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Hyperspektral

Macht nahezu Unsichtbares sichtbar

Wo Bildverarbeitungssysteme mit Monochromkameras an Grenzen stoßen, kommen Hyperspektralkameras zum Einsatz. Diese schaffen präzise räumliche Bilder der inspizierten Objekte. Monochromkameras sind bei der Analyse von Oberflächen dann nicht ideal, wenn die zu prüfenden Objekte unterschiedliche molekulare Strukturen, aber die gleiche Farbe aufweisen. Dies ist u. a. im Lebensmittelbereich der Fall. Wenn zum Beispiel transparente Rückstände in flüssiger Form auf einer Verpackung vermieden werden sollen, kommen moderne Hyperspektral-Bildverarbeitungssysteme zum Einsatz, welche die molekularen Eigenschaften von Objekten erkennen und Abweichungen als Fehler analysieren.

Tiefere Einblicke bis auf Molekularebene
Mit Hyperspektralkameras wird das Spektrum in der industriellen Bildverarbeitung erheblich erweitert, denn sie ermöglichen auch tiefere Einblicke bis auf Molekularebene in den nicht sichtbaren Bereichen. Dabei erfassen hyperspektrale Kameras die Lichtintensität bei verschiedenen Wellenlängen. Die unterschiedlichen Materialien absorbieren bzw. reflektieren durch ihre chemische Zusammensetzung verschiedene Wellenlängen sehr charakteristisch. Die Hyperspektralkamera erfasst genau die spektrale Signatur des reflektierten Lichts.

Das heißt, dass das hyperspektrale Bildverarbeitungssystem die molekularen Eigenschaften der Prüfobjekte analysiert und einen „chemischen Fingerabdruck“ der Materialien erstellt. Aufgrund der Möglichkeit, mehr als 100 Wellenlängen zu analysieren, eröffnen sich neue Dimensionen in der Oberflächenprüfung, die mit herkömmlichen Systemen nicht denkbar wären.

Wichtige Einsatzgebiete
Wichtige Einsatzgebiete für diese Hyperspektral-Technologie sind neben der Klassifizierung von Kunststoffen beim Recycling viele Anwendungen im Lebensmittelbereich. Hyperspektralkameras können die unterschiedlichsten Materialien, die im Realbild kaum zu unterscheiden sind, zuverlässig und genau analysieren. So arbeiten Hyperspektralkameras unter anderem in den Bereichen Bergbau, in der Pharmaindustrie und im Medizinbereich. Auch in der Präzisionslandwirtschaft kommen sie zum Einsatz, etwa wenn Ernteroboter bei vielen Obstsorten reife von unreifen Früchten anhand der spektralen Signatur der Schale unterscheiden können.
Hyperspektralkameras ermöglichen Messungen auch auf der nicht sichtbaren, molekularen Ebene. Sie tragen zur Sicherung von einwandfreier Optik und größter Hygiene bei, z. B. bei Verpackungen in den Bereichen Lebensmittel und Medizin.
Fallstudien

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