Forskare vid Ben-Gurion University of the Negev (BGU) har utvecklat miniatyriserad hyperspektral teknologi som ett tillägg för en standardkamera som kommer att generera bilder och video av överlägsen kvalitet snabbare och till en lägre kostnad än för närvarande tillgängliga kommersiella enheter.

Hyperspektrala kameror bearbetar och analyserar information vid olika ljusvåglängder på det elektromagnetiska spektrumet, fånga rumsliga och upplösningsbilder av extremt hög kvalitet utöver vad det blotta ögat kan se. Tekniken används i ett brett spektrum av branscher, inklusive övervakning av hemlandet, medicinsk bildbehandling, petroleum, brytning, flyg, och jordbruk.

BGU-enheten, utvecklad av fyra BGU-forskare, kan återanvända en standardkamera för en uppsjö av applikationer, inklusive mikrodetektering av cancerceller eller mätning av föroreningar i vatten, med nära 100 procents precision. På bara några tiotals mikron bred, tunnare än ett människohår, enheten är lätt att tillverka, använda allmänt tillgängliga material såsom flytande kristaller.

Den globala marknaden för hyperspektrala bildsystem beräknas nå 12,71 miljarder dollar år 2021, enligt en Markets and Markets-rapport som publicerades i januari. Netta Cohen, verkställande direktör för BGN Technologies, teknikföretaget BGU, säger "den hyperspektrala marknaden har ökat avsevärt under de senaste fem åren. Denna nya uppfinning, med en kommersiell partner, kommer att bidra till att sänka kostnaderna för hyperspektrala kameror och göra den mycket mer tillgänglig för professionella fotografer. Det kommer också att hjälpa till att utöka användningen av hyperspektral bildteknik på marknaden för elektroniska test- och mätinstrument (T&M).

Prof. Adrian Stern, chef för BGU Electro-Optical Engineering Unit, säger, "Tekniken använder vår mjukvara baserad på 'kompressiv sampling, som minimerar insamling av redundant data under bildtagning, gör kameran minst 10 gånger snabbare och skapar spektrala bilder av en markant överlägsen kvalitet." . Komprimerande sampling fångar signaler och bilder från mycket färre prover eller mätningar än den traditionella Nyquist-Shannons samplingssats som kameror och avkänningsanordningar har baserats på för 100 år.

"Istället för att använda ett stort och tungt prisma inuti kameran, vi utvecklade en mycket liten, inställbart filter och sensor som aktiveras av elektrisk ström, " säger prof. Dan Blumberg, BGU vice VD och dekan för forskning och utveckling, som också ingår i forskargruppen. "Varje gång strömmen ändras, ett foto är taget."

I utvecklingsteamet ingår också professor Stanley Rotman från institutionen för elektro- och datateknik och Dr. Yitzhak August, en före detta Ph.D. student vid Electro-Optical Engineering Unit.