Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Hyperspectral Imaging - neue Möglichkeiten in der optischen Spektroskopie

13.07.2012
Was haben Gewebeuntersuchung, Schädlingsbefall, Schichtdickenbestimmung, Papierherstellung und Müllsortierung gemein?
Dass die für den Anwender relevanten Informationen im vom Objekt reflektierten Licht bereits enthalten sind! Man muss diese Informationen „nur noch“ ortsaufgelöst dekodieren, schon weiß der Mediziner, ob und wo sich bei der Gewebeprobe ein Tumor befindet, der Forstwirt, in welchem Jagen wie viel Schädlingsmittel versprüht werden muss, der Ingenieur, welche Qualität die Schicht bzw. die Papierbahn aufweist. Der Schlüssel dazu ist immer wieder die ortsaufgelöste Dechiffrierung der im Licht enthaltenen Informationen.

Diese für die Spektroskopie neuen, innovativen Einsatzgebiete werden durch die Technik des „Hyperspectral Imaging“ (HSI) eröffnet, eine Art Zeilenkamera, mit der sowohl im sichtbaren als auch im nahen Infrarotbereich durch Bewegung des Objektes oder der Kamera vollständig spektral aufgelöste Bilder erzeugt werden können. Je nach Arbeitsabstand und verwendetem Objektiv können km2 oder aber µm2 große Bereiche untersucht werden.

Diese neue bildgebende spektroskopische Technik ist seit kurzem am Dresdner Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik IWS sowohl für einen Spektralbereich von 400 – 1000 nm (VIS) als auch für den Bereich von 1000 - 2500 nm (NIR) verfügbar. Neben den Informationen zu Farbe, Fluoreszenz und Absorption im Bereich des sichtbaren Lichts können aus dem Bereich des nahen Infrarots Informationen zur chemischen Zusammensetzung aber auch zur Topologie des Untersuchungsobjektes gewonnen werden.

Beide Systeme können mit einer Aufnahmefrequenz von bis zu 200 Hz betrieben werden, so dass sich neben einer hohen Ortsauflösung auch eine hohe zeitliche Abfolge in der Aufnahme der Spektren ergibt. Optional kann der VIS-Bereich auch mit einer Faserkopplung (35 Fasern) betrieben werden. „Die Herausforderung besteht darin, aus der gigantischen Menge der erfassten Daten die für die jeweilige Aufgabe wichtige Information zu extrahieren. Aber hier können wir mit Hilfe sogenannter chemometrisch-statistischer Modelle und Tools unser Know-How maßgeschneidert anbieten.“ so Dr. Wulf Grählert, Leiter der Gruppe Prozess-Monitoring.

Im Gegensatz zu bisherigen Monitoring-Lösungen in industriellen Prozessen kann mit Hilfe eines HSI-Systems die Überwachung nicht nur punktuell erfolgen, sondern es kann der gesamte Prozess erfasst und ausgewertet werden. Einige erste Beispiele gibt es bereits in der automatisierten Sortierung (Gesteine, Polymere, Glas), der Geländeexploration (Vegetation) oder auch der Lebensmittelkontrolle. Die Forscher des Fraunhofer IWS planen bereits weitere Projekte zur flächigen Erfassung von Verunreinigungen oder Qualifizierung von Beschichtungen (z. B. auf Stahl) sowie zur Gasdetektion und Anlagenüberwachung (z. B. Lecksuche). Dem Ideenreichtum sind an dieser Stelle nur wenige Grenzen gesetzt.

Ihre Ansprechpartner für weitere Informationen:
Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik IWS Dresden
01277 Dresden, Winterbergstr. 28
Dr. Wulf Grählert
Telefon: (0351) 83391 3406
Telefax: (0351) 83391 3300
E-Mail: wulf.graehlert@iws.fraunhofer.de
Presse und Öffentlichkeitsarbeit
Dr. Ralf Jäckel
Telefon: (0351) 83391 3444
Telefax: (0351) 83391 3300
E-mail: ralf.jaeckel@iws.fraunhofer.de

Dr. Ralf Jaeckel | Fraunhofer-Institut
Weitere Informationen:
http://www.iws.fraunhofer.de/de/presseundmedien/presseinformationen.html

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Materialwissenschaften:

nachricht Poröse kristalline Materialien: TU Graz-Forscher zeigt Methode zum gezielten Wachstum
07.12.2016 | Technische Universität Graz

nachricht Bioabbaubare Polymer-Beschichtung für Implantate
06.12.2016 | Karlsruher Institut für Technologie

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Materialwissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Elektronenautobahn im Kristall

Physiker der Universität Würzburg haben an einer bestimmten Form topologischer Isolatoren eine überraschende Entdeckung gemacht. Die Erklärung für den Effekt findet sich in der Struktur der verwendeten Materialien. Ihre Arbeit haben die Forscher jetzt in Science veröffentlicht.

Sie sind das derzeit „heißeste Eisen“ der Physik, wie die Neue Zürcher Zeitung schreibt: topologische Isolatoren. Ihre Bedeutung wurde erst vor wenigen Wochen...

Im Focus: Electron highway inside crystal

Physicists of the University of Würzburg have made an astonishing discovery in a specific type of topological insulators. The effect is due to the structure of the materials used. The researchers have now published their work in the journal Science.

Topological insulators are currently the hot topic in physics according to the newspaper Neue Zürcher Zeitung. Only a few weeks ago, their importance was...

Im Focus: Rätsel um Mott-Isolatoren gelöst

Universelles Verhalten am Mott-Metall-Isolator-Übergang aufgedeckt

Die Ursache für den 1937 von Sir Nevill Francis Mott vorhergesagten Metall-Isolator-Übergang basiert auf der gegenseitigen Abstoßung der gleichnamig geladenen...

Im Focus: Poröse kristalline Materialien: TU Graz-Forscher zeigt Methode zum gezielten Wachstum

Mikroporöse Kristalle (MOFs) bergen große Potentiale für die funktionalen Materialien der Zukunft. Paolo Falcaro von der TU Graz et al zeigen in Nature Materials, wie man MOFs gezielt im großen Maßstab wachsen lässt.

„Metal-organic frameworks“ (MOFs) genannte poröse Kristalle bestehen aus metallischen Knotenpunkten mit organischen Molekülen als Verbindungselemente. Dank...

Im Focus: Gravitationswellen als Sensor für Dunkle Materie

Die mit der Entdeckung von Gravitationswellen entstandene neue Disziplin der Gravitationswellen-Astronomie bekommt eine weitere Aufgabe: die Suche nach Dunkler Materie. Diese könnte aus einem Bose-Einstein-Kondensat sehr leichter Teilchen bestehen. Wie Rechnungen zeigen, würden Gravitationswellen gebremst, wenn sie durch derartige Dunkle Materie laufen. Dies führt zu einer Verspätung von Gravitationswellen relativ zu Licht, die bereits mit den heutigen Detektoren messbar sein sollte.

Im Universum muss es gut fünfmal mehr unsichtbare als sichtbare Materie geben. Woraus diese Dunkle Materie besteht, ist immer noch unbekannt. Die...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Firmen- und Forschungsnetzwerk Munitect tagt am IOW

08.12.2016 | Veranstaltungen

NRW Nano-Konferenz in Münster

07.12.2016 | Veranstaltungen

Wie aus reinen Daten ein verständliches Bild entsteht

05.12.2016 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Hochgenaue Versuchsstände für dynamisch belastete Komponenten – Workshop zeigt Potenzial auf

09.12.2016 | Seminare Workshops

Ein Nano-Kreisverkehr für Licht

09.12.2016 | Physik Astronomie

Pflanzlicher Wirkstoff lässt Wimpern wachsen

09.12.2016 | Biowissenschaften Chemie