12 Feb. KI-Hyperspektralkamera reduziert Datenmenge und Rechenaufwand
Im Forschungsverbund Oasys ‚Optoelektronische Sensoren für anwendungsnahe Systeme‘ entwickeln Partner aus Wissenschaft und Industrie neue Ansätze für optische Sensortechnologien. Das Teilprojekt A1 widmet sich derzeit einer kompakten und energieeffizienten Hyperspektralkamera, die Material- und Qualitätsanalysen in Echtzeit unterstützen soll. Das System erfasst zunächst ein hochaufgelöstes Bild des Objekts mittels einer konventionellen 2-D-Kamera. Eine KI-basierte Auswertung identifiziert darin automatisch relevante Bereiche (Re gions of Interest). Nur an diesen Positionen führt das Spektrometer eine Spektralanalyse durch und liefert Informationen zur Materialzusammensetzung. Dank der punktuellen Erfassung sollen Datenmenge, Energiebedarf und Rechenaufwand gegenüber einer vollflächigen hyperspektralen Aufnahme deutlich reduziert werden.
Projektverantwortlicher Heinrich Engelke: Auch Textilsorten lassen sich mittels der ultrakompakten intelligenten Hyperspektralkamera bestimmen. Bild: BTU / Fraunhofer IPMS
Anwendung in Industrie und Landwirtschaft
Die gewonnenen spektralen Informationen lassen sich beispielsweise zur Sortierung von Textilien und Kunststoffen nutzen. Darüber hinaus sind Anwendungen in der Lebensmittelverarbeitung vorgesehen, etwa zur Erkennung von Druckstellen oder Qualitätsmängeln. In der Landwirtschaft kann die Technologie zum Beurteilen des Pflanzenzustands und zum Abschätzen des Nährstoffbedarfs beitragen. Heinrich Engelke, Projektverantwortlicher am Fraunhofer-Institut für Photonische Mikrosysteme IPMS, erklärt: „Mit der kompakten hyperspektralen Kamera aus Oasys A1 schaffen wir eine Technologie, die analytische Verfahren dorthin bringt, wo sie gebraucht werden: direkt in Produktionslinien, Sortieranlagen oder auf das Feld.“ Die im Projekt entwickelten Komponenten sollen nach Angaben der Forschenden als Grundlage für künftige sensorische Systeme dienen, die in der Industrie, beim Recycling sowie im Agrar- und Lebensmittelsektor eingesetzt werden können.
Projektpartner und -finanzierung
Das Forschungsprojekt Oasys läuft von September 2023 bis August 2028 und wird vom BMFTR mit rund 12,5 Millionen Euro gefördert. Die Brandenburgische Technische Universität Cottbus-Senftenberg (BTU) koordiniert das Vorhaben. Beteiligte Partner sind unter anderem das Fraunhofer IPMS, das Ferdinand-Braun-Institut FBH sowie das Leibniz-Institut für innovative Mikroelektronik IHP.
Weitere Informationen über das Projekt Oasys und die Partner finden Sie auf der Webseite oasys-cottbus.com.
Weitere Informationen um Teilprojekt A1 ‚Ultrakompakte intelligente hyperspektrale Kamera‘
Quelle und Bild: www.ipms.fraunhofer.de