DOS - Berührungslose Detektion von menschlicher Haut anhand der Sauerstoffsättigung

Projekt-Nr. FF-FP 0386

Status:

laufend

Zielsetzung:

Ziel des Forschungsvorhabens ist es, mittels spektraler und zeitlich dynamischer Auswertung zuverlässig und kontaktlos menschliche Haut von totem tierischen Fleisch/Gewebe zu unterscheiden. Mit den gewonnenen Ergebnissen wird ein Funktionsmuster entwickelt, welches schmalbandig die Reflexionsintensität an verschiedenen Wellenlängen im ultravioletten und sichtbaren Spektralbereich misst. Mittels aufwendiger Auswertung von stochastischen Signalen sollen Korrelationsänderungen erkannt und zuverlässig detektiert werden.

Aktivitäten/Methoden:

Vor der Entwicklung eines robusten Detektionsverfahrens wird eine Gewebe- und Hautstudie durchgeführt. Für die Erfassung der unterschiedlichen Reflexionsspektren wird dazu ein kalibrierter Messaufbau mit einem hochauflösenden, empfindlichen Spektrometer konzipiert. Die besondere Herausforderung hierbei liegt im Messaufbau selbst und dessen Kalibrierung sowie der notwendigen Optik für einen experimentellen Aufbau.

Aufgrund der Gewebe- und Hautstudie werden signifikante spektrale Signaturen im nahen UV und im sichtbaren Wellenlängenbereich durchgeführt. Durch Voruntersuchungen zeigen sich bereits drei mögliche Kriterien, anhand derer die verschiedenen Gewebearten und Hauttypen unterschieden werden können: markante spektrale Signaturen im ultravioletten Spektralbereich, charakteristische "W"-Struktur von sauerstoffreichem Hämoglobin sowie größere Unterschiede verschiedener Proben bei bestimmten Wellenlängen.

Das zu entwickelnde Funktionsmuster besteht aus ein oder mehreren Leuchtquellen sowie der entsprechenden Detektionseinheit inklusive Auswertelogik. Die Detektionseinheit ist zusammengesetzt aus einer speziell für die Problemstellung entwickelten Optik und dem eigentlichen Detektor, welcher durch ein Spektrometer oder durch ein System aus Fotodioden und schmalbandigen Vorsatzfiltern realisiert wird. Neben der Funktionalität wird eine wirtschaftliche, wartungsarme und praxistaugliche Umsetzung der Leuchtquelle angestrebt.

Zusammen mit der Optik- und Leuchtquellenentwicklung wird die entsprechende Elektronik zur Ansteuerung der Leuchtquellen konzipiert. Mit einem Microkontrollersystem können die elektronisch aufbereiteten Messsignale ausgewertet und entsprechend klassifiziert werden.

Liegt das spezifizierte Funktionsmuster vor, ist eine abschließende Messkampagne mit verschiedenen Gewebe- und Hautproben und einer Fehlerbetrachtung vorgesehen.

Stand:

06.11.2015

Projekt

Gefördert durch:
  • Deutsche Gesetzliche Unfallversicherung e. V. (DGUV)
Projektdurchführung:
  • Hochschule Bonn Rhein-Sieg
Gefährdungsart(en):

Mechanische Gefährdungen

Schlagworte:

Prävention, Maschinensicherheit

Weitere Schlagworte zum Projekt:

Handerkennung, Unterscheidung Hand - totes Fleisch