mmstemmerimaginghyperspectralfoto.jpg

TECHNISCH KORT 13/03/2019

Hyperspectrale beeldbewerking creëert nieuwe mogelijkheden

Hyperspectrale beeldbewerking biedt gebruikers de mogelijkheid om verschillen in de chemische samenstelling van objecten te bepalen. De technologie maakt interessante toepassingen mogelijk op gebieden zoals recycling of voedselproductie.

Conventionele machinevision-systemen gebruiken parameters zoals grootte, kleur en vorm om te zoeken naar defecten of verontreinigingen in de objecten waarvan de kwaliteit gecontroleerd moet worden. Systemen die werken op basis van hyperspectrale imaging (HSI) hebben een andere aanpak: ze maken het mogelijk om een spectroscopische analyse van de geïnspecteerde materialen uit te voeren, samen met de gekleurde markering van de chemische samenstelling van de in de vastgelegde beelden gedetecteerde stoffen. Op die manier kunnen zowel organische als soms anorganische verontreinigingen met één systeem worden gedetecteerd.

In onder andere de voedingsindustrie biedt die optie een breed scala aan mogelijkheden om verontreinigingen in levensmiddelen te vinden. Zelfs in hogesnelheidsproductielijnen identificeren hyperspectrale beeldvormingssystemen vreemde stoffen zoals schilfragmenten of andere stoffen in de productie van noten; stenen en aarde bij het sorteren van aardappelen; ze classificeren vlees-, vet- en kraakbeengehaltes in de vleesproductie of identificeren stoffen die er op het eerste gezicht nauwelijks anders uitzien voor het menselijk oog, zoals suiker, zout en citroenzuur.

Hyperspectrale beeldbewerking verschilt voornamelijk van beeldbewerking in het zichtbare, uv- of IR-bereik doordat er vaak meer dan 100 verschillende golflengtes worden gebruikt voor de analyse van de resultaten. Afhankelijk van de gebruikte technologie is daarvoor een spectrograaf nodig . Die verdeelt het licht in het spectrum over de sensor. Die beelden worden vervolgens gecombineerd tot een driedimensionale datakubus, die zeer grote hoeveelheden gegevens kan bevatten.

Op die manier wordt een ‘chemische vingerafdruk’ van de afgebeelde stof gemaakt, waardoor een exacte analyse van de testobjecten mogelijk wordt. Een speciale testsoftware maakt het mogelijk om elke chemische component in het vastgelegde beeld een eigen kleurmarkering te geven.

Eén aspect van deze technologie is bijzonder interessant voor verschillende toepassingen van hyperspectrale systemen: infrarood licht kan doordringen door bepaalde stoffen die niet transparant zijn voor zichtbaar licht. Die eigenschap kan dus worden gebruikt om de chemische samenstelling van de verpakte inhoud te controleren, zelfs door de verpakking heen.

www.stemmer-imaging.nl