Die vorgestellten Projektthemen verfolgen das Ziel, die Studierenden im Rahmen des drei Semester umfassenden Master-Projektes vertiefend mit aktuellen und forschungsnahen Anwendungen aus der Forensik und Biometrie zu befassen. Begleitend zu den Lehrveranstaltungen „IT- und Medienforensik“ und „Mediensicherheit“ werden die Studenten dazu in die jeweiligen Forschergruppen integriert und wirken an ausgesuchten Themen aus der laufenden Forschungsarbeit der Projektgruppen „Forensik-Labor“, „Digi-Dak“ oder „OptiBioHash“ mit. Allein oder in kleinen Gruppen sollen die gewählten Aufgaben selbstständig bearbeitet werden. Die Betreuung innerhalb der Arbeitsgruppe ermöglicht dabei die Vermittlung von konkreten Erfahrungen und Systematiken aus der wissenschaftlichen Praxis an die Studierenden. Dies umfasst in Abhängigkeit des gewählten Themas verschiedene Kompetenzen, unter anderem das Verfassen eines wissenschaftlichen Berichtes, Quellenstudium („Literatur-Recherche“), Planung, Aufbau, Durchführung und Dokumentation von Experimenten, Vorstellung der Ergebnisse in wissenschaftlichen Präsentationen, sowie die systematische Bearbeitung einer abgegrenzten wissenschaftlichen Fragestellung. Bei entsprechender Qualität der Arbeiten sind auch Einreichungen von wissenschaftlichen Artikeln z.B. bei Fachkonferenzen möglich.

Projekte bei Prof. Dr. Creutzburg (Forensik / 3D Imaging):
Das Themenspektrum ergibt sich aus aktuellen Forschungsprojekten unter der Leitung von Prof. Creutzburg und befasst sich in diesem Semester u.a. mit folgenden Aufgabenstellungen:
- Mobile Forensics (Mobile Phone Forensics, iPhone Forensics, App Development für iPhone, Klonen von SIM-Karten, WPA2-Verschlüsselung, ?)
- Windows Forensics (Open Source Tools, Passwortsicherheit, Windows Registry Forensik, Forensics Challenges, ?)
- Mac-Forensics
- Media Forensics (Sensor Forensics, Image Forensics, Audio Forensics, Video Forensics ?)
- Keylogger (Software- und Hardware, Sicherheit virtueller Tastaturen, ?.)
- Dokumenten- und ID-Management und -sicherheit (Dokumentensicherung mittels RFID-Chip, GPS-Tracking, ?. )
- 3D-Imaging (Verfahren, Modelle, Methoden, Hardware, Software,?.)
- ???

Diese Projekte bilden den Anfang einer studentischen Projektreihe, die sich über die nächsten vier Semester ergänzend zu relevanten aktuellen Forschungsprojekten erstrecken soll. Projektergebnisse können auf internationalen Tagungen vorgestellt werden.

Projekte bei Prof. Dr. Vielhauer ((IT-Methoden in der kriminalistischen Forensik):
Zusammenfassend ergeben sich folgende aktuelle Projektthemen unter Leitung von Prof. Vielhauer (weitere Details zu den Themen und Durchführung siehe unten):
• Sensor-Automatisierung zur teilautomatisierten Erfassung von Tatortspuren
• Bild-Stitching für Anwendungen in der kriminalistischen Forensik
• Bildanalyse im Rahmen der kriminalistischen Spurensicherung
• Spuren an Schlössern und nicht-planaren Oberflächen automatisiert finden: Merkmale, Muster und Klassifikation

Die Lehrinhalte beinhalten die umfassende Bearbeitung einer wissenschaftlichen Fragestellung aus dem Bereich der IT-gestützten kriminalistischen Forensik über den Zeitraum von drei Semestern. Neben den allgemeinen Inhalten des wissenschaftlichen Arbeitens und der IT-Sicherheit können je nach Themenschwerpunkt unterschiedliche Bereiche der Informatik, von Prozessmodellierung über automatisierte Auswertung von Messreihen, Klassifikationsverfahren, Bildverarbeitung oder Anwendungsprogrammierung berührt werden. Die allgemeine Planung für die drei Semester orientiert sich an der folgenden Darstellung.
Im ersten Semester des Projektes wird eine Einarbeitung in das individuelle Thema und wenn erforderlich an den jeweiligen Messgeräten erfolgen. Weiterhin sollen die gewählten Aufgabenstellungen in Teilaufgaben zerlegt und individuelle Meilensteinplanungen für den gesamten Projektverlauf erarbeitet werden. Zusätzlich sollen Aufbau und Durchführung von erforderlichen Experimenten geplant und vorbereitet werden. Ein weiterer Teil umfasst die Vorbereitung, Durchführung und Zusammenfassung einer systematischen Literaturrecherche zur Dokumentation des aktuellen Wissenstandes und Einordnung der bearbeiteten Fragestellung. Das zweite Semester des Projektes dient in erster Linie der Durchführung geplanter Experimente und der Umsetzung / Implementierung des vorbereiteten Konzeptes. Parallel sollen aufbauend auf der Literaturrecherche und den experimentellen Ergebnissen alternative Lösungsansätze hinsichtlich des eigenen Vorgehens und der eigenen Ergebnisse eingeordnet und bewertet werden. Im Verlauf des dritten Semesters besteht die Möglichkeit einzelne Teilthemen der vorangegangenen Arbeiten im Rahmen einer Studienarbeit zu verwerten oder eine eventuell aus dem Projekt hervorgehende Masterarbeit vorzubereiten. Weiterhin sollen die gewonnenen Ergebnisse und Erkenntnisse in einer wissenschaftlichen Dokumentation zusammengefasst und bewertet werden.

Detaildarstellung der Teilprojekte:

Teilprojekt 1 : Sensor-Automatisierung zur teilautomatisierten Erfassung von Tatortspuren
Im Rahmen des Forschungsprojektes Digi-Dak+ steht ein modernes Konfokal-Mikroskop zur Verfügung. Ziel des Projektes ist eine automatisierte Steuerung des Messgerätes. Hierbei sollen zum einen während eines Messvorgangs automatisiert mehrere Proben erfasst und gespeichert werden, zum anderen sollen im Szenario eines Überblick-Scans und eines anschließenden Detail-Scans definierte Positionen einer Probe mehrmals mit unterschiedlichen Sensor-Parametern angesteuert werden. Aufbauend auf Software und API des Sensorherstellers, sowie Vorarbeiten der Arbeitsgruppe sollen die bereits entwickelten Ansätze untersucht und bewertet werden. Nach der Einarbeitung am Messgerät und der Definition der erforderlichen Teilaufgaben erfolgen die Implementierung, das Testen und die Dokumentation der entwickelten Lösung.

Teilprojekt 2 : Bild-Stitching für Anwendungen in der kriminalistischen Forensik
Das sogenannte Stitching, also das Zusammenfügen von Einzelbildern zu einem Gesamtbild spielt heute in der Fotografie und Bildverarbeitung eine wichtige Rolle. So entstehen aus einer Serie von Einzelbildern, z.B. unter Einsatz von Photoshop, hochaufgelöste Gesamtbilder. Während das Panoramabild des letzten Urlaubs aber einfach nur „gut aussehen“ soll, werden an das Stitching von Bildern im wissenschaftlichen bzw. forensischen Umfeld andere Anforderungen gestellt. Hierbei liegt der Fokus auf der Genauigkeit der Abbildung, dass Stitching darf die ursprünglichen Informationen eines Bildes daher nicht verändern. Welche unterschiedlichen Ansätze zum Stitching existieren heute, welches sind die wesentlichen Unterschiede und welcher Ansatz taugt für den Einsatz im Umfeld der kriminalistischen Forensik? Nach der Einarbeitung am Messgerät erfolgt eine selbständige Einarbeitung in das Thema, die unterschiedlichen existierenden Technologien sollen im Hinblick auf ihre Einsetzbarkeit im forensischen Umfeld untersucht und bewertet werden. Ziel ist die Entwicklung eines Werkzeugs zum Zusammenfügen von Einzelbildern zu einem Gesamtbild, ohne dass Bildinformationen verloren gehen oder verfälscht werden.

Teilprojekt 3: Bildanalyse im Rahmen der kriminalistischen Spurensicherung
Die Bildanalyse und automatische Auswertung von Bildern erlangen in der kriminalistischen Forensik eine immer breitere Anwendung. Dabei ergeben sich bspw. folgende Fragestellungen: wie kann ein Kamerasystem detektieren wann jemand einen Raum betritt, wie können bestimmte Spuren (z.B. Fingerabdrücke oder Kratzspuren) in einem Bild gefunden werden, wie können Bilder zur automatischen Auswertung vorverarbeitet werden und was unterscheidet eigentlich Kratzspuren ganz konkret von Fingerabrücken? Wie lassen sich diese Unterschiede beschreiben und für das Lernen eines automatisierten Systems einsetzen? Wie ist es möglich einen Patronenboden effizient zu segmentieren, wie können Fingerspuren detektiert werden oder wie können Kratzspuren gefunden und ausgewertet werden? Dies sind nur einige der interessanten Fragen aus dem Bereich der forensischen Bildanalyse. Ziel des Projektes ist die Einarbeitung in die Bildanalyse. Hierzu zählen einfache Anwendungsfälle wie die Detektion von Kanten oder das Auffinden bestimmter Farben oder Formen. Die erarbeiteten Techniken sollen im Laufe des Projektes auf konkrete Aufgabenstellungen aus der forensischen Kriminalistik angewendet und bewertet werden.

Teilprojekt 4: Spuren an Schlössern und nicht-planaren Oberflächen: Merkmale, Muster und Klassifikation
Als Mensch sind wir unbewusst ununterbrochen damit beschäftigt in Eindrücken (Bildern, Tönen, ...) Muster zu finden (Merkmale) und Ähnlichkeiten zu erkennen (Klassifizieren). Dabei verarbeiten wir mit Leichtigkeit sehr große Mengen an Informationen indem das Gehirn die empfangenen Signale effizient transformiert und filtert. In diesem Projekt wollen wir uns damit beschäftigen, einen Teil dieser Fähigkeiten auf den Computer zu übertragen. Es geht darum, wie wir für einfache Signale (Messreihen, Bildern, ...) Merkmale berechnen können, die es uns erlauben in den Signalen Muster zu finden. Anhand von Merkmalen können aus großen Datenmengen ausgewählte Eigenschaften isoliert und genutzt werden, um ähnliche Signale zu erkennen. Dabei können Signale mit gespeicherten Vorlagen verglichen oder in automatisch ermittelte Cluster zusammengefasst werden. Diese Fähigkeiten sind in vielen Gebieten der Informatik und Robotik von wachsender Bedeutung. In unserem Projekt finden sie in (teil)-automatisierten Systemen zur Spurenanalyse in der kriminalistischen Forensik Anwendung. Ziel des Projektes ist die selbstständige Einarbeitung in das Themengebiet von Merkmalen, Klassifikation und maschinellem Lernen. Unter Vorgabe eines ausgewählten Anwendungsfalles sollen die erlernten Techniken im konkreten Fall eingesetzt und bewertet werden.