Összehasonlító vizsgálat spektroszkóppal, one-shot technikával
A dolgozat célja egy olyan optikai eszköz létrehozása, amelynek segítségével eldönthetjük, hogy két minta azonos-e. A dolgozathoz az ötletet a Raman spektroszkópia adta, ami kiváló eszköz lehet különböző minták anyagának vizsgálatához. A Raman spektroszkóp működési elvéből adódó hátránya, hogy meglehetősen drága a sávszűrő filterek és a megfelelő minőségű és hullámhosszú lézerek körülményes és költséges előállítása miatt.
Célunk egy olyan eszköz és a hozzátartozó szoftver létrehozása, amelyek közösen csökkenthetik a spektroszkópiai vizsgálatok költségeit és elérhetővé teszik az eszköz szélesebb körű alkalmazását. A gép egy fotoelektron-sokszorozót használ, amely segítségével igen nagy érzékenység érhető el. Az eszközbe jutó fény spektrális felbontása után a fotoelektron-sokszorozóra vetül, ami előtt egy rés található. Ezt a rést motorokkal lehet mozgatni. A rés helyzetét ismertve megkapjuk a minta spektrális eloszlását. Ha nem ezt a bonyolult összeállítást használnánk, akkor a CCD vagy CMOS szenzorokkal a méréshez szükséges idő a többszörösére növekedne.
A mérés kiértékelését - az arcfelismerés terén már elterjedt - deep learning alapú algoritmus
végzi. A one-shot módszer lényege, hogy a háló nem az egyes anyagok vagy fényforrások karakterisztikáját tanulja meg, hanem két minta összehasonlításán alapul. Így tehát nincs szükség nagy mennyiségű tanítóadatra vagy kalibrált mérésre.
A szoftver és az eszköz közösen csökkentheti a spektroszkópiai vizsgálatok költségeit és elérhetővé teszik az eszköz szélesebb körű alkalmazását.
szerzők
-
Sipos Bence
Mechatronikai mérnöki alapszak (BSc)
alapképzés (BA/BSc) -
György Levente
Mechatronikai mérnöki alapszak (BSc)
alapképzés (BA/BSc)
konzulens
-
Dr. Nagy Balázs Vince
egyetemi docens, Mechatronika, Optika és Gépészeti Informatika Tanszék