HyPerSpec - Development of Hyperspectral Camera for Biotechnology Applications and Element Analysis
Project goals
The project addresses the development of hyperspectral camera with high spectral resolution and range of wavelengths 350-1100 nm. On the market are only systems with spectral resolution, which is not suitable for element and molecular analysis, appropriate wavelength range is low. The project aims to develop equipment - hyperspectral camera with high spectral resolution and ability to tune over wavelength lengths in the range 350-1100 nm. This camera is able to provide complex metabolite, pigment and other substances analysis contained in the observed object. With the help of machine learning, we developed correlative models for non-invasive analysis and diagnostic. Furthermore it is necessary to develop the appropriate light source and dispersive elements for hyperspectral imaging systems.
Keywords
hyperspectral imagingnoninvasive diagnosticmetabolites detectionmedical diagnosticsenvironmental and conservationmarine researchforestry and oceanographydrug discoverypreclinical researchdisease diagnosis
Public support
Provider
Ministry of Industry and Trade
Programme
TRIO
Call for proposals
TRIO 4 (SMPO201900001)
Main participants
PSI (Photon Systems Instruments), spol. s r.o.
Contest type
VS - Public tender
Contract ID
2019FV40455
Alternative language
Project name in Czech
HyPerSpec - vývoj hyperspektrálních kamer pro biotechnologické aplikace a analýzu prvku
Annotation in Czech
Předkládaný projekt řeší vývoj zobrazovací hyperspektrální kamery s vysokým spektrálním rozlišením a rozsahem vlnových délek 350-1100 nm. Na trhu jsou nyní dostupné pouze systémy se spektrálním rozlišením, které není dostatečné pro analýzu prvku či molekul. A v žádném případě nepokrývají širší vlnový rozsah. Naším cílem je vývoj unikátní kamery s vysokým spektrálním rozlišením a s možností přeladění vlnových pásem v rozsahu 350-1100 nm. S takovými vlastnostmi bude možné provádět komplexní analýzy metabolitu, pigmentu či jiných látek obsažených v pozorovaném objektu. Na základě využití technik strojového učení, bude možné vyvinout řadu korelačních modelů určených pro neinvazivní analýzu a diagnostiku. Vyvinutá hyperspektrální kamera nám umožní detailně sledovat prostorové rozložení analyzované látky, v současnosti se zabýváme tvorbou modelu pro obsahy dusíku a cannabenoidu v měřeném objektu. Nejedná se však o pouze látky zde uvedené, ale vyvinuté zařízení otevře zcela novy prostor v tomto typu analýz. Přestože se na trhu hyperspektrální kamery objevují již několik let, nedosahují parametrů zamýšlené hyperspektrální kamery firmy PSI, což dodává předkládanému projektu na jedinečnosti. Právě nízké spektrální rozlišení a rozsah vlnových délek dostupných systémů silně omezuje masové využití v celé řadě oborů. Trend intenzivní záměny nezobrazujících technik za zobrazující je v tomto případě význačně brzděn z důvodu omezených parametrů hyperspektrálních kamer. V projektu se zabýváme prolomením této bariery a zpřístupněním této nové techniky pro další řadu aplikací. Dalším významným prvkem, proč projekt podáváme, je předpokládaná nižší cena zařízení než u nabízených hyperspektrálních kamer. Hyperspektrální kamery, které jsou na trhu, svojí cenou eliminují využití v řadě aplikací. Naším cílem je cenu výrazně snížit s využitím toho, že veškeré know-how bude vyvinuto účinnou spoluprací subjektů předkládajících projekt.
Scientific branches
R&D category
AP - Applied research
OECD FORD - main branch
20201 - Electrical and electronic engineering
OECD FORD - secondary branch
10306 - Optics (including laser optics and quantum optics)
OECD FORD - another secondary branch
—
BH - Optics, masers and lasers
JA - Electronics and optoelectronics
JB - Sensors, detecting elements, measurement and regulation
Completed project evaluation
Provider evaluation
U - Uspěl podle zadání (s publikovanými či patentovanými výsledky atd.)
Project results evaluation
The project has achieved the set objectives and outputs of the project. The project developed a prototype of a high resolution hyperspectral camera with a limited wavelength range, an optimized light source for hyperspectral imaging and a wavelength range of 350-1100 nm, a prototype of a diffractive dispersive element for hyperspectral imaging and a software module for camera control.
Solution timeline
Realization period - beginning
Mar 1, 2019
Realization period - end
Dec 31, 2022
Project status
U - Finished project
Latest support payment
Mar 26, 2021
Data delivery to CEP
Confidentiality
C - Předmět řešení projektu podléhá obchodnímu tajemství (§ 504 Občanského zákoníku), ale název projektu, cíle projektu a u ukončeného nebo zastaveného projektu zhodnocení výsledku řešení projektu (údaje P03, P04, P15, P19, P29, PN8) dodané do CEP, jsou upraveny tak, aby byly zveřejnitelné.
Data delivery code
CEP23-MPO-FV-U
Data delivery date
Jun 28, 2023
Finance
Total approved costs
25,287 thou. CZK
Public financial support
17,695 thou. CZK
Other public sources
0 thou. CZK
Non public and foreign sources
7,591 thou. CZK
Recognised costs
25 287 CZK thou.
Public support
17 695 CZK thou.
0%
Provider
Ministry of Industry and Trade
OECD FORD
Electrical and electronic engineering
Solution period
01. 03. 2019 - 31. 12. 2022