Skip to Main Content

Projekty badawcze w sieci VIA CARPATIA

Filtry

Szczegóły projektu badawczego

Numer umowy
2021/05/X/ST7/01824
Wykonawcy badań/ podległość
Wydział Elektryczny
Tytuł
Opracowanie algorytmu optymalizacji doboru rozkładu spektralnego oświetlacza półprzewodnikowego do zwiększenia kontrastu obrazowania tkanek
Streszczenie
Tematyka projektu wpisuje się w ogólnoświatowy kierunek badań półprzewodnikowych emiterów promieniowania i poszukiwania optymalnych rozwiązań oświetlaczy (zastępowanie konwencjonalnych źródeł emiterami LED) do celów medycznych: skutecznego oświetlenia i identyfikacji zmian chorobowych. Znane są układy dopasowania parametrów oświetlacza do charakterystyki detektorów, natomiast nie jest jasne jak należy zoptymalizować oświetlenie, aby podkreślić różnice w barwie tkanek czyniąc rozpoznawalnymi ich wybrane cechy. W celu komfortowej pracy operatora endoskopu medycznego wymagane jest przełączanie oświetlenia między światłem białym i światłem zapewniającym wysoki kontrast barwny tkanek. Podczas zabiegu medycznego praktyczne znaczenie ma też uwzględnienie poziomu natężenia oświetlenia, co zmaksymalizuje wydajność i eliminuje zmęczenia wzroku człowieka. Najnowsze doniesienia literaturowe dotyczą doboru temperatury barwowej najbliższej (CCT) źródła światła lub wykorzystania źródła o specyficznych rozkładach spektralnej gęstości mocy (SPD) w celu efektywnego rozróżnienia cech obiektu. Nowością w tym obszarze jest wykorzystanie diod LED (monobarwnych i PC-LED), co umożliwia realizację przestrajalnych, wysokosprawnych kompaktowych oświetlaczy światła białego. Prezentowane w literaturze metody uzyskiwania światła o zadanym SPD: - dotyczą wykorzystania zwykle kilku składowych emiterów, co nie umożliwia dokładnego odwzorowanie spektralnego współczynnika odbicia obiektu, - oparte są o współczynniki CRI Ra nieadekwatne dla oświetlenia źródłami LED, - bądź stosowane są wyłącznie do realizacji oświetlenia światłem białym, co nie pozwala na uzyskanie zadawalającego kontrastu barwnego obserwowanych obiektów szczególnie istotnego w aplikacjach medycznych. Znane metody syntezy SPD szerokopasmowych źródeł LED nie uwzględniają aproksymacji mocy i rozkładu widmowego emiterów składowych. W wyniku regulacji strumienia świetlnego oświetlacza skutkuje to odchyleniem CCT o 100-200 K od zadanej temperatury barwowej, a także zmianą wartości ogólnego i szczegółowych wskaźników oddawania barw nawet o 20 jednostek, co jest znaczącą wartością z punktu widzenia percepcji wizualnej. Do kształtowania SPD światła białego emitowanego przez wieloemiterowe źródło LED, w celu osiągnięcia zadanej CCT i wysokich wskaźników oddawania barw, nie sprawdzają się podstawowe metody aproksymacji (średniokwadratowa czy jednostajna), ponieważ te wskaźniki wykazują wzrost czułości spektralnej w określonych zakresach długości fali. Zadaniem przewidzianym do realizacji w ramach projektu jest opracowanie algorytmu opartego o metodę Monte Carlo sterowania diod LED dużej mocy (PC-LED oraz emitujących promieniowanie wąskopasmowe) w celu realizacji rozkładów widmowych oświetlacza odpowiadających reflektancji spektralnej obiektów, a także widma światła białego o regulowanej temperaturze barwowej i bardzo wysokich wskaźnikach wierności barw (Colour Fidelity Index) oraz wskaźnikach zmiany w nasyceniu barwy (Gam
Program
MINIATURA
Uczelnia
Politechnika Białostocka
Slowa Kluczowe
algorytm; dioda elektroluminescencyjna; kontrast barwny; rozkład spektralnej gęstości mocy

Informacje o projekcie

Stopka
Minister Nauki

Zadanie finansowane w ramach zlecenia
Ministra Nauki pod nazwą "Politechniczna Sieć VIA CARPATIA im. Prezydenta RP Lecha Kaczyńskiego" w latach 2022-2025

MNiSW
Wersja: 0.1b Właścicielem i administratorem danych zawartych w bazie danych są uczelnie: Politechnika Rzeszowska, Politechnika Lubelska oraz Politechnika Białostocka. Zaprojektowanie witryny: Paweł Kuraś, Krzysztof Demidowski, Veronika Vanivska
Built with using Oracle APEX