Een camera die alles ziet

Op de vakbeurs SPIE Photonics West 2012 in San Francisco (VS) presenteerde imec een hyperspectrale camera, een camera die spectroscopie en beeldvorming combineert. Imec’s ontwikkeling bestaat uit een chip waarop een beeldsensor is gecombineerd met een hyperspectrale filterbank. Dit maakt het mogelijk om snelle, compacte, en betaalbare hyperspectrale camera’s te bouwen die in tal van toepassingen nuttig kunnen zijn.

Hyperspectrale camera’s kunnen het onderscheid maken tussen objecten die met traditionele RGB (rood-groen-blauw) beeldvorming niet van elkaar te onderscheiden zijn. Deze technologie is interessant voor de controle van de kwaliteit van gewassen, de industriële sortering van voedsel, of zelfs de detectie van huidkanker in een vroeg stadium. Hyperspectrale camera’s die nu beschikbaar zijn, zijn echter te traag, te duur en te groot om algemeen toegepast te worden. Daardoor is hun gebruik meestal beperkt tot hooggespecialiseerde onderzoeksomgevingen.

Prototype

Imec’s chipgebaseerde oplossing is een belangrijke stap naar de industriële toepassing van hyperspectrale beeldvorming, vooral door de snelheid, compacte vorm, en kostprijs.

Om de werking van zijn nieuwe technologie te demonstreren, heeft imec een prototype gebouwd waarbij de hyperspectrale sensor op het niveau van de wafers werd geproduceerd bovenop een commerciële beeldsensor (CMV4000 van het Belgische bedrijf CMOSIS). Door de sterke integratie van de hyperspectrale sensor met de beeldsensor kan imec’s oplossing snelheden bereiken die nodig zijn voor industriële toepassingen.

De demonstrator haalt een snelheid van 2000 lijnen per seconde, wat veel meer is dan de snelheid van de beste hyperspectrale camera’s die vandaag in gebruik zijn. Bovendien is imec’s oplossing flexibel; ze kan worden aangepast aan een hele reeks van toepassingen. De beeldsensor waarop de filters geïntegreerd zijn kan worden geselecteerd zodat de kenmerken overeenkomen met de toepassing (aantal pixels, pixel size, snelheid). En de filterbank zelf kan worden aangepast door het aantal banden en de spectrale resolutie te veranderen.