Entwicklung einer schnellen und kostengünstigen Multispektralkamera

Multispektral-Kameras erfassen Bilder in zahlreichen Wellenlängenbereichen. Zwar sind in der Forschung und auf dem Markt einige Systeme verfügbar, jedoch können diese nicht flexibel in verschiedenen Wellenlängenbereichen agieren, unterliegen starken Kompromissen aus räumlicher Auflösung und spektraler Information und sind zudem kostenintensiv. Diese Einschränkungen werden aufgehoben durch den Einsatz einer schnellen und kostengünstigen Monochrom-CMOS-Kamera in Kombination mit zeitsequentieller Beleuchtung durch LEDs. Kamera und Beleuchtung werden durch eine Mikrocontroller-basierte Hardware gesteuert und zeitsynchron aufeinander abgestimmt. Jedes Frame einer Bildsequenz wird mit einem dedizierten Spektralbereich erfasst. Durch Wahl einer Framerate >300 Hz wird selbst bei einer größeren Anzahl an Wellenlängenbereichen noch eine multispektrale Bildrate >10 Hz erreicht. Mittels kostengünstiger LEDs und programmierbarer Ansteuerung können gezielt Spektralbereiche ausgewählt und erfasst werden. Wir erreichen eine max. Framerate von 340 Hz zeitsynchron zur LED-Beleuchtung. Die multispektralen Sequenzen können per Software-Rekonstruktion als Farbbild dargestellt werden.