Expertenrunde: Hyperspectral Imaging – Wo sind die Anwendungen?

Vierte Dimension

Expertenrunde: Hyperspectral Imaging – Wo sind die Anwendungen?

Um herauszufinden, wo Hyperspectral Imaging (HSI) mittlerweile zum Einsatz kommt, fand eine Expertenrunde mit Teilnehmern von EVK, Headwall, JAI, Luxflux und Photonfocus im Rahmen des Control Vision Talks Forums statt.

Die Teilnehmer der Expertenrunde (v.l.n.r.): Dr.-Ing. Peter Ebert (inVISION), Christian Felsheim (Headwall Photonics), Dr. Jan Makowski (Luxflux), Dr. Peter Schwider (Photonfocus), Paritosh Prayagi (JAI) und Dr. Matthias Kerschhaggl (EVK). (Bild: Spectronet)

Die Teilnehmer der Expertenrunde (v.l.n.r.): Dr.-Ing. Peter Ebert (inVISION), Christian Felsheim (Headwall Photonics), Dr. Jan Makowski (Luxflux), Dr. Peter Schwider (Photonfocus), Paritosh Prayagi (JAI) und Dr. Matthias Kerschhaggl (EVK). (Bild: Spectronet)

HSI gibt es bereits seit knapp 20 Jahren. Warum ist die Technologie jetzt endlich marktreif?

Dr. Jan Makowski (Luxflux): HSI hat in den letzten 20 Jahren große Fortschritte gemacht. Jedoch sehe ich aktuell noch zwei Probleme: Das eine ist der Preis der Systeme, die im Vergleich zu klassischen Kameras mindestens um einen Faktor zehn teurer sind. Das andere ist die Datenauswertung, die einfach zu bedienen sein sollte.
n Christian Felsheim (Headwall Photonics): Die Systeme sind marktreif, da wir mittlerweile bei allen Komponenten erhebliche technische Fortschritte sehen. Dies gilt für Optik und Beleuchtung, vor allem aber für die neuen Sensoren sowie deutlich verbesserte, zum Teil auf AI beruhende Analysesoftware, die eine Integration in bestehende Machine-Vision-Anwendungen erheblich vereinfacht.

Dr. Peter Schwider (Photonfocus): Bei aller Technikeuphorie gibt es immer noch große Probleme bei der Beleuchtungstechnik. Dadurch, dass Halogenlampen aus dem Verkehr gezogen worden sind, braucht man Weißlichtquellen im Sichtbaren oder NIR. Zudem fehlt den Anwendern ein Grundverständnis der Spektroskopie, d.h. es fehlen zugängliche Spektrenkataloge für industrierelevante Produkte. Bei der Lichttechnik braucht es noch drei Jahre, bis es dort die richtigen LED-Techniken hat. Es gibt aber bereits Entwicklungen bei Osram, bei denen mit Breitbandphosphoren gearbeitet wird. Zudem sieht man große Fortschritte in der Filtertechnik. Die neuen CMOS-Sensoren haben nicht nur ein geringes Dunkelstromrauschen, sondern auch eine hohe Full-Well-Kapazität. Somit ergibt sich ein Signal-Rausch-Verhältnis der Sensoren von knapp 300 zu 1. Wenn ich aber quantitative Aussagen treffen möchte, benötige ich einen dynamischeren Sensor. Das wird allerdings noch dauern.

Paritosh Prayagi (JAI):

Das Bewusstheit für Qualität beim Endkunden ist gestiegen, weshalb wir mehr und mehr HSI-Anwendungen sehen. Bei der Multispectral-Technologie gibt es verschiedene Ansätze die Spektren zu unterteilen, also rechnerisch auf mehr als 50 Kanäle zu gehen. Allerdings sind die Daten nicht so genau, dass man sie rechnerisch verwenden kann. Dort benötigt man einen physikalischen Ansatz, um dies anschließend rechnerisch zurück rechnen zu können.

Dr. Matthias Kerschhaggl (EVK): Vor ein paar Jahren noch war HSI nicht erschwinglich. Allerdings gab es mittlerweile eine massive Preisreduktion und in den nächsten Jahren wird HSI commodity werden, d.h. CMOS-basiertes HSI wird früher oder später auch in einem Smartphone landen. Ein anderer wichtiger Punkt ist der Zugang zu Echtzeitdatenverarbeitungshardware, die ebenfalls früher nicht bezahlbar war. Dank FPGAs, GPUs und anderen Architekturen ist dies aber gelöst.

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Thematik: Allgemein
EVK DI Kerschhaggl GmbH
www.spectronet.de

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