science >> Wetenschap >  >> Fysica

Onderzoekers ontwikkelen technologie waarmee standaardcamera's hyperspectrale beelden kunnen produceren

Een groot prototype van het hyperspectrale apparaat van BGU. Krediet:Amerikaanse Associates, Ben-Gurion Universiteit van de Negev

Onderzoekers van de Ben-Gurion Universiteit van de Negev (BGU) hebben geminiaturiseerde hyperspectrale technologie ontwikkeld als add-on voor een standaardcamera die sneller en goedkoper beelden en video van superieure kwaliteit zal genereren dan momenteel beschikbare commerciële apparaten.

Hyperspectrale camera's verwerken en analyseren informatie bij verschillende lichtgolflengten in het elektromagnetische spectrum, het vastleggen van ruimtelijke en resolutiebeelden van extreem hoge kwaliteit die verder gaan dan wat het blote menselijk oog kan zien. De technologie wordt gebruikt in een breed scala van industrieën, waaronder bewaking van binnenlandse veiligheid, medische beeldvorming, aardolie, mijnbouw, ruimtevaart, en landbouw.

Het BGU-apparaat, ontwikkeld door vier BGU-onderzoekers, kan een standaardcamera hergebruiken voor een overvloed aan toepassingen, waaronder microdetectie van kankercellen of het meten van verontreinigingen in water, met bijna 100 procent precisie. Met een breedte van slechts enkele tientallen microns, dunner dan een mensenhaar, het apparaat is gemakkelijk te produceren, gebruikmakend van algemeen beschikbare materialen zoals vloeibaar kristal.

De wereldwijde markt voor hyperspectrale beeldvormingssystemen zal naar verwachting in 2021 $ 12,71 miljard bedragen, volgens een Markets and Markets Report dat in januari werd gepubliceerd. Netta Cohen, algemeen directeur van BGN Technologies, het technologiebedrijf van BGU, zegt:"de hyperspectrale markt is de afgelopen vijf jaar aanzienlijk toegenomen. Deze nieuwe uitvinding, met een handelspartner, zal helpen de kosten van hyperspectrale camera's te verlagen en deze veel toegankelijker te maken voor professionele fotografen. Het zal ook helpen het gebruik van hyperspectrale beeldvormingstechnologie in de markt voor elektronische test- en meetinstrumenten (T&M) uit te breiden."

Het BGU-apparaat, ontwikkeld door vier BGU-onderzoekers, kan een standaardcamera hergebruiken voor een overvloed aan toepassingen, waaronder microdetectie van kankercellen of het meten van verontreinigingen in water, met bijna 100 procent precisie. Met een breedte van slechts enkele tientallen microns, dunner dan een mensenhaar, het apparaat is gemakkelijk te produceren, gebruikmakend van algemeen beschikbare materialen zoals vloeibaar kristal. Krediet:Ben-Gurion U.

Prof. Adrian Stern, hoofd van de eenheid Elektro-Optische Engineering BGU, zegt, "De technologie maakt gebruik van onze software op basis van 'compressieve bemonstering, ' die het verzamelen van overbodige gegevens tijdens het vastleggen van afbeeldingen minimaliseert, waardoor de camera minstens 10 keer sneller is en spectrale beelden van een opmerkelijk superieure kwaliteit worden gecreëerd." 100 jaar.

"In plaats van een groot en zwaar prisma in de camera te gebruiken, we ontwikkelden een zeer kleine, afstembare filter en sensor die worden geactiveerd door elektrische stroom, " zegt prof. Dan Blumberg, BGU vice-president en decaan voor onderzoek en ontwikkeling, die ook deel uitmaakt van het onderzoeksteam. "Elke keer als de stroom verandert, er wordt een foto gemaakt."

Het ontwikkelingsteam omvat ook Prof. Stanley Rotman van de afdeling Electrical and Computer Engineering en Dr. Yitzhak August, een voormalig Ph.D. student in de eenheid Elektro-Optische Engineering.