DO KOGO SKIEROWANY JEST PROJEKT, CELE PROJEKTU: Kamery 2D znajdują obecnie zastosowanie w bardzo wielu dziedzinach naukowych, inżynierskich i konsumenckich. Są bardzo szeroko stosowane w smartfonach, samochodach, aplikacjach pomiarowych i naukowych (np. mikroskopach, interferometrach, skanerach 3D i 4D, profilometrach), aplikacjach wizyjnych wykorzystywanych w nadzorze, biometrii, medycynie, digitalizacji 2D, 3D i 4D lub np. aplikacjach wizji maszynowej do kontroli jakości. Sam rynek wizji maszynowej był szacowany na wartość 11,0 miliarda USD (w 2021 roku) i przewiduje się, że osiągnie wartość 15,5 miliarda USD do 2026 roku przy CAGR na poziomie 16% [1]. Ten wzrost jest spowodowany równoległym rozwojem sprzętu elektronicznego, optycznego, optomechanicznego, ale także algorytmów przetwarzania obrazów oraz aplikacji wykorzystujących sztuczną inteligencję. Tak dynamiczny rozwój tych rynków pociąga za sobą konieczność ciągłego udoskonalania samego sprzętu wizyjnego oraz oprogramowania i algorytmów do obróbki danych obrazowych. Rynek wymaga od producentów dostarczania coraz to bardziej precyzyjnych kamer, obarczonych większymi rozdzielczościami i rozmiarami matrycy, lepszym stosunkiem szumu do sygnału, wyższymi prędkościami akwizycji etc. Efekty projektu w znaczącym stopniu przyczynią się do tego rozwoju, bo rozwiążą jeden z kluczowych problemów, który napotykany jest w zasadzie każdej aplikacji pomiarowej, wykorzystującej kamery 2D do rejestrowania obrazów pomiarowych: temperaturowy dryft obrazu spowodowany zmienną temperaturą kamery. Temperaturowy dryft obrazu obserwowany jest w powszechnie stosowanych kamerach z sensorami CCD i CMOS, ponieważ ich konstrukcja optomechaniczna nie jest zoptymalizowana w celu zredukowania tego zjawiska. W zasadzie każdej aplikacji metrologicznej, w której kamera wykorzystywana jest jako czujnik do rejestrowania obrazów pomiarowych, deformacja obrazu spowodowana zmianą temperatury kamery znacząco pogarsza ostateczne właściwości danej aplikacji. Efekty projektu pozwolą na wprowadzenie na rynek kamery klasy przemysłowej/naukowej, która w sposób transparentny dla użytkownika (tj. nie wymagający specjalistycznej wiedzy z zakresu optomechaniki, optyki i modelowania matematycznego) wyeliminuje problem temperaturowego dryftu obrazu i jednocześnie znacząco poprawi właściwości rejestrowanych obrazów. Istotne jest, że w toku projektu opracowany zostanie prototyp kamery, który będzie demonstratorem pokazującym, że wprowadzone ulepszenia nie wymagają dostępu do bardzo drogiej metody wytwórczej (wireEDM) oraz do unikalnych i przez to trudnodostępnych materiałów (inwar). Zostanie to osiągnięte poprzez użycie druku 3D z proszków metali i odpowiednio zmodyfikowanej konstrukcji optomechanicznej kamery.

[1] Machine vision market, https://www.marketsandmarkets.com/Market- Reports/industrial-dostęp: 21.08.2023

HIPOTERZA BADAWCZA: Przy użyciu technologii precyzyjnego druku 3D z proszków metali można wytworzyć dedykowane zawieszenie sensora w kamerze 2D, pozwalające na osiągnięcie powtarzalnego temperaturowego dryftu obrazu i w konsekwencji pozwalające na implementację modelu kompensacyjnego.

PLANOWANE EFEKTY, REZULTATY:
– weryfikacja hipotezy badawczej,
– prototyp kamery 2D wykonany przy użyciu technologii druku 3D z proszków metali, wyposażony w zawieszenie sprężyste pozostawiające stopnie swobody dla odkształcającego się sensora,
– liczba publikacji: 1
– liczba zgłoszeń patentowych: 2