Willkommen

Herzlich willkommen auf unserer Projektseite Auf dieser Homepage erhalten Sie Informationen rund um das Projekt "Digital Imaging System".

Kurzbeschreibung

Deutsch
Für ein Blutanalysegerät soll ein System entwickelt werden, um Blutproben und andere Behältnisse anhand ihrer Barcodes zu identifizieren und somit in weiterer Folge effizient und schnell Krankheiten wie HIV feststellen zu können. Die Umsetzung erfolgt mit ausgewählten Kameras und selbst entwickelten Beleuchtungsmodulen.

Das Speichern und Bereitstellen von Daten und Informationen ist im Alltag der heutigen Gesellschaft fest etabliert. Barcodes stellen ein weit verbreitetes System zur Bereitstellung von Datensätzen dar.

Das „Digital Imaging System“ (DIS) ist eine Aufnahmeplattform zum Lesen von Barcodes mit neuen innovativen Funktionen. Im Gegensatz zu üblichen Barcodescannern, wie sie zum Beispiel an der Supermarktkasse eingesetzt werden, ist es mit dem Digital Imaging System möglich, mehrere Barcodes synchron zu erfassen. Die Plattform basiert auf einem Kamerasystem und kann somit im Kontrast zu herkömmlichen Barcodelesegeräten auch das aufzunehmende Objekt bewerten.

Um die beschriebenen Ziele umsetzen zu können, wird auf ein Kamerasystem mit angepasster Beleuchtung gesetzt. Die Beleuchtung wird gezielt eingesetzt, um Details hervorzuheben und Störeinflüsse wie Reflexionen zu minimieren, um so in Kombination mit der Kamera eine bestmögliche Aufnahme für Auswertesysteme zur Verfügung zu stellen.

Fester Bestandteil der Diplomarbeit ist die Implementierung des DIS in ein medizinisches Analysegerät für Blutproben. Innerhalb des Gerätes dient das DIS zur Erfassung von zugeführten Blutproben und mit Chemikalien befüllten Reagenzien. Durch die Bestimmung dieser Behälter wird sichergestellt, dass die Blutproben korrekt mit den vorgegebenen Chemikalien vermischt werden. Das Analysegerät wird dahingehend optimiert, dass mehrere Proben gleichzeitig aufgenommen werden und durch das Kamerasystem auch eine Fehlerdetektion ermöglicht wird. Dadurch wird das Analysegerät schneller und zuverlässiger.

Es wird aber auch immer darauf geachtet, das DIS modular zu halten, um somit den Einbau in andere Systeme zu ermöglichen. Fertigungsbetriebe, Logistikzentren, Supermärkte, aber auch Krankenhäuser im Allgemeinen wären dabei weitere Anwendungsgebiete.

Unser Projekt wird bearbeitet und erstellt an der HTL Mössingerstraße


Dieses Projekt wird gemeinsam mit einem Wirtschaftspartner durchgeführt: WILD GmbH


English
A system for a blood analyzer is going to be developed in order to identify blood samples and other containers based on their barcodes and thus be able to determine diseases like HIV fast and efficient. The implementation is done with selected cameras and self-developed lighting modules.

The saving and providing of data and information is securely established in our community of today. For that purpose many systems are available. A common method for rendering information is the use of barcodes. The implementation of barcodes spans from managing products in stores or warehouses trough to addressing probe material in the medical sector.

To use barcodes, technical solutions for reading an evaluating the contained information are required. The “Digital Imaging System” is one of these solutions with new and innovative functions. In contrast to regular barcode scanners, like they are being used at cash registers, the Digital Imaging System can capture several barcodes at once. The system is based on a camera and is thus able to not only evaluate the barcode but can also evaluate the whole object.

To achieve the described objectives a camera system with adapted lighting is going to be used. The lighting modules are purposefully applied to minimize disturbances like reflections in order to, in combination with the camera, produce the best possible image for the evaluation system.

Fixed element of the thesis is the implementation of the DIS in a medical analysis device for blood samples. In the device, the DIS serves the purpose of capturing the barcodes on inserted blood samples and with chemicals filled reagents. The determination of these containers with the Digital Imaging System secures that the blood samples are only mixed with the predefined chemicals. The analysing device is going to be improved by the DIS because several samples can be captured at once and thanks to the camera an error detection is possible. Because of this the device is going to operate faster and more reliable.

The DIS is considered to be modular in all aspects, to allow the implementation in other systems. Other fields where the DIS could be used are manufacturing companies, logistic centres and the medical field in general.



Funktionskonzept:

Wie erwähnt, werden zur Umsetztung des Projektes Kameras und Beleuchtungsmodule herangezogen, welche in einer eigens entwickelten Testumgebung aufeinander abgestimmt werden. Als Resultat wird eine Bilddatei per USB an einen Embedded- PC übergeben.

Details

Um möglichst gut identifizierbare Aufnahmen von Barcodes zu erhalten, müssen Kamera und Beleuchtung unter bestimmten Berücksichtigungen recherchiert beziehungsweise konstruiert werden. Für eine bessere Unterteilung der Diplomarbeit wurden daraus folgende konkrete Bereiche festgelegt, wobei jeder von ihnen spezifische Anforderungen besitzt:

Elias Dittl: Kamerasysteme
Es werden verschiedene Kameras recherchiert und laut den Anforderungen ausgewählt. Der Fokus liegt auf Eigenschaften wie Auflösung und spektrale Empfindlichkeit. Die ausgewählten Kameras werden in einer eigenen Testumgebung in Kombination mit den Beleuchtungsmodulen getestet.

Maximilian Huber: Beleuchtungsmodule
Für das System werden modulare Beleuchtungsmodule recherchiert, analysiert und entwickelt. Das Hauptaugenmerk liegt auf optischen Kenngrößen wie Lichtstrom, Beleuchtungsstärke, Lichtspektrum, aber auch auf Reflexionsverminderung und Stromverbrauch. Die Beleuchtungen werden in Verbindung mit den Kameras getestet und an das System angepasst.


Kamera

Auswahlkriterien anhand der MLC202dG von Matrix Vision

Dass Kameras für uns immer den Moment in perfekter Form aufnehmen, sind wir heutzutage von unseren Digitalkameras und sogar schon von unseren Smartphones gewohnt. Dabei wird schnell vergessen, dass um dies zu ermöglichen, viele Faktoren berücksichtigt werden müssen.

Beleuchtung

Beispiel-Beleuchtung anhand einer Ringbeleuchtung

In der dazugehörigen Grafik sieht man eine Beispiel einer industriell einsetzbaren Ringbeleuchtung. Sie besteht aus 36 Leuchtdioden und einer Stromregelung. Alle von uns entworfenen Module können mit einer ausgewählten Reihe an LED´s bestückt werden.
Ringbeleuchtungen werden um die Linse der Kamera herum platziert, und sorgen somit für eine besonders gleichmäßige Beleuchtung.

Projektteam

Das Digital Imaging System wird im Rahmen der Diplomarbeit zweier Schüler in Kooperation mit einem Firmenpartner erarbeitet.

Elias Dittl

Recherche und Auswahl verschiedener Kameras

"And in the end it´s not the years in your life that count; it´s the life in your years." -Abraham Lincoln

Maximilian Huber

Erstellung diverser Beleuchtungmodule

Und plötzlich ging ein Lichtlein auf...
- Maximilian Huber

Dipl.-Ing. Daniel Harrich

Firmenpartner

WILD GmbH

Prof. Dipl.-Ing. Norbert Hörandner

Betreuender Lehrer

HTL-Mössingerstraße