Erforschung der hyperspektralen Bildgebung mit Cubert

Um die Leistungsfähigkeit der hyperspektralen Bildgebung und die Technologie hinter den fortschrittlichen Kameras von Cubert besser zu verstehen, besuchte Daniel van de Sandt von Kowa die Cubert GmbH in Ulm, um mit Dr. René Heine, CEO und Mitgründer von Cubert, zu sprechen.

Cubert gilt als Pionier im Bereich hyperspektraler Kameras und entwickelt Systeme, die weit über die herkömmliche RGB-Bildgebung hinausgehen. Während eine Standardkamera lediglich Rot, Grün und Blau erfasst, zeichnen Cubert-Kameras für jedes einzelne Pixel eine vollständige spektrale Signatur auf und machen damit detaillierte chemische und materialbezogene Informationen sichtbar, die für das menschliche Auge unsichtbar sind.

Was ist hyperspektrale Bildgebung?

Auf den ersten Blick sieht eine Cubert-Kamera wie eine gewöhnliche Kamera aus. Doch anstatt nur Farben aufzunehmen, erfasst jedes Pixel spektrale Daten über einen breiten Wellenlängenbereich, typischerweise vom sichtbaren Spektrum bis in den Nahinfrarotbereich. Dadurch können Materialien identifiziert, chemische Zusammensetzungen analysiert und subtile Veränderungen erkannt werden, die mit Standardkameras nicht sichtbar sind.

Von der Forschung zur Praxis

Cubert begann als forschungsgetriebenes Innovationsprojekt. Die ersten Prototypen erfassten nur wenige tausend Pixel, doch heute hat Cubert hyperspektrale Videos im Megapixelbereich realisiert – ein bedeutender technologischer Meilenstein, der praxisnahe und skalierbare Anwendungen ermöglicht.

Diese Kameras werden heute in zahlreichen Bereichen eingesetzt:
• Medizinische Bildgebung, einschließlich der Früherkennung von Alzheimer mittels Retina-Analyse und Gewebeunterscheidung während Operationen

• Industrielle Inspektion, etwa Sortierung und Qualitätskontrolle
• Fernerkundung und Landwirtschaft zur Messung von Pflanzengesundheit, Stickstoffgehalt, Wasseranteil und Wachstumspotenzial
• UAV- und Drohnenanwendungen, bei denen Cubert bereits 2013 zu den Vorreitern zählte
• Verteidigung und Sicherheit, einschließlich zuverlässiger Freund-Feind-Identifikation anhand spektraler Signaturen

Zu den außergewöhnlicheren Anwendungen zählen die Beobachtung von Flora und Fauna unter dem antarktischen Eis sowie die Analyse von Farbveränderungen bei tanzenden Spinnen während ihres Paarungsverhaltens.

Warum Cubert auf Kowa-Objektive setzt

Hyperspektrale Kameras stellen höchste Anforderungen an die Optik. Laut Dr. Heine müssen Cubert-Systeme Folgendes bieten:
• Herausragende Bildqualität
• Hohe numerische Apertur
• Konstante Leistung vom UV-Bereich bis in den Nahinfrarotbereich

Aus diesem Grund arbeitet Cubert mit Kowa zusammen. Kowa-Objektive erfüllen die strengen optischen Anforderungen der wissenschaftlichen hyperspektralen Bildgebung und liefern die spektrale Abdeckung sowie die Präzision, die erforderlich sind, um das volle Potenzial der Cubert-Sensortechnologie auszuschöpfen.

Ausblick: Hyperspektrale Bildgebung zugänglich machen

Cubert verfolgt eine klare langfristige Vision: Hyperspektrale Bildgebung soll ebenso selbstverständlich und zugänglich werden wie heute die RGB-Bildgebung. Während aktuelle Systeme hauptsächlich in Forschung und spezialisierten Industriebereichen eingesetzt werden, arbeitet Cubert intensiv an Miniaturisierung und Kostensenkung, um diese leistungsstarke Technologie breiteren industriellen und medizinischen Märkten zugänglich zu machen. Wie Dr. Heine erklärt, werden die meisten heutigen Bildgebungssysteme an den Grenzen des menschlichen Sehens ausgerichtet. Hyperspektrale Bildgebung durchbricht diese Grenze und eröffnet reichhaltigere Daten, bessere Entscheidungen sowie neue Möglichkeiten für Automatisierung, Robotik und Diagnostik. Cubert hat es sich zur Aufgabe gemacht, dieses bislang ungenutzte Potenzial weltweit als Standardwerkzeug zu etablieren.


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