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业务通讯 2013年

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SEI WORLD 2013年1月号(vol.424)

新事业领域产品“近红外组成成像系统Compovision”

  住友电工集团拥有各种材料技术、信息通信技术(核心技术),支撑着公司现有的5大事业领域。住友电工还充分利用这些核心技术,为早日开创新的事业而努力奋斗。
  本月刊将介绍生命科学领域中利用化合物半导体及光通信技术开发出的近红外组成成像系统Compovision。

近红外组成成像系统Compovision

原理

  Compovision是一款由能接收波长1.000~2.350nm的近红外光的二维受光元件和分光器形成的相机与超光谱分析成像软件构成的组成成像系统。

  将近红外光对准测量对象,能非破坏、非接触地实时测量该物质的构成、浓度分布等状态。

  由于各像素可输出具有光谱数据的“超光谱”来取代可视图像,因而通过光谱解析能以像素为单位进行物质识别、浓度分析。一般来说人眼看不见红外光,但通过将RGB分配给任意的波长,即可组成成像。

 
特点1 非破坏、非侵入性测量

  常用的FT-IR(※1)等红外分光光度法可以分析构成的不同与构成浓度的分布,但存在非破坏的情况下难以测量之难题。而Compovision利用易于穿透进活体和有机物的近红外光,能非破坏、非侵入性(无需预处理)地进行测量。

 

只需将检查对象置于相机下即可,无需做任何预处理。

 

即便是同样形状同样颜色也能从PTP包装上识别

※1红外分光光度法(FT-IR):
红外分光光度法是一种通过对被测对象照射红外线,对透射光或反射光进行分光来获得光谱,从而了解对象物质特性的方法。由于水的吸光率高,因此很难测量含有水分的样品(其它的吸收光谱会被隐藏)。另外,很多情况下,除水分之外,还含有其他吸光度过高的成份,因此为了获得准确的结果,需要对测量样品进行加工(诸如切片,如果是液体则进行稀释等),很难进行非破坏性的测量。此外,由于需要特殊的检测仪器,而且通常是一点测量,因此成像时需要扫描(很难进行实时测量)。

 
特点2 组成成像

  我们独创研发了高速光谱判定算法,能对用近红外相机收集的所有像素数据,实时地通过吸收光谱进行组成判定,并将构成的不同、构成的浓度分布用图像显示。

 

近红外相机

  可视相机  

不同检查对象,呈现的波长不同

特点3 宽带波长计测

  本公司新开发了量子阱结构(※2)的近红外相机用传感材料,实现了1.000~2.350nm宽波长领域的测量。波段相比传统更宽,能高灵敏度地检测水、脂肪、蛋白质等详细成分的区别。

■各种应用

・测量蛋白质成分
・测量蛋白质改性
・测量脂肪酸
・测量水分分布
・杂物检测
・测量脂肪量分布

【牛肉组织的分析】能以二维图像显示微小的变化和不同 ※与丰桥技术科学大学中央研究室共同研发

※2量子阱结构:
纳米级厚度的不同种类的半导体交替堆积的结构的总称。1纳米为10亿分之一米。

特点4 测量区域

  能大范围实时测量,与生产线组合后能对原料和产品进行全数检查。还能透过PTP包装对药品的成分进行成像。

测量区域

 

测量示意图

今后的用途扩展和开发方针

  Compovision不仅可适用于药品、食品的质量管理和检验,还可望用于乳状产品的搅拌均匀性检查、监视发酵食品和饮料、生物燃料等生成过程中的状态变化、观察活体构成的状态等各种用途。

■【应用事例】用于血管内诊断的检查装置

内镜视频系统MVR-3000(照片提供:株式会社町田制作所)

  株式会社町田制作所研发的销售名为内镜视频系统 MVR-3000(制造销售申请编号:13B1X00246K0019I,销售商:株式会社町田制作所)的医疗设备中装载了Compovision的相机和光源。

  该视频系统具有能切换通常的可视光观察和近红外光观察的相机部分和光源部分。

  预定今后也将向医疗领域拓展。

血管内镜导管DAG-2218LN (医疗设备审批编号21300BZZ00631000 )

・Compovision是住友电气工业株式会社的注册商标。

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