ENG: Hyperspectral imaging (HSI) is an advanced technique that gathers detailed spectral information at each pixel, beyond what the human eye can perceive. Unlike traditional cameras, which capture light at specific wavelengths, HSI systems can detect a broad spectrum of light, including near-infrared (NIR) ranges. This allows for the precise differentiation and analysis of materials based on their unique spectral signatures. Especially valuable in fields like food safety and industrial quality control, NIR-HSI offers non-destructive testing by examining the composition of objects and visualizing features not visible to the naked eye.
Recently, researchers at Tokyo University of Science, along with collaborators from RIKEN and the University of Las Palmas de Gran Canaria, have achieved a significant breakthrough. They developed the world’s first rigid endoscope system that performs HSI across visible to over-thousand-nanometer (OTN) wavelengths. The core of this system includes a supercontinuum light source and an acoustic-opto tunable filter, which allows rapid switching between wavelengths. This innovative system successfully captured the spectral data of different resins with high accuracy, demonstrating its potential to identify substances at a molecular level in real-time.
The implications of this technology are vast. In medical applications, it can enhance surgical precision by identifying cancerous tissues or visualizing blood vessels and nerves during procedures. In industrial settings, its non-destructive nature opens new possibilities for inspecting materials and ensuring product quality. As this technology develops further, it could revolutionize how professionals across various sectors understand and interact with the physical world, improving outcomes in healthcare and manufacturing.
RO: Imagistica hiperspectrală (HSI – hyperspectral imaging) este o tehnică avansată care adună informații spectrale detaliate la fiecare pixel, depășind ceea ce poate percepe ochiul uman. Spre deosebire de camerele tradiționale, care captează lumina la anumite lungimi de undă, sistemele HSI pot detecta un spectru larg de lumină, inclusiv în gamele de infraroșu apropiat (NIR – near-infrared). Acest lucru permite diferențierea precisă și analiza materialelor pe baza semnăturilor lor spectrale unice. Fiind deosebit de valoroasă în domenii precum siguranța alimentară și controlul calității industriale, NIR-HSI oferă teste non-distructive prin examinarea compoziției obiectelor și vizualizarea caracteristicilor nevăzute cu ochiul liber.
Recent, cercetătorii de la Universitatea de Științe din Tokyo, împreună cu colaboratori de la RIKEN și Universitatea din Las Palmas de Gran Canaria, au realizat o descoperire semnificativă. Ei au dezvoltat primul sistem de endoscopie rigidă din lume care efectuează HSI în lungimi de undă vizibile până la peste o mie de nanometri. Nucleul acestui sistem include o sursă de lumină supercontinuum și un filtru acustic-optic reglabil, care permite comutarea rapidă între lungimi de undă. Acest sistem inovator a reușit să captureze datele spectrale ale diferitelor rășini cu o acuratețe ridicată, demonstrând potențialul său de a identifica substanțe la nivel molecular în timp real.
Implicațiile acestei tehnologii sunt vaste. În aplicațiile medicale, poate îmbunătăți precizia chirurgicală identificând țesuturile canceroase sau vizualizând vasele de sânge și nervii în timpul procedurilor. În medii industriale, natura sa non-distructivă deschide noi posibilități pentru inspectarea materialelor și asigurarea calității produselor. Pe măsură ce această tehnologie se dezvoltă, ea ar putea revoluționa modul în care profesioniștii din diverse sectoare înțeleg și interacționează cu lumea fizică, îmbunătățind rezultatele în domeniile sănătății și fabricației.
Source (Tokyo University of Science, “Seeing the Invisible”: New Tech Enables Deep Tissue Imaging During Surgery, 26.04.2024)
Paper: Takamatsu, T., Fukushima, R., Sato, K., Umezawa, M., Yokota, H., Soga, K., Hernandez-Guedes, A., Callico, G.M. and Takemura, H., 2024. Development of a visible to 1600 nm hyperspectral imaging rigid-scope system using supercontinuum light and an acousto-optic tunable filter. Optics Express, 32(9), pp.16090-16102.
