Edullinen korkean resoluution monispektrikamera

FAU:n multimediaviestinnän ja signaalinkäsittelyn tutkimusryhmän kehittämä korkean resoluution monispektrikameran prototyyppi: 5x5 kameraa yhdistävät tilallisen, ajallisen ja spektrisen resoluution.

Älykkäät kamerat ovat seuraava virstanpylväs kuvien ja videoiden prosessoinnissa.

Friedrich-Alexander Univesität Erlangen-Nürnbergin (FAU) tutkijaryhmä on kehittänyt älykkään kameran, joka saavuttaa paitsi korkean avaruudellisen ja ajallisen mutta myös spektrisen resoluution.

Kameralla on laaja valikoima sovelluksia, jotka voivat parantaa ympäristönsuojelua ja resurssien säästämistä sekä autonomista ajamista tai nykyaikaista maataloutta.

"Tähän asti tutkimus on keskittynyt pääasiassa avaruudellisen ja ajallisen tarkkuuden lisäämiseen, mikä tarkoittaa megapikselien tai kuvien määrää sekunnissa", Dr. Jürgen Seiler. ”Spektrinen resoluutio - aallonpituus ja siten värien havaitseminen - on suurimmaksi osaksi sovitettu vastaamaan ihmisen näköä kameroiden kehityksen aikana, mikä vastaa vain punaisen, vihreän ja sinisen värin mittaamista. Valon spektrissä on kuitenkin piilotettuna paljon enemmän informaatiota, jota voidaan käyttää monenlaisiin tehtäviin. Esimerkiksi jotkut eläimet käyttävät tiettyjä valon spektrejä metsästykseen ja ruoan etsimiseen.”

Kehitetty monispektrikamera yhdistää kaikki kolme resoluutiota – avaruudellista tilaa koskevan, ajallisen ja valospektrisen - kustannustehokkaaseen ratkaisuun. ''Tähän mennessä on ollut olemassa vain erittäin kalliita ja monimutkaisia menetelmiä ultravioletti- tai infrapuna-alueiden tai yksittäisten spektrikaistojen mittaamiseksi tiettyjä teollisia sovelluksia varten.

Tutkijat liittivät useita edullisia vakiokameroita erilaisilla spektrisuodattimilla monispektrikameraryhmän muodostamiseksi. Laskennan avulla tutkijat yhdistivät kustakin anturista eri spektri-informaation. Tällaisen uuden konseptin avulla he voivat määrittää tarkasti kunkin siepatun kohteen materiaalit yhdellä ainoalla kuvalla.

Samaan aikaan uusi kamera on huomattavasti parempi kuin nykyiset järjestelmät sen spatiaalisen, ajallisen ja spektrisen resoluution suhteen. Koska ympäristö on tallennettu useilla "silmillä", kuten ihmisen näkemällä, järjestelmä antaa myös tarkan indikaation syvyydestä. Tämä tarkoittaa, että järjestelmä ei vain määritä tarkasti kaapattavien kohteiden värin ja tietyt materiaaliominaisuudet, vaan myös niiden ja kameran välisen etäisyyden.

Autonominen ajo on potentiaalinen sovellus näille uusille älykkäille kameroille. ”Esimerkiksi infrapuna-alueella voimme erottaa oikeat ihmiset ja tienviitat lämpökuvauksella. Yöllä ajettaessa voimme havaita tien ylittävät eläimet riittävän ajoissa.” toteaa Seiler.

Suuriresoluutioisia monispektrikameroita voitaisiin käyttää myös ympäristönsuojeluun ja resurssien säästämiseen. "Useat muovit eroavat toisistaan merkittävästi eri spektrialueilla, minkä uusi älykäs kamera pystyy havaitsemaan luotettavasti", tutkija Nils Genser painottaa. Suuret määrät muovia yksinkertaisesti poltetaan sen sijaan, että ne erotettaisiin kierrätystä varten, koska niillä on samanlainen ulkonäkö. Nyt niitä voi erotella luotettavasti.

Aiheesta aiemmin: Plasmoniikan avulla edullinen monispektrikamera