搜索热:冷轧 表面清洗
扫一扫 加微信
首页 > 新闻资讯 > 科技前沿 > 消息正文
首页 > 新闻资讯 > 科技前沿 > 消息正文
【热点聚焦】超光谱成像及传感器件技术取得最新突破
发布:lee_9124   时间:2017/4/28 10:03:05   阅读:765 
分享到新浪微博 分享到腾讯微博 分享到人人网 分享到 Google Reader 分享到百度搜藏分享到Twitter
在最近的几个月,世界各地的许多机构在小型超光谱成像和传感器件的开发与应用方面取得了巨大进步。尤其是芬兰、德国和以色列研究人员的新成果促进了宽频传感技术的普及。
 


基于法布里-珀罗干涉仪的可调滤光器
 
智能手机功能集成
 
芬兰国家技术研究中心的一个研究小组被报道去年年底将一种新型光学传感器移植到苹果手机的镜头上,从而制造出全球第一台超光谱移动设备。
 
近些年,这个小组开发出多种不同类型的新颖超光谱成像设备,其应用范围包含从皮肤癌检测到无人机环境监测,以及立方体卫星上的轻型相机等。这些成像设备都是基于法布里-珀罗干涉仪可调谐光学滤波器研制成的。
 
食物质量检测
 
根据该研究小组组长Anna Rissanen的介绍,他们最近开发出一种新型基于微机电系统的法布里-珀罗干涉仪,这种干涉仪可以大规模制作,并且成本低廉,适用于智能手机中。
 
Rissanen说到:“我们想证明利用微机电法布里-珀罗干涉仪技术,可以将普通的苹果手机转变成超光谱成像设备。”
 
根据有关传统超光谱成像器件工作的经验,该小组相信随着波长范围的不同这项新技术将会在许多的领域得到应用。现在他们已经在食物质量检测和人体健康监控方面展开研究。
 
Rissanen表示:“完全开发应用这项技术的重点在于这些超光谱数据是否能够应用到程序算法之中,这是我们利用新方法理解周围事物的关键。”
 
根据保密协定,她还不能透露这个即将商业化的微机电超光谱成像仪的细节信息,但是Rissanen表示她们正打算接洽不同类型的合作公司、供应链以及终端用户需求,从而寻找更多的商业化途径。
 
近年芬兰国家技术研究中心已经与许多知名和初创公司建立了稳固的合作关系。这其中包含了Senop Oy公司(前身为Rikola公司)和Revenio公司。Senop Oy公司协助国家技术研究中心进行超光谱成像仪在无人机应用方面的商业化。而Revenio正进行用于皮肤癌检测的超光谱相机的商业开发。
 
Reaktor空间实验室也在积极研究将超光谱成像仪应用到立方卫星上。
 
Rissanen表示:“作为一个研究机构,芬兰国家技术研究中心不会卖产品,我们的目标是与公司进行合作,致力于这种新型成像仪的商业开发。市场以及应用方面主要由这些合作伙伴决定。”
 
杀虫剂检测
 
另一个应用是德国弗劳恩霍夫研究所开发的HawkSpex应用,它利用集成超光谱成像的智能手机进行食品安全监测,可以用于检查苹果表面的药物残留。
 
实验室版本的初始应用已经在弗劳恩霍夫研究所成功试用了,在今年晚些时候将投放商业应用。
 
另外,一家以色列初创公司Unispectral也在开发新型超光谱数字成像设备。该公司于2016年3月由Ariel Raz和David Mendlovic共同成立,脱胎于特拉维夫大学的一个超光谱研究项目。
 
除了用在智能手机上,该公司还坚信这种新技术可以在蓬勃发展的机器视觉领域得到大量应用。Unispectral公司的首席商务官Amir Lehr解释道:“现代大多数采集到的图像都被存储、分享以及呈现出来,而这个成像技术的目标在于模仿人类的眼睛。未来,我们相信绝大多数的采集图像将会用于计算决策分析。”
 
多数现代相机能够模仿人眼,可以接收波长在400到670纳米之间的光线,并按照贝尔模板图像分为红绿蓝三种像素点。而特有的CMOS传感器能够接收近红外光,波长可达到1000nm左右。
 
根据Lehr的介绍,这种传感器在接收光波长方面具有灵活性,既能接收可见光也能接收不可见光,这有利于增强其在弱光等环境下的成像能力。
 
可调波长
 
这种灵活性得益于一个可调节波长的滤光器,它是一种可以用作法布里-珀罗干涉仪的微机电器件。这意味着Unispectral研究小组可以移除两个平行的光学表面,同样实现精确选择透射光频率。
 
Lehr说到:“滤光器的设计以及表面涂层决定了滤光器的透射曲线。这种滤光器被集成到相机镜头中,从而取代或者增添到贝尔红绿蓝图像模板中。”
 
根据使用环境要求由一个驱动器和相应的算法控制相机和滤光器,常规的CMOS传感器结合这个滤光器后,能在400nm-1000nm的范围内实现超光谱成像。他指出:“与不同的光传感器结合将会得到不同波长范围的成像。”
 
这一技术已经得到关注。就在一年前,Unisepctral完成了由以色列风险投资基金(JVP)领衔的750万美元首轮融资,投资者包括罗伯特博世创业资本、三星催化基金以及特拉维夫大学技术创新动力基金。Unispectral公司已经认定了一些潜在的商业应用。
 
随着Lehr所描述的这种超光谱传感技术的普及,这将会给制药、精准农业和智能食品等行业带来利好。
 
Lehr说到:“我们相信与食品相关的成熟应用将会是这项技术的早期采用者,无论是在B2B市场还是在B2C市场。”
 
虽然现阶段有关技术细节还无从得知,他表示该公司目前正与一些全球领先的公司接洽,致力于将这项新技术推向市场。
 
他表示:“我们目前正瞄准多个平台,计划于2018年开始部署产品,然后再进行扩张。”
 
 
来源:中国光学期刊网
 
相关信息
   标题 相关频次
 光谱传感器“脸谱化” 五大技术突破加速IOT进程
 2
 凭古吊今?文物分析需古今结合
 2
 新型多光谱成像传感器完成首测 可用于10个光谱波段
 2
 #电子材料周报#浸涂技术开发新型纤维状发光二极管
 1
 #电子材料周报#新型电池——钠离子电池
 1
 #电子材料周报#智能传感器,嘈杂中亦可听见声音
 1
 #纳米周报#源头治理:从光源控制光噪
 1
 “靶向”传感器,超越“质谱技术”的小分子检测
 1
 “人菌大战”又见分晓:新型光学传感器助力人类抗菌工程
 1
 《先进材料》发表福建物构所MOX@MOFs复合高效气敏材料新进展
 1
 《先进功能材料》兰州化物所柔性纸基集成器件研究获进展
 1
 《自然》《科学》一周(7.20-7.26)材料科学前沿要闻
 1
 120元的国产智能甲醛检测仪问世 采购意向浓厚
 1
 2016年美国光谱从业人员薪酬调查报告
 1
 274项行业标准公示 涉质谱、光谱等仪器分析方法
 1
 iPhone6S/6S Plus重量增加并非是因为新铝合金材料
 1
 X射线荧光光谱仪选择宝典
 1
 安捷伦携全新原子光谱家族亮相厦门AWPC
 1
 北京磁性智能材料新体系研制取得重要进展
 1
 北京师范大学专家提出光谱特征自动提取的新方法
 1
 比保鲜膜还薄!极薄癌症检测传感器问世
 1
 材料界的变色龙——别样的传感器
 1
 测定盐酸西布曲明的电位传感器的研制与应用
 1
 层状纳米粒子将不可见近红外光转换为更高能量
 1
 掺硼石墨烯可制成超高灵敏度气体传感器 监测空气质量
 1
 超透镜或将使可见光隐身成为现实
 1
 传感器触头罩的涡流检测
 1
 传感器可检测来自塑料的毒素
 1
 传感器像素尺寸破极限仅五十纳米
 1
 传感人造皮肤能让假肢真正有了“感觉”
 1
 磁旋转光谱高灵敏度检测痕量二氧化氮研究获进展
 1
 从农作物到店内货架 近红外线光谱技术前景好
 1
 催化燃烧式气体传感器在气体检测中的应用
 1
 单光束二维光谱法有望揭开大分子动力学之谜
 1
 氮原子大小的量子传感器研制成功
 1
 等离子体纳米天线的阵列可驱动新一代荧光传感器发展
 1
 电磁超声传感器的三大典型结构
 1
 电感耦合等离子体原子发射光谱法测定锆钇粉体中钇与其他杂质元素的含量
 1
 电感耦合等离子体原子发射光谱法测定硼铁合金中的硼
 1
 电子皮肤比你想象中还要敏感,连胡茬子都能分辨
 1
 顶刊动态 | Nature子刊/AM/JACS/ACS Nano等生物材料最新学术进展汇总
 1
 顶刊动态丨AM/Nano Lett.等期刊电子材料前沿最新科研成果精选
 1
 杜克大学研究出能够监测轮胎胎面磨损情况的传感器
 1
 多维超快光谱有望用于研究分子相互作用
 1
 俄罗斯联合法国共同研发水星外气层光谱分析仪
 1
 俄专家研制出高传感性光纤 可抵制侵蚀
 1
 访布鲁克光谱Christian Werner:寻找高端与常规的平衡
 1
 飞机发动机推进系统的非接触式传感器监测技术
 1
 飞机健康监测传感器将可以节约大量维护成本
 1
 飞机结构健康监测传感器新技术
 1