Fachbereich Ingenieurwissenschaften und Kommunikation

lange-robert-prof-emt.jpg (DE)

Prof. Dr. Robert Lange

Ingenieurwiss., insb. Elektrotechnik und elektronische Schaltungstechnik. /Forschungsprofessur/Direktor des Instituts für Sicherheitsforschung (ISF)/Professorales Mitglied des Promotionskolleg NRW (PK NRW)

robert.lange@h-brs.de

Gliederung

Fachbereich Ingenieurwissenschaften und Kommunikation, Institut für Sicherheitsforschung (ISF), Institut für Technik, Ressourcenschonung und Energieeffizienz (TREE)

Forschungsfelder

  • Intelligente photonische Systeme. (Smart optical sensors)
  • Entwicklung optischer 3D-Messverfahren mit Schwerpunkt auf Time-of-Flight Kamerasystemen.
  • Optische Sensorik für Biometrie-Anwendungen

Standort

Sankt Augustin

Raum

G 033

Adresse

Grantham-Allee 20

53757 Sankt Augustin

Telefon

+49 2241 865 352

Profil

Digital Identifier (ORCID iD)

Lebenslauf

  • Geboren am 20.03.1972.

  • Studium der Elektrotechnik, Fachrichtung Nachrichtentechnik an der Universität Siegen, Abschluss Diplomingenieur, (1991-1996).

  • Promotion zum Dr.-Ing. am Centre Suisse d'Electronique et de Microtechnique (CSEM) Zürich, an der ETH Zürch und der Universität Siegen, (1997-2000).

  • Projektleitung für ein Inline Farbmesssystem bei Gretag Macbeth AG, Regensdorf, Schweiz, (2000-2003).

  • Entwicklungsleitung für 3D Time-of-Flight Bildsensoren und Kamerasysteme bei pmdtechnologies ag, Siegen, (2003-2018).

  • Seit 2018: Professur für Elektrotechnik und Elektronik an der Hochschule Bonn-Rhein-Sieg.

  • Seit 2021: Mitglied im Promotionskolleg NRW (PK NRW)

  • Seit 2022: Forschungsprofessur an der Hochschule Bonn-Rhein-Sieg

  • Seit 2024: Direktor des Instituts für Sicherheitsforschung (ISF) an der Hochschule Bonn-Rhein-Sieg

Forschungsprojekte

Biolab II - Evaluation biometrischer Verifikationssysteme

Das Projekt setzt die Forschungsarbeiten und den Testbetrieb des Projekts Biolab fort. Neben bestehenden Forschungsschwerpunkten widmet sich das Projekt auch neuen Ansätzen in der Biometrie, wie der Entwicklung von Qualitätsmetriken für synthetische Charaktere und dem Einsatz von Time-of-Flight-Kameras zur Detektion von Überwindungsangriffen.

Projektleitung an der H-BRS

Prof. Dr. Robert Lange Prof. Dr. Norbert Jung
BEZ_Keyvisual_hellblauer Hintergrund_1
Biometrie-Forschung

Das Projekt ergänzt die im Drittmittelprojekt „Biolab“ durchgeführten Arbeiten um hochschulspezifische Fragestellungen. Ziel ist, für Folgeprojekte im Rahmen des Biometrie-Evaluations-Zentrums (BEZ) anschlussfähig zu bleiben. Dabei sollen bestehende Ansätze aufgegriffen, optimiert und implementiert werden. Von besonderer Bedeutung sind hierbei die Evaluation bestehender biometrischer Systeme und die systematische Auswertung der Evaluationsergebnisse in Bezug auf Performanz und Schwachstellenanalyse. Ferner sollen geeignete künstliche Nachbildungen biometrischer Merkmale angefertigt und damit die Zuverlässigkeit der biometrischen Systeme gegenüber Präsentationsangriffen beurteilt werden. Auch Weiterentwicklung der biometrischen Systeme sollen durchgeführt werden. Die erzielten Ergebnisse werden in entsprechenden Veröffentlichungen der wissenschaftlichen Fachgruppe zugänglich gemacht. Durchführungsort ist das BEZ am Campus Sankt Augustin.

Projektleitung an der H-BRS

Prof. Dr. Norbert Jung Prof. Dr. Robert Lange
Teaser Placeholder
ROSE3D - Robust and Safe 3D Camera System

Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung eines neuen Systemansatzes für bildgebende optische 3D Kameras, die unterschiedliche Messansätze in einer erweiterten Messarchitektur vereint und so aktuelle Limitationen heutiger 3D Kameras überwindet. Die zu entwickelnde Technologie soll einen robusten sicheren Betrieb ermöglichen, insbesondere Anwendungen der funktionalen Sicherheit. Dazu sollen gegenüber dem Stand der Technik die Messreichweite und die Robustheit in der Erfassung schneller Bewegungen verbessert werden. Die vorgesehene Basistechnologie ist das ToF-Kamera Verfahren (Lichtlaufzeitverfahren). FKZ: 13FH554KX1

Projektleitung an der H-BRS

Prof. Dr. Robert Lange Prof. Dr. Norbert Jung
EMT Projektwoche Labor Photonik 20220525 foto eric lichtenscheidt 03 fs22.jpg
NAkSU – Neue Analyseverfahren für komplexe Sicherheits- und Umweltdaten

Moderne Sensorik und mobile Messsysteme ermöglichen ein enges Monitoring von Umweltdaten und -belastungen. Beispiele sind Klimadaten und -trends, Belastungen durch Schadstoffe und Emissionen oder auch Veränderungen des Mikroklimas durch Großbaumaßnahmen. Durch Kommunen („Smart Cities“), aber auch in bürgerwissenschaftlichen („Citizen Science“ und „Citizen Sensors“)-Projekten, werden vielfältige Sensorsysteme eingesetzt, die auch bei Katastrophen und Großschäden wichtige Informationen liefern können.

Projektleitung an der H-BRS

Prof. Dr. André Hinkenjann Prof. Dr. Ernst Kruijff Prof. Dr. Peter-Michael Kaul Prof. Dr. Robert Lange
Teaser Placeholder
Biolab - Evaluation biometrischer Verifikationssysteme

Im Fokus steht die kontinuierlichen und umfassenden Evaluation biometrischer Systeme. Untersuchungsgegenstand sind die Performanz, die Überwindungssicherheit und die Usability-Aspekte biometrischer Systeme. Die Ergebnisse münden in Schulungen und Workshops für Behörden, Polizeien, Hersteller und Endanwender. Durchführungsort ist das Biometrie-Evaluations-Zentrum (BEZ) am Campus Sankt Augustin. Das BEZ ist die zentrale Anlaufstelle im Bereich Biometrie-Forschung an der Hochschule, das in enger Zusammenarbeit vom Institut für Sicherheitsforschung (ISF) und dem Bundesamt für Sicherheit in der Informationstechnik (BSI) seit 2018 betrieben wird.

Projektleitung an der H-BRS

Prof. Dr. Norbert Jung Prof. Dr. Robert Lange
BEZ_Keyvisual_hellblauer Hintergrund_1
IR und ToF-Messung sowie Algorithmen zur automatischen Signalauswertung für ein System zur mobilen Fahrzeugklassifikation (RaIT-Fahrzeugklassifikation)

Städte und Kommunen müssen die richtigen Rahmenbedingungen für den Straßenverkehr schaffen, sodass er aus ökologischen, ökonomischen und sozialen Gesichtspunkten für alle verträglich ist. Um dies zu gewährleisten bedarf es genauer Messwerte hinsichtlich des Verkehrsaufkommens und eine Klassifizierung der Verkehrsteilnehmer.

Projektleitung an der H-BRS

Prof. Dr. Jürgen Apfelbeck Prof. Dr. Robert Lange Prof. Dr. Robert Scholl
Forschungsprojekt_apfelbeck_2019-12_bike3d_1 (DE)

Publikationen

Prof. Dr. Robert Lange

2024

Florian Erwin Blümel, Mathias Schulz, Ralph Breithaupt, Norbert Jung, Robert Lange: Enhancing Resilience in Biometric Research: Generation of 3D Synthetic Face Data Using Advanced 3D Character Creation Techniques from High-Fidelity Video Games and Animation. In: Sensors, 24(9), 2750, 2024
PDF Download (CC BY 4.0) doi:10.3390/s24092750 urn:nbn:de:hbz:1044-opus-82894 PMID BibTeX | RIS

Tobias Scheer, Markus Rohde, Ralph Breithaupt, Norbert Jung, Robert Lange: Customizable Presentation Attack Detection for Improved Resilience of Biometric Applications Using Near-Infrared Skin Detection. In: Sensors, 24(8), 2389, 2024
PDF Download (CC BY 4.0) doi:10.3390/s24082389 urn:nbn:de:hbz:1044-opus-82645 PMID BibTeX | RIS

2023

Elias Ellingen, Markus Rohde, Bastian Stahl, Robert Lange: Fourier scatterometry for compensation of tilt and curvature deviations of two-photon polymerization three-dimensional printers. In: Journal of Optical Microsystems, 3(4), 043501, 2023
PDF Download (CC BY 4.0) doi:10.1117/1.JOM.3.4.043501 urn:nbn:de:hbz:1044-opus-76295 BibTeX | RIS

Elias Ellingen, Markus Rohde, Bastian Stahl, Robert Lange: Fourier scatterometry for compensation of tilt and curvature deviations of two photon polymerization 3d printers. Code Ocean, 1.1, 2023
doi:10.24433/CO.3055138.v1 BibTeX | RIS

Bastian Stahl, Jürgen Apfelbeck, Robert Lange: Classification of Micromobility Vehicles in Thermal-Infrared Images Based on Combined Image and Contour Features Using Neuromorphic Processing. In: Applied Sciences, 13(6), 3795, 2023
PDF Download (CC BY 4.0) doi:10.3390/app13063795 urn:nbn:de:hbz:1044-opus-66488 BibTeX | RIS

2021

Bastian Stahl, Robert Lange, Jürgen Apfelbeck: Evaluation of a concept for classification of micromobility vehicles based on thermal-infrared imaging and neuromorphic processing. In: Valenta, Shaw et al. (Eds.): SPIE Future Sensing Technologies 2021, 15-20 November 2021, Online Only, Japan, 2021
doi:10.1117/12.2601857 BibTeX | RIS

2020

R. Lange, S. Böhmer, B. Buxbaum: CMOS-based optical time-of-flight 3D imaging and ranging. In: Durini (Ed.): High Performance Silicon Imaging. Fundamentals and Applications of CMOS and CCD Sensors, 2nd Edition, Woodhead Publishing, 2020, S. 319-375
doi:10.1016/B978-0-08-102434-8.00011-8 BibTeX | RIS

2019

Lutz Heyne, Stephan Ulrich, Robert Lange: Entfernungsmesssystem. Patent-Nr. DE102018126896, 2019
URL BibTeX | RIS

2018

Robert Lange: Lichtlaufzeitkamera mit Bewegungserkennung. Patent-Nr. DE102013225676, 2018
URL BibTeX | RIS

Holger Bette, Holger Kraft, Robert Lange: Transportmittel mit 3D-Kamera. Patent-Nr. DE102006045549, 2018
URL BibTeX | RIS

2017

Robert Lange, Martin Albrecht: Scattered light reference pixel. Patent-Nr. US9678200, 2017
URL BibTeX | RIS

Robert Lange: Time of flight camera system. Patent-Nr. DE102016219518, 2017
URL BibTeX | RIS

Robert Lange: Time of flight camera system. Patent-Nr. DE102016219515, 2017
URL BibTeX | RIS

Robert Lange: Lichtlaufzeitkamerasystem. Patent-Nr. DE102015221326, 2017
URL BibTeX | RIS

Robert Lange: Time-of-flight camera with motion detection. Patent-Nr. US9625569, 2017
URL BibTeX | RIS

Robert Lange, Holger Bette, Holger Kraft: Abstandsmeßsystem. Patent-Nr. DE102006025020, 2017
URL BibTeX | RIS

Robert Lange, Martin Albrecht, Bernd Buxbaum, Rolf Fensterle, Martin Buck: Method and device for distance measurement. Patent-Nr. DE102004037137, 2017
URL BibTeX | RIS

2015

Bernd Buxbaum, Robert Lange, Thorsten Ringbeck: 3D Time-of-Flight (ToF). In: Winner, Hakuli et al. (Hg.): Handbuch Fahrerassistenzsysteme. Grundlagen, Komponenten und Systeme für aktive Sicherheit und Komfort, 3. Auflage, Wiesbaden: Springer Vieweg, 2015, S. 335-346
doi:10.1007/978-3-658-05734-3_19 BibTeX | RIS

Robert Lange, Holger Kraft, Holger Bette: Photomischdetektor und Verfahren zu dessen Betrieb. Patent-Nr. DE102006002732, 2015
URL BibTeX | RIS

2014

Torsten Gollewski, Robert Lange, Thorsten Ringbeck: Verfahren und Vorrichtung zur Laufzeitsensitiven Messung eines Signals. Patent-Nr. DE102004044581, 2014
URL BibTeX | RIS

Bernd Damhofer, Robert Lange, Holger Karft, Volker Frey: Steuergerät für ein Lichtlaufzeitkamerasystem. Patent-Nr. DE102013209044, 2014
URL BibTeX | RIS

Robert Lange, Holger Bette: PMD-Kamera mit einer Phasenregelung der Beleuchtung. Patent-Nr. DE102012223295, 2014
URL BibTeX | RIS

Robert Lange: Lichtlaufzeitkamera mit einem Busanschluss. Patent-Nr. DE102013223586, 2014
URL BibTeX | RIS

2013

Jörg Hilgenstock, Robert Lange, Helmut Riedel, Thorsten Ringbeck: Verfahren und Entfernungsmessvorrichtung zum Bestimmen der Entfernung zwischen einem Objekt und der Vorrichtung. Patent-Nr. DE102004050627, 2013
URL BibTeX | RIS

2012

Robert Lange: 3D-ToF Imaging with PMD Sensors – Application Requirements and Solutions. In: 6th Fraunhofer IMS Workshop CMOS Imaging Extending the Dimensions, June 12- 13, 2012, 2012
BibTeX | RIS

Bernd Buxbaum, Bianca Hagebeuker, Robert Lange, Thorsten Ringbeck: 3D Time-of-Flight (ToF). In: Winner, Hakuli et al. (Hg.): Handbuch Fahrerassistenzsysteme. Grundlagen, Komponenten und Systeme für aktive Sicherheit und Komfort, 2. Auflage, Wiesbaden: Vieweg + Teubner, 2012, S. 187-197
doi:10.1007/978-3-8348-8619-4_15 BibTeX | RIS

Markus Grothof, Robert Lange, Bernd Schneider, Ralph Wilks: Lichtlaufzeitsensor. Patent-Nr. DE102011089642, 2012
URL BibTeX | RIS

Stefan Hoberg, Holger Kraft, Robert Lange, Tobias Rothermel: Lichtlaufzeitkamera. Patent-Nr. DE102011089629, 2012
URL BibTeX | RIS

2009

Bernd Buxbaum, Robert Lange, Thorsten Ringbeck: 3D-Imaging. In: Winner, Hakuli et al. (Hg.): Handbuch Fahrerassistenzsysteme. Grundlagen, Komponenten und Systeme für aktive Sicherheit und Komfort, Wiesbaden: Vieweg + Teubner, 2009, S. 187-197
doi:10.1007/978-3-8348-9977-4_15 BibTeX | RIS

Torsten Gollewski, Robert Lange, Thorsten Ringbeck, Holger Heß, Bernd Buxbaum: Method and device for delay-sensitive measurement of a signal. Patent-Nr. US7555062, 2009
URL BibTeX | RIS

2008

Holger Bette, Holger Kraft, Robert Lange: Transportmittel mit 3D-Kamera. Patent-Nr. DE102006045549, 2008
URL BibTeX | RIS

2006

Robert Lange, Peter Seitz: Device and method for spatially resolved photodetection and demodulation of modulated electromagnetic waves. Patent-Nr. US7060957, 2006
URL BibTeX | RIS

Martin Albrecht, Martin Buck, Bernd Buxbaum, Rolf Fensterle, Robert Lange: Object`s distance measurement method, involves providing electrical reference signal to time-of-flight unit, mixing electromagnetic radiation falling on unit with reference signal and detecting delay time between signal and radiation. Patent-Nr. DE102004037137, 2006
URL BibTeX | RIS

2005

H. Riedel, H. Grünleitner, B. Buxbaum, T. Ringbeck, R. Lange: Räumliches Wahrnehmen der Fahrerumgebung mit PMD-Sensorik in Assistenz- und Sicherheitssystemen. In: Elektronik im Kraftfahrzeug. Elektronik 2005, Baden-Baden, 6.-7. Oktober 2005. VDI-Berichte, Bd. 1907, 2005, S. 35-46
BibTeX | RIS

Tobias Möller, Holger Kraft, Jochen Frey, Martin Albrecht, Robert Lange: Robust 3D Measurement with PMD Sensors. In: Proceedings of the 1st Range Imaging Research Day at ETH, 2005
BibTeX | RIS

Robert Lange: PMD basierte 3D-Videosensorik – Neue Potentiale für optische Innenraumüberwachung. In: CTI-Fachkonferenz, Sensorik für Kfz-Sicherheitssysteme, Stuttgart, 2005
BibTeX | RIS

Peter Ehbets, Wolfgang Geißler, Robert Lange, Frank Muth, Christopher Riegel, Frank Schumann, Loris de Vries: Vorrichtung zur Inline-Überwachung der Druckqualität bei Bogenoffsetdruckmaschinen. Patent-Nr. DE102004021600, 2005
URL BibTeX | RIS

Peter Ehbets, Peter Elter, Wolfgang Geißler, Werner Huber, Robert Lange, Frank Muth, Christopher Riegel, Manfred Schneider, Frank Schumann, Loris de Vries: Inlinemessung und Regelung bei Druckmaschinen. Patent-Nr. DE102004021601, 2005
URL BibTeX | RIS

2004

Bianca Hagebeuker, Robert Lange, Thorsten Ringbeck: Bildverarbeitung mit der dritten Dimension : wenn die Pixel auch Laufzeiten auswerten. In: Sensor-Report : Sensorik, Messtechnik, Bildverarbeitung, Fabrikautomation, 2004, S. 11-17
BibTeX | RIS

2001

Peter Seitz, Robert Lange: Novel imaging gives 3-D video. In: Opto & Laser Europe, 82(3), 2001, S. 30
BibTeX | RIS

Robert Lange, Peter Seitz: Solid-state time-of-flight range camera. In: IEEE Journal of Quantum Electronics, 37(3), 2001, S. 390-397
doi:10.1109/3.910448 BibTeX | RIS

Robert Lange, Peter Seitz: Vorrichtung und Verfahren zur ortsauflösende Photodetektion und Demodulation von modulierten elektromagnetischen Wellen. Patent-Nr. EP1152261, 2001
URL BibTeX | RIS

2000

Robert Lange, Peter Seitz, Alice Biber, Stefan C. Lauxtermann: Demodulation pixels in CCD and CMOS technologies for time-of-flight ranging. In: Blouke, Sampat et al. (Eds.): Sensors and Camera Systems for Scientific, Industrial, and Digital Photography Applications. Proc. SPIE 3965, 2000, S. 177-188
doi:10.1117/12.385434 BibTeX | RIS

Robert Lange, Peter Seitz: Seeing distances – a fast time‐of‐flight 3D camera. In: Sensor Review, 20(3), 2000, S. 212-217
doi:10.1108/02602280010372359 BibTeX | RIS

Robert Lange: 3D time of flight distance measurement with custom solid state image sensors in CMOS, CCD technology. Dissertation, Universität Siegen, 2000
URL BibTeX | RIS

1999

Robert Lange, Peter Seitz, Rudolf Schwarte: Time-of-flight Entfernungskamera in CMOS/CCD- Technik mit pixelintegrierten optischen Lock-in-Verstärkern. In: Messen in der Fertigung : 3D-Meßtechnik in Produktion und Entwicklung. Fachtagung Optische Formerfassung, Stuttgart, 5.-6. Oktober 1999, 1999, S. 271-280
BibTeX | RIS

Robert Lange, Peter Seitz, Alice Biber, Rudolf Schwarte: Time-of-flight range imaging with a custom solid state image sensor. In: Tiziani, Rastogi (Eds.): Laser Metrology and Inspection. Proc. SPIE 3823, 1999, S. 180-191
doi:10.1117/12.360988 BibTeX | RIS

Robert Lange, Peter Seitz: Real-time range camera based on a novel imager with demodulation pixels. In: SPIE's International Technical Group Newsletter, 10(2), 1999
BibTeX | RIS

Robert Lange, Peter Seitz: Solid-State Time-of-Flight Distance Measurement System Based on Novel Lock-in Sensors. In: International workshop on optical measurements IWOM 1999, Liverpool, 1999
BibTeX | RIS

1996

Zhanping Xu, Rudolf Schwarte, Horst-Günther Heinol, Robert Lange, Jiangming Li: Simulation of a 3D-color vision system based on synthetic nonlinear modulation. In: Casasent (Ed.): Intelligent Robots and Computer Vision XV: Algorithms, Techniques, Active Vision, and Materials Handling. Proc. SPIE 2904, 1996, S. 361-369
doi:10.1117/12.256293 BibTeX | RIS

H. Heinol, R. Schwarte, Z. Xu, H. Neuhaus, R. Lange: First Experimental Results of a New 3D-Vision System Based on RF-Modulation Interferometry. In: Kongreßband OPTO96: Optische Sensorik Meßtechnik Elektronik, 1996, S. 67-72
BibTeX | RIS

Weitere Infos