (FHGR Blog) . Online verfügbar unter https://blog.fhgr.ch/blog/der-pin-hat-ausgedient-heute-gilt-die-gesichtserkennung/ , zuletzt geprüft am 19.03.2021
Abstract: Gesichtserkennung ist ein brandaktuelles Forschungsthema, nicht nur in den Neurowissenschaften. Mit modernen lichtbasierten Technologien ist es gelungen, Gesichtserkennung neuerdings auch auf elektronischen Geräten wie z.B. Smartphones möglich zu machen. Zusammen mit dem Fingerabdruckscanner betreten wir mit der Gesichtserkennung ein neues Zeitalter der digitalen Sicherheit: Entweder ich benutze ein Passwort, oder ich bzw. mein Körper ist das Passwort.
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(2018): Wissen praxisorientiert umsetzen – in Kooperationen. In: Wissensplatz (2), S. 26-27. Online verfügbar unter https://www.fhgr.ch/fhgr/medien-und-oeffentlichkeit/publikationen/wissensplatz/september-2018/, zuletzt geprüft am 07.02.2018
Abstract: Ein Team der HTW Chur entwickelte in einem interdisziplinären Forschungsprojekt gemeinsam mit dem Hauptumsetzungspartner Graubünden Ferien ein Online-Buchungstool für Gruppenreisen. Dabei wurde nicht nur auf dem Wissen verschiedener Institutionen aufgebaut – dieses Wissen wurde auch gemeinsam vertieft und im Buchungstool praxisorientiert umgesetzt.
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(2018) : Die Blockchain Revolution . Blog (FHGR Blog) . Online verfügbar unter https://blog.fhgr.ch/blog/die-blockchain-revolution/ , zuletzt geprüft am 19.03.2021
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(2018): Objektüberwachung im Museum mittels Laserscanner. In: Wissensplatz (2), S. 16-178. Online verfügbar unter https://www.fhgr.ch/fhgr/medien-und-oeffentlichkeit/publikationen/wissensplatz/september-2018/, zuletzt geprüft am 07.02.2018
Abstract: Für seine neu gestalteten Räumlichkeiten suchte das Museum für Gestaltung Zürich ein Objektsicherungssystem, welches sowohl den funktionalen als auch den optischen Anforderungen eines Design-Museums gerecht wird. Die Photonics-Experten der HTW Chur konnten diese Herausforderung mit einem «unsichtbaren Vorhang» meistern.
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(2018): Der Zellkern - eine Stadt in der Zelle, Teil 2. In: Biologie in unserer Zeit 48 (1), S. 45-53. Online verfügbar unter https://doi.org/10.1002/biuz.201810640, zuletzt geprüft am 07.05.2023
Abstract: Im zweiten Teil des Beitrags zur Zellkernarchitektur beschreiben wir die bahnbrechenden Möglichkeiten der superauflösenden Fluoreszenzmikroskopie (Nanoskopie) und neuer molekularbiologischer Verfahren zur Erforschung der Struktur von Chromatindomänen im Nanometer-Maßstab und ihrer räumlichen Anordnung zu größeren Aggregaten. Neue experimentelle Daten und Modelle sprechen für eine entscheidende Rolle dieser Strukturen für die Genregulation und andere Funktionen des Zellkerns.
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Institut für Photonics und ICT (2018): Institutsbericht. Ausgabe 2017. Chur (Institutsberichte IPI). Online verfügbar unter https://www.fhgr.ch/fileadmin/publikationen/institutsbericht/fhgr-ipi-institutsbericht_2017.pdf, zuletzt geprüft am 09.04.2021
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(2018) : Von schreienden Karotten und unglücklichen Mitarbeitern . Blog (Studentenfutter) . Online verfügbar unter https://www.suedostschweiz.ch/blogs/studentenfutter/2018-07-25/von-schreienden-karotten-und-ungluecklichen-mitarbeitern , zuletzt geprüft am 26.03.2021
Abstract: Bereits zum 9ten Mal fanden die CSSconfEU und die JSconfEU am ersten Juni-Wochenende in Berlin statt. Mitarbeiter von Google, Microsoft, Facebook, Mozilla, Zalando, ebay und anderen namhaften Grössen haben sich die Zeit genommen um drei Tage der Community Rede und Antwort zu stehen oder hielten gar einen von über 60 Talks. Marc-Alexander Iten vom IPI hat die Konferenz für uns besucht.
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(2018): Time-of-Flight-Kameras für Unterwasserapplikationen (Einblicke in die Forschung). Online verfügbar unter https://www.fhgr.ch/fileadmin/publikationen/forschungsbericht/fhgr-Einblicke_in_die_Forschung_2018.pdf, zuletzt geprüft am 09.04.2021
Abstract: Durch die Verwendung von Leuchtdioden im sichtbaren Bereich wurden 3D-Time-of-Flight-Kameras für den Einsatz in Unterwasserumgebungen optimiert. Dies ermöglicht es, Bewegungsabläufe mit Gegenstandsweiten im Meterbereich zeitlich und in drei räumlichen Dimensionen aufzulösen.
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(2018) : Time-of-flight range imaging for underwater applications In: Soskind, Yakov G.: Photonic Instrumentation Engineering V: Proceedings: SPIE Photonics West: San Francisco. SPIE The international society for optics and photonics (Proceedings of SPIE). Online verfügbar unter https://doi.org/10.1117/12.2283476, zuletzt geprüft am 21.02.2020
Abstract: Precise and low-cost range imaging in underwater settings with object distances on the meter level is demonstrated. This is addressed through silicon-based time-of-flight (TOF) cameras operated with light emitting diodes (LEDs) at visible, rather than near-IR wavelengths. We find that the attainable performance depends on a variety of parameters, such as the wavelength dependent absorption of water, the emitted optical power and response times of the LEDs, or the spectral sensitivity of the TOF chip. An in-depth analysis of the interplay between the different parameters is given and the performance of underwater TOF imaging using different visible illumination wavelengths is analyzed.
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(2018): Super-resolution binding activated localization microscopy through reversible change of DNA conformation. In: Nucleus 9 (1), S. 182-189. Online verfügbar unter https://doi.org/10.1080/19491034.2017.1419846
Abstract: Methods of super-resolving light microscopy (SRM) have found an exponentially growing range of applications in cell biology, including nuclear structure analyses. Recent developments have proven that Single Molecule Localization Microscopy (SMLM), a type of SRM, is particularly useful for enhanced spatial analysis of the cell nucleus due to its highest resolving capability combined with very specific fluorescent labeling. In this commentary we offer a brief review of the latest methodological development in the field of SMLM of chromatin designated DNA Structure Fluctuation Assisted Binding Activated Localization Microscopy (abbreviated as fBALM) as well as its potential future applications in biology and medicine.
2017
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(2017): Super-resolved linear fluorescence localization microscopy using photostable fluorophores. A virtual microscopy study. In: Optics Communications (404), S. 42-50. Online verfügbar unter https://doi.org/10.1016/j.optcom.2017.06.078, zuletzt geprüft am 06.05.2023
Abstract: Current approaches to overcome the conventional limit of the resolution potential of light microscopy (of about 200 nm for visible light), often suffer from non-linear effects, which render the quantification of the image intensities in the reconstructions difficult, and also affect the quantification of the biological structure under investigation. As an attempt to face these difficulties, we discuss a particular method of localization microscopy which is based on photostable fluorescent dyes. The proposed method can potentially be implemented as a fast alternative for quantitative localization microscopy, circumventing the need for the acquisition of thousands of image frames and complex, highly dye-specific imaging buffers. Although the need for calibration remains in order to extract quantitative data (such as the number of emitters), multispectral approaches are largely facilitated due to the much less stringent requirements on imaging buffers. Furthermore, multispectral acquisitions can be readily obtained using commercial instrumentation such as e.g. the conventional confocal laser scanning microscope.
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(2017): Super-Resolution Microscopy. A Practical Guide. Weinheim, Germany: Wiley-VCH
Abstract: This unique book on super-resolution microscopy techniques presents comparative, in-depth analyses of the strengths and weaknesses of the individual approaches. It was written for non-experts who need to understand the principles of super-resolution or who wish to use recently commercialized instruments as well as for professionals who plan to realize novel microscopic devices. Explaining the practical requirements in terms of hardware, software and sample preparation, the book offers a wealth of hands-on tips and practical tricks to get a setup running, provides invaluable help and support for successful data acquisition and specific advice in the context of data analysis and visualization. Furthermore, it addresses a wide array of transdisciplinary fields of applications. The author begins by outlining the joint efforts that have led to achieving super-resolution microscopy combining advances in single-molecule photo-physics, fluorophore design and fluorescent labeling, instrument design and software development. The following chapters depict and compare current main standard techniques such as structured illumination microscopy, single-molecule localization, stimulated emission depletion microscopy and multi-scale imaging including light-sheet and expansion microscopy. For each individual approach the experimental setups are introduced, the imaging protocols are provided and the various applications illustrated. The book concludes with a discussion of future challenges addressing issues of routine applications and further commercialization of the available methods. Guiding users in how to make choices for the design of their own experiments from scratch to promising application, this one-stop resource is intended for researchers in the applied sciences, from chemistry to biology and medicine to physics and engineering.