{"id":56809,"date":"2024-06-25T13:00:05","date_gmt":"2024-06-25T11:00:05","guid":{"rendered":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/?p=56809"},"modified":"2024-06-20T10:29:40","modified_gmt":"2024-06-20T08:29:40","slug":"3d-multispektralkamera-die-in-ihre-handflaeche-passt-250620241","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/3d-multispektralkamera-die-in-ihre-handflaeche-passt-250620241\/","title":{"rendered":"Mit Tintenstrahltechnologie entwickelte 3D-Multispektralkamera, die in Ihre Handfl\u00e4che passt"},"content":{"rendered":"

Einer Forschergruppe am Karlsruher Institut f\u00fcr Technologie in Deutschland ist es gelungen, eine kompakte 3D-Multispektralkamera herzustellen. Zu diesem Zweck druckten sie eine Reihe von Mikrolinsen mit Hilfe der Tintenstrahltechnologie. Das Hauptziel dieser Zusammenarbeit war die Entwicklung einer neuen Methode zur Erfassung optischer Daten, die f\u00fcr die Rekonstruktion und pr\u00e4zise Analyse von Objekten n\u00fctzlich sind. Eine Technologie, die die fortschrittlichsten 3D-Scanverfahren<\/a> revolutionieren k\u00f6nnte. Die Ergebnisse sind zufriedenstellend, da diese neue Kamera 3D<\/a>-Informationen und Daten in einer einzigen Aufnahme erfassen kann.<\/p>\n

Multispektralkameras k\u00f6nnen Bilder und Spektren au\u00dferhalb des f\u00fcr das menschliche Auge sichtbaren Bereichs erfassen, indem sie Strahlung mit unterschiedlichen Wellenl\u00e4ngen erkennen. Sie verf\u00fcgen \u00fcber ein breites Anwendungsspektrum, z. B. in der Verteidigung<\/a>, um ein vollst\u00e4ndiges Bild zu erhalten und verborgene Objekte zu erkennen, in der Kartografie, um Karten zu erstellen, oder in der Landwirtschaft, um Ernten zu \u00fcberwachen und zu bewerten. Wir sehen also, dass die Anwendungen relevant sind, aber die derzeitigen Ger\u00e4te sind sehr komplex und die damit verbundenen Prozesse sind zeitaufw\u00e4ndig. Hier kommt die neue 3D-Kamera ins Spiel.<\/p>\n

\"Multispektralkamera\"

Herstellungsprozess einer Multispektralkamera.<\/p><\/div>\n

Das Druckverfahren f\u00fcr Mikrolinsen<\/h3>\n

Die neuen Multispektralkamera-Mikrolinsen wurden im Tintenstrahldruckverfahren hergestellt. Diese Technologie wird zwar von gew\u00f6hnlichen Tintenstrahldruckern verwendet, doch nach Angaben des Teams wurde ein additives Verfahren angewandt. Ausgehend vom Material entwickelten die Forscher eine Tinte, die aus SU-8, einem Fotolack, und einem modernen Harzverd\u00fcnner besteht. Die Tinte wurde dann auf eine Seite eines ultrad\u00fcnnen Objekttr\u00e4gers aufgetragen, der als Basis f\u00fcr die Herstellung der miniaturisierten Linse diente. Auf die andere Seite wurden Farbfilter gedruckt, um Pixel unter der Mikrolinse zu kodieren. Das fortschrittliche Material zeigte eine gute Stabilit\u00e4t w\u00e4hrend des Drucks und eine hohe Festigkeit nach der UV-H\u00e4rtung. Nach Abschluss der UV-H\u00e4rtungsphase wurde die optische Komponente in einen CMOS-Sensor und schlie\u00dflich in ein Standard-Kamerageh\u00e4use integriert.<\/p>

\"\"<\/a><\/div>\n

Die Konstruktion dieser Kamera erm\u00f6glichte die Erfassung von Spektral- und Tiefeninformationen, die sich jedoch mit dem Bild vermischten. Als L\u00f6sung w\u00e4hlten die Forscher einen neuen Ansatz, der auf fortgeschrittenem Lernen basiert, um nur die gew\u00fcnschten Informationen zu extrahieren. Qiaoshuang Zhang, Hauptautor der Arbeit, sagte: \u201eDie Herausforderung, eine Multispektralkamera zu entwickeln, konnte nur durch die Kombination der j\u00fcngsten Fortschritte bei der Herstellung, dem Systemdesign und der KI-basierten Bildrekonstruktion bew\u00e4ltigt werden. [Diese Arbeit erweitert die Grenzen des Tintenstrahldrucks – einer vielseitigen Methode mit hoher Pr\u00e4zision und industrieller Skalierbarkeit – f\u00fcr die Herstellung von photonischen Komponenten.“<\/em><\/p>\n

F\u00fcr den Drucker, der diesen Durchbruch erm\u00f6glichte, wurden die PixDro-Technologie und die LP50-Maschine von Suss MicroTec verwendet. Eine Desktop-L\u00f6sung f\u00fcr die Forschung und Entwicklung von Inkjet-Prozessen, Materialien und Anwendungen.<\/p>\n

\"\"

Teil des Forschungsteams am Karlsruher Institut f\u00fcr Technologie.<\/p><\/div>\n

Ergebnisse und Anwendungen<\/h3>\n

Das Team testete die Kamera, indem es Szenen mit mehrfarbigen 3D-Objekten in unterschiedlichen Entfernungen aufnahm. Der Algorithmus wurde in der multispektralen Bildrekonstruktion trainiert und konnte r\u00e4umliche und spektrale Informationen in 3D liefern. Und zwar Bilder von verschiedenen Objekten, die sich durch ihre spektrale Zusammensetzung und Tiefe unterscheiden. Und das alles in einer einzigen Aufnahme. Dieser Prototyp einer Multispektralkamera k\u00f6nnte in einer Vielzahl von Bereichen eingesetzt werden. Einige der von den Forschern vorgeschlagenen Anwendungen sind: in der Automobilindustrie, um das autonome Fahren zu verbessern; in der Elektronik und der Smartphone-Optimierung; in der Medizintechnik, f\u00fcr die Entwicklung von Endoskopen. Die M\u00f6glichkeiten sind vielf\u00e4ltig. Die Studie wurde in der Zeitschrift Optics Express ver\u00f6ffentlicht. Wenn Sie mehr dar\u00fcber erfahren m\u00f6chten, k\u00f6nnen Sie das vollst\u00e4ndige Archiv HIER<\/a> einsehen.<\/p>\n

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*Bildnachweise: Karlsruher Institut f\u00fcr Technologie<\/em><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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