TR202008917A2 - Çok amaçli spektroskopi̇k, hi̇perspektral ve di̇ji̇tal görüntüleme ci̇hazi - Google Patents

Abstract

Buluş, elektromanyetik spektrumun görünür, morötesi (Ultraviyole - UV) ve kızılötesi (Infrared - İR) bölgesinin bir kısmını içine alan 250-1100 nm dalga boyu aralığında ışınım elde etmek için farklı tipte aydınlatma kaynaklarından yararlanabilen, hareketli aydınlatma panelleri, hareketli zemin tablası ve hareketli görüntüleme sistemi sayesinde dışarıdan herhangi bir müdahalede bulunulmasına gerek kalmaksızın incelemeye konu nesnenin olası tüm yön ve doğrultulardan homojen ve güçlü bir şekilde aydınlatılarak nesne yüzeyinden yansıyan ışığın farklı dalga boylarındaki enerjisinin ölçümünü sağlayan bir spektroskopik, hiperspektral ve dijital görüntüleme cihazı ile ilgilidir. Söz konusu cihaz temel olarak, incelenecek nesnenin üzerine yerleştirildiği ve ihtiyaca bağlı olarak nesneyi zemine sabitleme ve yüzeyini pürüzsüzleştirme işlevi gören vakum modülünün soketli yapısı sayesinde kolayca sökülüp takılabildiği bir hareketli zemin tablası; üzerinde farklı dalga boyları için farklı türdeki aydınlatma kaynaklarının istenilen kombinasyonda ve sayıda kullanılabilmesini ve yatay ve dikey eksendeki hareket kabiliyetiyle inceleme anında ışığın incelenecek nesneye geliş açısının ayarlanabilmesini sağlayan hareketli aydınlatma panelleri; prob ucu içerisine dizilmiş spektrometre optik fiber uçlarının incelenecek nesne yüzeyine 1 mm mesafeye kadar yakınlaştırılarak endoskopik kameralar aracılığıyla ölçüm alınacak hedef noktaya hatasız bir şekilde konumlandırılmasını ve bu sayede yüksek doğruluk ve kesinliğe sahip, parazitik etkilerden arındırılmış, gürültüsüz ölçüm alınmasını sağlayan bir spektroskopik ölçüm modülü; renkli ve siyah-beyaz kamera modülleri, yüksek optik yakınlaştırma kapasitesine sahip lens sistemi, lineer optik filtre ve bunların birbirlerine göre hizalanmasını sağlayan hareket mekanizmalarına sahip hareketli görüntüleme sistemi içermektedir. Birçok dar dalga boyu bandı kullanılarak elde edilen görüntüler içerisindeki her bir piksele ait spektral bilgi, cihazın bağlı olduğu bir bilgisayardaki hiperspektral görüntü analiz yöntemleri, örüntü tanıma algoritmaları, makine öğrenmesi ve derin öğrenme algoritmaları kullanılarak işlenmekte ve görüntülerden istenilen bilginin ortaya çıkarılması, nesnenin tanımlanması, sınıflandırılması ve anomali (aykırılık) tespiti yapılabilmektedir.

Description

TARIFNAME ÇOK AMAÇLI SPEKTROSKOPIK, HIPERSPEKTRAL VE DIJITAL GÖRÜNTÜLEME CIHAZI Bulusun Ilgili Oldugu Teknik Saha Adli bilimler, savunma, analitik kimya, petrokimya, moleküler biyoloji, gida, tarim, hidroloji, tip, çevre, ilaç ve medikal gibi pek çok alanda nesnelerin veya malzemelerin isikla olan etkilesimleri sonucunda yaydigi ve sogurdugu elektromanyetik dalgalarin dar ve bitisik çok sayida dalga boyu bandinda ve genis bir elektromanyetik spektrum araliginda görüntülenmesi ile birlikte elde edilen spektral imzalarindan bu nesnelerin veya malzemelerin tanimlanmasi, siniflandirilmasi veya içerisindeki aykiri (anomali) sayilabilecek unsurlarin tespit edilmesini saglayan; fizik, fotonik ve optik temeline dayali teknikler ile hiperspektral analiz, makine ögrenmesi ve derin ögrenme yöntemleri ve algoritmalarini kullanan çok amaçli spektroskopik, hiperspektral ve dijital görüntüleme cihazi ile ilgilidir.

Teknigin Bilinen Durumu Çok amaçli spektroskopik, hiperspektral ve dijital görüntüleme cihazi, bir olayin kanitlanmasinda veya bir hak dogmasi ve bunun arastirilmasinda kullanilan, delil niteligi bulunan her türlü süpheli evrak, belge veya dokümanin dogrulugunu kanitlamak için yapilan incelemelerde kullanilmaktadir. Bu inceleme; belge veya vesika üzerinde sahtecilikle ilgili bir takim tahrifat, silinti, kazinti, düzeltme, degistirme, ilave ve çikartmalarin yapilip yapilmadigi, silinmis ya da üzeri boyanarak gizlenmis yazilarin ortaya çikartilmasi, yazi izlerinin ve doküman üzerindeki soguk damga gibi kabarik unsurlarin görsel hale getirilmesi, belgeler üzerindeki çiplak gözle ayirt edilemeyen farkli boya, mürekkep veya kalemle yazilmis yazilarin teshis edilmesi, dokümanlar üzerindeki yazilarin yazildigi mürekkeplerin kimyasal bilesiminin tespiti ile süpheli dokümanlarin ayni mürekkep ile hazirlanip hazirlanmadiginin dogrulanmasi, el yazilarinin ve imzalarin aidiyetlerinin belirlenmesi, degerli kâgit, pul, banknot ve benzeri belgeler üzerinde yapilmis çesitli tahrifat ve sahteciliklerin tespiti, mühür, damga, kase, baski ve benzerlerinin orijinal veya sahte olup olmadiginin belirlenmesini kapsamaktadir. Adli belge ve degerli kagit inceleme alanindaki kullanima ek olarak söz konusu cihazin diger kullanim amaçlari arasinda; gida ve tarim ürünlerinin tazeligi, kalitesi, özgünlügü, cografi kaynagi, bilesimleri ve nem oranlarinin belirlenmesi, gida ürünlerindeki patojen mikroorganizmalarin ve mantarlarin tespiti ve mikrobiyal kontaminasyonun (bozulmanin) tanimlanmasi, mikrobiyal kolonilerin büyümesinin incelenmesi, hedef örnegin kompozisyonu ve morfolojisinin görüntülenmesi, farmasötik, petrokimya ve kimya endüstrisinde ürünlerin kalite kontrollerinin yapilmasi ve kimyasal kompozisyonlarinin belirlenmesi, yeralti suyu, kaynak ve mineralli sularin içme suyu kalitesinin belirlenmesi, atik su analizleri, kati atik, çamur ve toprak analizleri, nükleer atik analizleri, doku, organ, kan, saç ve diger vücut sivisi analizleri, atesli silah atis artiklari, mermi çekirdekleri ve kovanlarinin incelenmesi ile silah tespiti bulunmaktadir.

Bulusa konu cihaz, farkli maddelerin isiga farkli tepkime vermeleri özelliginden faydalanilarak dizayn edilmis olup, elektromanyetik spektrumun 250-1100 nm dalga boyu araligi için görünür band, morötesi (UV-ultraviyole) ve kizilötesi (lR-infrared) floresan, LED ve spot isik kaynaklari incelenecek nesne üzerinde homojen ve güçlü bir aydinlatma olusturmaktadir. Farkli dalga boylarindaki isik kaynaklarinin incelenen nesne üzerine düsürülmesi ile nesnenin isigi yaymasi, yansitmasi, sogurmasi gibi isik ile etkilesimine verdigi tepkilerin spektrometre ile ölçülmesi sonucunda nesnenin yansima, geçirgenlik ve floresans özelliklerini ortaya çikaran ve nesneye özgü optik karakteristigi ifade eden spektral imza elde edilmektedir. Nesnelerin her bir dalga boyunda sahip oldugu spektral bilginin olusturdugu spektral imza adi verilen örüntüler nesnelerin tespit edilmesi, tanimlanmasi, siniflandirilmasi ve anomali tespitinde kullanilmaktadir.

Bulusa konu cihaz ile genis bir spektrum için dar dalga boyu araliklarinda elde edilen ve her biri bir dalga boyu bandini temsil eden bir dizi görüntü hiperspektral veri küpü olarak adlandirilmaktadir. Üç boyutlu veri küpünün ilk iki boyutu görüntüye iliskin uzaysal (yersel) bilgiyi gösterirken üçüncü boyutu görüntüdeki her piksel için dalga boyuna bagli bir spektrum bilgisini göstermektedir. Görüntülere ait piksellerin dar ve bitisik bant araliklarinda örneklenmesi ile elde edilen dalga boylarina ait materyal spektrasinin, spektral kütüphanelerde tutulan spektral imzalardan yararlanilarak ve uygun hedef tespit algoritmalari kullanilarak analizinin yapilmasiyla hiperSpektral görüntüdeki hangi piksellerin hedef nesnenin spektral özelliklerini gösterdigi ya da göstermedigi veya görüntünün aranan hedefi içerip içermedigi belirlenmekte ve hedef nesneye iliskin konum, miktar, aykirilik (anomali) gibi özellikler tespit edilebilmektedir. Örnegin; bir belge veya dokümanin orijinal ya da sahte olup olmadigi veya üzerinde tahrifat, silinti, kazinti, düzeltme yapilip yapilmadigi, bir gida ürününün patojen mikroorganizmalar ya da mikrobiyal toksinler içerip içermedigi veya bunlarla kontamine olup olmadigi, bir ürün içerisinde bulunmamasi veya görülmemesi gereken bir maddenin olup olmadigi tespite konu olabilmektedir. Bulusa konu cihazin bagli oldugu bilgisayardaki reflektans-absorbans-lüminesans veritabanlari ve optik spektrometre, hiperspekral analiz, makine ögrenmesi ve derin ögrenme yöntemleri ve algoritmalari kullanan yazilim sayesinde incelemeye konu nesnenin spektrometre araciligiyla ölçümü yapilan spektral özelliklerinden faydalanilarak nesne ile ilgili otomatik tespit, çikarim veya tahminlerde bulunulmasi ile inceleme uzmaninin dogru kararlar alabilmesi saglanmaktadir.

Teknigin bilinen durumunda yer alan US 6,640,132 Bi numarali ABD patent dokümaninda, adli ve diger analizler için kullanilan tasinabilir hiperspektral görüntüleme cihazlarindan bahsedilmektedir. Patente konu cihazlar, görüntü ve görüntü içerisindeki her bir piksel örnegi için birçok farkli spektrumda elde edilen spektral veri setini saglamaktadir. Birçok bitisik dar spektral bant araliklarindan toplanan spektral veri islenerek içerisindeki örüntü özellikleri ve anomaliler tespit edilmektedir. Bir hedefin tespit edilmesini saglayan tasinabilir cihaz; hedeften genis bant, görünür, ultraviyole (morötesi - UV), kizilötesi (infrared - IR) ve hiperspektral veri ve bunlarin kombinasyonlarini elde etmeyi saglayan bir optik alici sistemi (Optical acquisition system) ve bu veri setinden görüntü isleme ve örüntü tanima yazilimlari sayesinde hedef tespiti yapilmasini saglayan bir tanilama islemcisi (diagnostic processor) içermektedir. Optik alici sistemi; birinci kademe görüntüleme optigi (first- stage imaging optic), Likit Kristal Ayarlanabilir Filtre (Liquid Crystal Tunable Filter - LCTF), ikinci kademe optik (second-stage optic) ve bir görüntü sensöründen (image sensor) olusmaktadir. Birinci kademe görüntüleme optigi, adli örnegin yüzeyinden yansiyan isigi toplayarak bunu Likit Kristal Ayarlanabilir Filtreye (LCTF) iletmektedir.

LCTF örnek yüzeyinden toplanan isiktan yalnizca belirli dalga boylarindaki optik sinyalin geçmesine olanak saglayan programlanabilir bir filtredir. Ikinci kademe optik, LCTF'den geçen isigi almakta ve görüntü sensörüne iletmektedir. Tercihen yük baglasimli aygit (charge-coupled device - CCD) dizisinden olusan görüntü sensörü, almis oldugu görüntü sinyalini tanilama islemcisine iletmektedir. Tanilama islemcisi, görüntü sensöründen alinan görüntü sinyaline karsilik olarak kullanicidan bir giris aygiti araciligiyla girdi alan ve giris aygitinin bagli oldugu genel amaçli isletim modülüne (general-purpose operating module) çikti saglayan bir görüntü alma arayüzü (image acquisition interface) içermektedir. Genel amaçli isletim modülü, görüntü isleme islemini gerçeklestiren ve sistemdeki çesitli parçalarin kontrolünü ve çalismasini saglayan rutinleri içermekte olup, görüntü isleme protokollerini içeren tanilama protokol modülleri (diagnostic protocol modules) ile etkilesim halinde bulunmakta ve cihazin görüntü terminaline çikti saglamaktadir. Çalisir durumda olan tasinabilir cihaz incelenmek istenen hedef nesnenin yakinina konumlandirilmakta ve kullanici giris aygitini kullanarak bir tanilama protokol modülünü seçmektedir.

Tanilama islemcisi içerisindeki her bir tanilama protokol modülü hedefin belirli adli karakteristiklerini tespit etmek üzere uyarlanmistir. Tanilama islemcisi kullanici tarafindan seçilen tanilama protokol modülünden bir görüntü isleme protokolü ve bir dizi transfer (iletim) fonksiyonu elde ederek filtreleme transfer fonksiyonlarini filtre kontrol arayüzü (filter control interface) araciligiyla LCTF'ye iletmekte ve sonuç olarak görüntü sensöründe olusan filtrelenmis görüntünün görüntü alma arayüzünde saklanmasini saglamaktadir. Genel amaçli isletim modülü filtreleme ve filtrelenmis görüntünün saklanmasi ile ilgili islemleri seçilmis olan tanimlama protokol modülünde yer alan filtreleme transfer fonksiyonlarinin sayisina bagli olarak bir kere veya daha fazla sayida gerçeklestirebilmektedir. Filtreleme transfer fonksiyonlari; bant geçiren filtre, çoklu bant geçiren filtre veya diger filtreler olabilmektedir. Görüntü alma arayüzü, kullanicinin seçmis oldugu tanilama protokolü tarafindan belirlenen bütün spektral düzlemdeki görüntüleri saklamakta ve seçilmis olan tanilama protokol modülündeki görüntü isleme protokolüne dayanarak islemektedir. Görüntü isleme islemi sonrasinda elde edilen görüntü ise görüntü terminalinde gösterilmektedir. dokümaninda; bir görüntüde ayirt edilmek istenilen hedef nesnenin bulunup bulunmadigi, bulunuyor ise konumu ve/veya miktari gibi nesne ile ilgili bilgiyi o nesneye temas etmeden uzaktan algilama yolu ile elde edebilen, spektral filtre dizisi ve görüntüleme dizisi içeren bir spektral (tayfsal) görüntüleme sisteminden bahsedilmektedir. Spektral filtre dizisi, daha önceden spektral imzasi bilinen hedef nesnenin görüntülenen alan içerisinde tespit edilmesi için uygulanmasi gereken dalga boylarina duyarli olacak sekilde seçilmektedir. Sistem içerisinde ayrica her biri bir veya daha fazla sayida hedef nesneye duyarli olan ve görüntüleme dizisi ile optik olarak hizalanacak sekilde elektronik kontrol veya mekanik baglanti mekanizmalari vasitasiyla degistirilebilen birçok spektral filtre dizisinden olusan bir spektral filtre kütüphanesi bulunmaktadir. Böylece tespit edilmek istenilen nesneye uygun spektral filtre dizisinin seçilmesi ve uygulanmasi ile kolayca konfigüre edilebilen söz konusu sistem sayesinde kati, sivi, gaz ya da plazma halindeki çok çesitli hedef nesneler tespit edilebilmektedir. Spektral filtre dizisi, spektral görüntüden dalga boyuna bagli bir spektral bilgi elde edilmesi ile hedef nesnenin tespit edilmesini veya tanimlanmasini kolaylastirmak üzere her biri elektromanyetik spektrumun önceden belirlenmis bir band araligi kismini (bir ya da daha fazla spesifik dalga boyu ya da dar bir dalga boyu araligi) seçici olarak geçiren çok sayida optik filtreden olusmaktadir. Optik filtrenin geçirgen oldugu dalga boyu araligi, tespit edilmesi istenilen hedef nesnenin spektral özelligi ile dogrudan baglantili olarak belirlenmekte olup, bu dalga boyu araliginda hedef nesnenin verecegi spektral tepki daha önceden bilinmektedir. Görüntüleme dizisi, filtrelenmis görüntüleri kaydetmek için uygun optik filtre ile hizalanmis çok sayida kamera içermektedir. Bu kameralarin her biri hizalandiklari optik filtreyle uyumlu olarak elektromanyetik spektrumun belirli bir dalga boyu araligina duyarli olup, ilgili band araligindaki görüntüleri olusturma özelligine sahiptir. Kameralar tarafindan kaydedilen filtrelenmis bir dizi görüntü, tespit edilmek istenilen hedef nesnenin varligi, konumu ve/veya miktarini gösteren bilgilerin elde edilebilmesi için analiz edilmektedir. Görüntü analizi, sisteme ait bir arayüz araciligiyla kullanici tarafindan seçilen hedef tespit algoritmasinin bir bilgisayarda çalistirilmasi ile yapilmaktadir. Görüntü içerisindeki pikseller tek tek veya grup olarak ele alinarak her bir pikselden ölçüm sonucunda toplanan spektral veriler hedef nesnenin daha önceden bilinen spektral imzasi ile piksel tabanli olarak karsilastirilmakta ve görüntünün hangi kisimlarinin spektral özellikleri bakimindan hedef nesne ile eslesip eslesmedigi belirlenmektedir. Bir eslesme bulunmasi durumunda hedef nesne tespit edilmekte ve görüntüdeki eslesen ilgili piksellerin konum bilgileri görüntülenen alandaki hedef nesnenin konumunun belirlenmesinde kullanilmaktadir. Söz konusu sistem hedef nesnenin varligi, konumu ve/veya miktari ile ilgili bilgileri hesaplayarak bu bilgileri görüntü üzerinde gösterebilmektedir. Örnegin; hedef nesnenin spektral özelliklerini gösteren pikseller, görüntü alani içerisinde hedef nesnenin konum bilgisinin ve matematiksel olarak hesaplanmis miktar bilgisinin anlasilmasini saglayacak sekilde kodlanmis renklerle renklendirilmektedir.

Teknigin bilinen durumundaki benzer amaçlarla kullanilan cihazlar genel olarak, spektrometre, farkli dalgaboylarinda isik kaynaklari, görüntülemeyi saglayan kamera modülü, görüntüyü yansitan görüntüleme ekrani, optik filtre ve numune tablasi içermektedir. Bu cihazlarda nesneden yansiyan isigin farkli dalga boylarindaki enerjilerinin ölçümü ile spektral reflektans (yansiyan isik) degerleri veya bir diger adiyla reflektans spektrumunun elde edilmesini saglayan optik spektrometre cihazlarinin ölçüm yapmasini saglayan optik fiber uçlari incelenen nesneden uzaga veya bir yansitici aynanin arkasina konumlandirilmaktadir. Bu sebeple nesne yüzeyinden yansiyan isigin ölçülmesiyle tespit edilen sinyal, uzak mesafe kaynakli istenmeyen parazitik etkilerden dolayi çok fazla gürültü içermektedir. Ayrica uzak mesafeden optik fiber uçlari ile yapilan ölçümlerde reflektans spektrumu ölçülmek istenilen hedef noktaya komsu noktalarin ölçüm degerleri hedef noktanin reflektans degerine karisabilmekte ve ölçümün dogrulugunu ve kesinligini saglamak mümkün olmamaktadir. Teknigin bilinen durumundaki cihazlarda optik spektrometre fiber uçlarinin incelenen nesneden uzaga konumlandirilmalarinin sebebi bu cihazlarda optik spektrometrenin hareketsiz bir sistem dahilinde kullanilmasi ve tek bir sabit kaynaktan görüntüleme islemi yapilmasi dolayisiyla spektrometrenin görüntüleme mekanizmasina yakin bir yerde konumlandirilmasi gerekliliginin olusmasidir. Bu gerekliligin göz ardi edilerek spektrometrenin incelenecek nesnenin yerlestirildigi zemine yakin bir mesafede konumlandirilmasi durumunda spektrometre aydinlatma ve/veya görüntüleme mekanizmasinin görüs alanina gireceginden incelenen nesne tam olarak aydinlatilamamakta vei'veya görüntülenememektedir. Mevcut bulusa konu cihaz içerisinde yer alan spektroskopik ölçüm modülünde optik fiber uçlari bir prob ucu içerisine dizilerek çevresine aydinlatma kaynaklari ve endoskopik kameralar yerlestirilmistir. Bu modülün hareketi entegre edildigi kremayer ve pinyon disli ile baglantili lineer ray araciligi ile saglanmaktadir. Spektroskopik ölçüm modülü içerisinde yer alan endoskopik kameralarin incelenecek olan nesnenin yüzeyine maksimum yakinliktan odaklanmasi sayesinde kullanicinin el ile müdahalesine gerek kalmadan optik fiber uçlari nesne yüzeyindeki ölçüm alinmak istenilen noktasal hedefe 1 mm mesafeye kadar yakinlastirilarak hedefin tam üzerine hatasiz bir sekilde konumlandirilmakta ve görüntüleme nesne yüzeyine yakin alanlardan net olarak gerçeklestirilmektedir. Böylece yalnizca ölçüm yapilmak istenilen noktasal hedef degeri elde edilmekte ve optik fiber uçlarinin nesneye yakin mesafede konumlandirilarak ölçüm alinmasi sayesinde parazitik etkilerin gözlemlenmedigi gürültüsüz, yüksek dogruluk ve kesinlikte ölçüm yapilmasi saglanmaktadir. Ayrica spektroskopik ölçüm modülünde yer alan kizilötesi aydinlatma kaynaklari ile incelenmek istenilen bölge sürekli olarak aydinlatilip filtreli endoskopik kamera modülleri ile görüntülenmekte ve böylece incelenen örnek üzerinde sürekli “anti- Stokes" inceleme yapilabilmektedir. Anti-Stokes inceleme düsük enerjili görüntü sinyallerinden elde edilerek gerçeklestirildiginden ilgili bölgenin net olarak görüntülenebilmesi için teknigin bilinen durumundaki cihazlarda yüksek voltajli flas aydinlatma kaynaklari kullanilmakta olup, IR emisyon enerjisinin düsük oldugu göz önüne alindiginda görüntü sensörünün floresan pigmente yakin olmasi gerekmektedir. Bulusa konu cihazda bunun çözümü olarak yüzeye 1mm mesafeye kadar yaklasarak net görüntü alabilen endoskopik kamera modülleri kullanilmaktadir.

Böylelikle düsük enerjili sinyallerin tespiti kolaylasmaktadir.

Teknigin bilinen durumundaki söz konusu bulusa benzer nitelikteki adli belge ve/veya kiymetli kagit ve belge inceleme cihazlarinda, incelenecek dokümanin inceleme sirasinda zemine göre konumunda sapma olusmasini engellemek üzere zemine sabitlenmesi ve varsa üzerindeki kirisiklik ve kivrilmalarin giderilmesi için miknatisli veya agir sabitleyici cam, metal vb. cisimler kullanilmaktadir. Kullanilan bu sabitleyici cisimler görüntüleme alanina girerek veya üzerlerine gelen isiklarin incelenen ürün üzerine yansimasini engelleyerek ölçüm esnasinda sorun çikarabilmektedir. Bu problemin çözümü için bulusa konu cihaz içerisinde yer alan hareketli zemin tablasina soketli yapisi sayesinde ihtiyaç halinde kullanilmak üzere kolayca takilabilen bir vakum modülü gelistirilmistir. Hareketli zemin tablasina takilan vakum modülü üzerindeki hava delikleri sayesinde incelenecek nesnenin zeminde sabit tutulmasini, eger varsa üzerindeki kirisikliklarin veya kivrik bölgelerin giderilmesini ve böylece incelemenin sorunsuz bir sekilde yapilmasini saglamaktadir. incelenecek nesnenin zemine sabitlenmesi ve/veya nesnenin yüzeyinin pürüzsüzlestirilmesi ihtiyaci olustugunda kullanici soketli yapisi ile kolayca sökülüp takilabilme imkani saglayan hareketli zemin tablasinin alt aydinlatma modülünü sökerek yerine vakum modülünü pratik bir sekilde monte edebilmektedir.

Söz konusu bulusa benzer nitelikte olan teknigin bilinen durumundaki cihazlarda kullanilan aydinlatma kaynaklarinin konumlari ve dogrultulari sabit olmakta ya da el ile mekanik olarak ayarlanabilmektedir. Sabit bir konumdan hareketsiz bir sistem ile aydinlatmanin yapilmasi halinde yeterli aydinlatma alani ve homojenligi saglanamazken, aydinlatma kaynaklarinin nesneye göre konumlari veya açilarinin el ile mekanik olarak ayarlanmasi durumunda ise kullanici tarafindan açi ve egimlerin hatali olarak ayarlanmasi ve tekrarlanabilirligin saglanamamasi problemleri ortaya çiktigindan inceleme sonucunda yapilan tespitlerin güvenilirligi azalmaktadir.

Aydinlatma kaynaklarinin incelenen nesne üzerine gelme açilari, bu nesnenin optik karakteristiginin veya spektral özelliklerinin tam ve dogru olarak tespit edilmesi bakimindan önemli bir unsur oldugundan, mevcut bulusa konu cihazda 250-1100 nm dalga boyu araligindaki aydinlatma kaynaklarinin yatay ve dikey dogrultudaki konumlarinin el ile herhangi bir müdahalede bulunmadan bilgisayar arayüz yazilimi araciligiyla hatasiz bir sekilde degistirilebilmesi için aydinlatma kaynaklarinin üzerinde bulunduklari aydinlatma panelleri yatay eksende 0-90 derece arasinda salinim hareketi, dikey eksende ise 115 mm hareket edecek sekilde tasarlanmistir.

Böylece incelenecek olan nesnenin üzerine yerlestirildigi hareketli inceleme tablasinin tamaminda güçlü ve homojen bir aydinlatma saglanabilmekte ve aydinlatma kaynaklarinin yatay ve dikey konumlari ile nesne üzerine gelis açilari hatasiz bir sekilde yüksek hassasiyetle ayarlanabilmektedir. Ayrica ayni ve/veya farkli inceleme uzmanlari tarafindan söz konusu cihazin farkli zamanlarda kullanilmasiyla ayni nesne üzerinde yapilan inceleme islemlerinde aydinlatma kosullarinin en ince detayina kadar bire bir ayni olacak sekilde saglanabilmesinin mümkün hale gelmesiyle ölçümlerin tekrarlanabilirligi / yinelenebilirligi veya tekrar üretilebirligi de saglanmaktadir.

Bulusun Amaci Bu bulusun amaci, spektrometre fiber uçlarinin incelenecek nesne yüzeyindeki herhangi bir noktaya mümkün olan en yakin mesafeden ve el ile müdahalede bulunulmasina gerek kalmadan tam ve dogru sekilde konumlandirilmasi sayesinde istenmeyen parazitik sinyallerin karismadigi gürültüsüz bir ölçüm yapilmasini saglayan bir spektroskopik, hiperSpektral ve dijital görüntüleme cihazi gelistirmektir.

Bu bulusun bir diger amaci, içerdigi hareketli zemin tablasi, hareketli aydinlatma sistemi ve rayli bir sisteme entegre edilmis spektroskopik ölçüm modülü sayesinde incelemeye konu nesnenin spektral özelliklerinin her yönden ve kullanicinin elle müdahalesine gerek bulunmaksizin incelenebilmesi için güçlü ve homojen aydinlatma, yüksek hassasiyetli otomatik konumlandirma ve hizalama islemlerini gerçeklestirebilme kapasitesine sahip olan ve böylece yüksek dogruluk, hassasiyet, kesinlik ve tekrarlanabilirlige sahip ölçüm sonuçlarinin elde edilmesini saglayan bir spektroskopik, hiperspektral ve dijital görüntüleme cihazi gelistirmektir.

Bu bulusun bir diger amaci, yüksek çözünürlük ve yüksek optik yakinlastirma kapasitesine sahip olan görüntüleme sistemi sayesinde odaklama yapilabilmesi için normal sartlarda incelenecek nesneye olan 2 metrelik minimum odaklama mesafesinin 40 cm'ye kadar düsürülebildigi ve ek bir islem gerektirmeden 240x180 mm boyutlarinda bir görüntüleme alaninin elde edilebildigi bir spektroskopik, hiperspektral ve dijital görüntüleme cihazi gelistirmektir.

Bu bulusun bir diger amaci, incelenecek nesnenin inceleme sirasinda zemine göre konumunda meydana gelebilecek degisikliklerin önlenmesi ve varsa nesne üzerindeki kirisiklik, kivrilma gibi ölçümü olumsuz etkileyecek unsurlarin giderilerek nesne yüzeyinin inceleme sirasinda düzgün ve pürüzsüz sekilde kalmasini saglayacak sekilde üzerindeki hava delikleri sayesinde nesnenin inceleneoegi zemin üzerine sabitlenmesini saglayan bir vakum modülünün soketli yapisi ile ihtiyaca bagli olarak kolayca takilip sökülebildigi bir vakumlu hareketli zemin tablasi içeren spektroskopik, hiperspektral ve dijital görüntüleme cihazi gelistirmektir.

Sekillerin Açiklamasi Sekil 1: Cihazin izometrik perspektif çizimi Sekil 2: Cihazin kapaklar olmaksizin iç kisminin kesit çizimi Sekil 3: Cihaz içerisindeki aydinlatma panel modülünün bakim onarim islemi için teleskopik rayli hareket sistemi sayesinde yatay dogrultuda hareket ettirilerek cihaz disina çikarildigi durumdaki cihazin kesit çizimi Sekil 4: Hareketli zemin tablasinin izometrik perspektif çizimi Sekil 5: Hareketli zemin tablasinin patlatilmis perspektif çizimi Sekil 6: Hareketli zemin tablasinin dogrusal hareket yapmasini saglayan alt sisteminin patlatilmis perspektif çizimi Sekil 7: Saat yönünde ve saatin tersi yönünde dönme hareketi yapilmasini saglayan motorlu döner taban plakasina monte edilmis durumdaki hareketli zemin tablasinin kesit çizimi Sekil 8: Hareketli zemin tablasi içerisindeki alt aydinlatma modülünün kesit çizimi Sekil 9: Vakum modülünün monte edildigi hareketli zemin tablasi (vakumlu hareketli zemin tablasi) Sekil 10: Hareketli aydinlatma sisteminin kesit çizimi Sekil 11: Hareketli aydinlatma sistemi içerisindeki aydinlatma panel modülü Sekil 12: Spektroskopik ölçüm modülü ve hareket mekanizmasinin hareketli aydinlatma sistemi içerisindeki konumunu gösteren kesit çizimi Sekil 13: Spektroskopik ölçüm modülünün dikey hareketini saglayan hareket mekanizmasinin kesit çizimi Sekil 14: Spektroskopik ölçüm modülünün kesit çizimi Sekil 15: Spektroskopik ölçüm modülünün koruyucu kapak içerisinde yerlesimini gösteren kesit çizimi Sekil 16: Spektroskopik ölçüm modülü içerisindeki prob ucunun kesit çizimi Sekil 17: Biyolojik numunelerin incelenmesinde kullanilan Spektroskopik ölçüm modülü içerisindeki prob ucunun kesit çizimi Sekil 18: Hareketli görüntüleme sisteminin izometrik perspektif çizimi Sekil 19: Kamera modülleri ve lineer optik filtrenin kesit çizimi Sekil 20: Lens sistemi ve koaksiyel modülün kesit çizimi Sekil 21: Ultrasonik sensör ve ultrasonik sensörün hareketli aydinlatma sistemi içerisindeki konumunu gösteren kesit çizimi Sekillerdeki Referanslarin Açiklamasi Sekillerdeki referans isaretlerinin hangi parça/özellik için kullanildigi asagida liste halinde belirtilmektedir: Cihaz yan kapaklari Alüminyum kapaklar Hareketli yan kapaklar Hareketli yan kapak tutamaklari Yan tutamaklar Açma-kapama butonu RFlD akilli kart okuyucu Morötesi (Ultraviyole - UV) filtreli izleme penceresi Hareketli zemin tablasi Alüminyum ayaklar Hareketli aydinlatma sistemi Motorlu kayis-kasnak mekanizmasi Koaksiyel modül Hareketli görüntüleme sistemi Aydinlatma panel modülü Üst zemin Difüzörlü cam Step (stepper) motorlar Lineer kilavuz ray sistemi Alt aydinlatma modülü Hareketli zemin tablasinin dogrusal hareketini saglayan alt sistem Alüminyum zemin Lineer kilavuz rayi Lineer kilavuz blok Kilavuz araba Yakinlik sensörü (proximity sensor) Aralayici (distans-spacer) Mekanik anahtar (switch) Motorlu döner taban plakasi Vakum modülü Hava delikli plaka Fan pervane tablasi Fan pervaneleri Halojen spot aydinlatma kaynaklari Alüminyum sogutucu plakalar Teleskopik rayli sistem Redüktörlü motora bagli konik disliler Enkoderli (encoder) motor Kayis-kasnak mekanizmasi Trapez Vidali ve somun içeren disli rulolar Floresan aydinlatma kaynaklari Alüminyum plaka Redüktöriü motor Spektroskopik ölçüm modülü Kremayer ve pinyon disli (rack and pinion) Frenli motor Lineer kizak ray Çelik baglanti parçasi Prob ucu Endoskopik kamera modülleri Kizilötesi (Infrared - lR) led aydinlatma kaynaklari Koruyucu kapak Optik fiber ölçüm ucu Optik fiber aydinlatma ucu Koruyucu yalitkan dis çeper Koruyucu yalitkan iç çeper Ön lens modülü Motorlu yakinlastirmaya sahip lens (objektif) sistemi Lineer optik filtre Kremayer ve pinyon disli (rack & pinion) Renkli kamera modülü Renkli kamera ince ayar odaklama mekanizmasi Siyah-beyaz kamera modülü Siyah-beyaz kamera ince ayar odaklama mekanizmasi Lineer aktüatörlü rayli hareket modülü 201: Alüminyum plaka 202: Koaksiyel aydinlatma sistemi 203: Koaksiyel ayna 211: Ultrasonik sensör Bulusun Açiklamasi Sekil 1'de söz konusu cihazin izometrik perspektif çizimi gösterilmektedir. Kapali bir tasarima sahip olan cihazin yan kisimlari isiyi ve isigi geçirmeyen PAGE› maddesinden yapilmis yan kapaklar (11) ile; ön, arka ve alt kisimlari ise alüminyum kapaklar (12) ile kaplanmistir. Böylece cihazin adli, biyolojik, kimyasal ve çevresel inceleme amaçli kullanimi sirasinda dis ortam kosullarindan tamamen izole edilmesi sayesinde yalnizca ölçümü hedeflenen durumun ölçülmesi, dis etkenlerin ölçüm sonuçlarini etkilemesinin engellenmesi ve ölçüm güvenilirligi saglanmaktadir. Cihazin ön ve yan taraflarinda yer alan hareketli yan kapaklar (13) isik geçirmeyen opak bir maddeden yapilmis olup, hareketli yan kapak tutamaklari (14) sayesinde kullanici tarafindan hareket ettirilerek açilmakta ve cihaz içerisine incelenecek örnegin yerlestirilmesine imkan saglamaktadir. Önde yer alan hareketli yan kapagin (13) üzerinde kullanicinin cihaz içerisini gözlemleyebilecegi morötesi (ultraviyole - UV) filtreli bir izleme penceresi (18) bulunmaktadir. Bu izleme penceresi, cihazin çalismasi sirasinda içerisindeki aydinlatma kaynaklarindan yayimlanan ultraviyole radyasyonun zararli etkilerinden kullaniciyi korumak için bu isinlarin pencereden sizmasini engelleyen UV filtreye sahiptir. Cihazin yan taraflarinda bulunan yan tutamaklar (15) cihazin yer degistirilmesi sirasinda kullanilmaktadir. Cihazin ön tarafinda bir açma-kapama butonu (16) ve bir RFID akilli kart okuyucu (1?) yer almaktadir.

Sekil 2'de cihazin kapaklar olmaksizin iç kisminin kesit çizimi gösterilmektedir.

Cihazin içerisinde yer alan ve sekilde görülebilen temel parçalar ile islevleri su sekildedir: kullanicinin hizalama islemi için el ile müdahale etmesine gerek kalmadan incelenecek nesnenin üzerine yerlestirildigi ve muhtemel tüm yön ve dogrultulardan inceleme isleminin gerçeklestirilebilmesi için iki boyutlu düzlemde (xy-düzlemi) dogrusal hareket ile saat yönü ve saat yönünün tersi yönde dairesel hareket yapabilme kabiliyetine sahip olan bir hareketli zemin tablasi (21); cihaz zemininde bulunan hareketli zemin tablasinin tamaminda güçlü ve homojen bir aydinlatma saglamak için üzerinde istenilen sayida, türde ve farkli dalga boyu araliklarinda aydinlatma kaynaklarinin kullanilabildigi, redüktörlü motora bagli konik disliler (105) sayesinde yatay eksende 0-90 derece arasinda salinim hareketi yapabilme ve motorlu kayis kasnak mekanizmasi (24) sayesinde dikey eksende 115 mm hareket edebilme kabiliyetine sahip olan ve bilgisayar arayüz yazilimi ile kullanici tarafindan hatasiz bir sekilde konumlandirmasi yapilabilen hareketli aydinlatma panellerinin (101) ve bu panellerin hareketini saglayan mekanizmalarin bulundugu bir hareketli aydinlatma sistemi (23); dikey düzlemde yer alan nesnenin görüntüsünün yatay düzlemdeki görüntüleme sistemi üzerine düsürülmesini saglamak için 45 derecelik açi ile konumlandirilmis ayna ile birlikte aydinlatma kaynaklari içeren bir koaksiyel modül (25); renkli ve siyah-beyaz kamera modülleri, objektif (lens) sistemi, lineer optik filtre ve bunlarin bilgisayar arayüz yazilimi kullanilmasiyla otomatik olarak kontrol edilmesi, hareket ettirilmesi veya hizalanmasini saglayan lineer motorlu hareket mekanizmalari içeren, yüksek çözünürlük ve yüksek optik yakinlastirma kapasitesine sahip olarak optik incelemeyi saglayan bir hareketli görüntüleme sistemi (26).

Sekil 3'te hareketli aydinlatma sistemi (23) içerisinde yer alan aydinlatma panellerinin (101) bulundugu aydinlatma panel modülünün (31) teleskopik rayli hareket sistemi (104) sayesinde dogrusal hareketinin saglanmasiyla cihaz disina dogru çikarilmis oldugu andaki görünümü gösterilmektedir. Aydinlatma panel modülünün cihaz disina dogru hareket ettirilmesi ile aydinlatma panellerinin bakim ve onarim islemlerinin kolaylikla yapilabilmesi saglanmaktadir. Bakim ve/veya onarim islemi tamamlandiginda ise modül, teleskopik rayli hareket sistemi sayesinde cihaz içine dogru hareket ettirilerek yerine geri yerlestirilmektedir.

Sekil 4'te incelenecek nesnenin üzerine yerlestirildigi ve inceleme uzmaninin el ile müdahalesine gerek kalmadan bilgisayar arayüz yazilimi ile iki boyutlu düzlem (xy- düzlemi) üzerindeki dogrusal hareketi ve dairesel hareketi kontrol edilebilen ve bu sayede nesnenin olasi tüm yön ve dogrultulardan hassas bir sekilde incelenmesine olanak saglayan hareketli zemin tablasi (21) gösterilmektedir. Hareketli zemin tablasinin (21) içerisinde yer alan alt aydinlatma modülünden (51) yayilan isigin zemin tablasi üzerinde homojen bir sekilde dagiliminin saglanmasi için üst zemin (41) tarafindan çevrelenmis difüzörlü cam (42) kullanilmaktadir. Step (stepper) motorlarin (43) sagladigi hareketin lineer kilavuz ray sistemine (44) aktarilmasiyla zemin tablasi (21) iki boyutlu düzlemde dogrusal hareket yapabilmekte ve incelenmek için zemin tablasi üzerine yerlestirilen nesnenin aydinlatma ve görüntüleme sistemlerine ve spektroskopik ölçüm modülüne göre hizalanmasi saglanmaktadir.

Sekil 5'te hareketli zemin tablasinin (21) patlatilmis perspektif çizimi gösterilmektedir.

Incelenen nesnelerin fotolüminesans (floresans, fosforesans) özelliklerinin belirlenmesi için difüzörlü camin (42) hemen altinda ultraviyole (morötesi - UV), kizilötesi (lR) ve görünür (VIS) dalga boylarinda isima yapan LED ve halojen aydinlatma kaynaklari içeren bir alt aydinlatma modülü (51) yer almaktadir. Üst zeminin (41) altinda ise zemin tablasinin (21) dogrusal hareketini saglayan alt sistem (52) bulunmaktadir.

Sekil 6'da hareketli zemin tablasinin (21) iki boyutlu düzlemde (xy-düzlemi) dogrusal hareketini saglayan alt sistemin (52) patlatilmis perspektif çizimi gösterilmektedir. Alt sistem (52) temel olarak; hareketi saglayan parçalarin monte edildigi alüminyum zeminler (61), lineer kilavuz ray sistemini (44) olusturan lineer kilavuz ray (62), lineer kilavuz blok (63) ve kilavuz araba (64), yakinlik (proximity) sensörleri (65), alüminyum zeminler (61) arasinda mesafe olusturmak için kullanilan aralayicilar (distans-spacers) (66), mekanik anahtar (switch) (67) ve stepper motorlardan (43) olusmaktadir.

Sekil 7'de hareketli zemin tablasinin (21) saat yönünde ve saatin tersi yönünde dairesel hareket yapmasini saglayan motorlu döner taban plakasina (71) monte edilmis haldeki görünümü gösterilmektedir.

Sekil 8'de hareketli zemin tablasi (21) içerisinde yer alan alt aydinlatma modülünün (51) kesit çizimi gösterilmektedir.

Sekil 9'da hareketli inceleme tablasi (21) içerisindeki alt aydinlatma modülünün (51) sökülmesiyle yerine soketli yapisi sayesinde kolayca monte edilebilen vakum modülünün (91) patlamis perSpektif çizimi gösterilmektedir. Hareketli zemin tablasi üzerine incelenmek için yerlestirilen nesnenin inceleme sirasinda yerinden kolayca hareket edebilecek yapida oldugu ve/veya nesne yüzeyinde ölçümü olumsuz yönde etkileyebilecek nitelikte kirisiklik ve kivrilma gibi unsurlarin oldugu durumlarda incelenecek nesnenin zemine sabitlenmesini ve varsa yüzeyindeki kirisiklik ve kivrilmalarin ortadan kaldirilarak yüzeyin pürüzsüz ve düzgün hale getirilmesini saglamak amaciyla gerekli görüldügünde hareketli zemin tablasi içerisindeki alt aydinlatma modülünün (51) sökülmesiyle yerine vakum modülü (91) takilmaktadir.

Modüllerin soketli yapisi sayesinde sökülüp takilmalari pratik bir sekilde gerçeklestirilmektedir. Vakum modülü (91); üzerine yerlestirilen nesnenin zemine sabitlenmesini ve yüzeyinin pürüzsüzlestirilmesini saglamak üzere modül içerisine dogru akan hava akiminin geçtigi hava delikli plaka (92), hava akimi olusturan fan pervaneleri (94) ve fari pervanelerinin içerisine yerlestirildigi fan pervane tablasindan (93) olusmaktadir. Vakum modülünün (91) monte edildigi hareketli zemin tablasi (vakumlu hareketli zemin tablasi) daha önce bahsedildigi gibi iki boyutlu düzlemde (xy-düzlemi) dogrusal hareket ve dairesel hareket yapma kabiliyetine sahiptir.

Sekil 10'da hareketli aydinlatma sisteminin (23) kesit çizimi gösterilmektedir.

Hareketli inceleme tablasi üzerine yerlestirilen incelenecek nesnenin her yönden güçlü ve homojen bir sekilde aydinlatilabilmesi ve aydinlatma kaynaklarinin inceleme aninda nesneye göre yatay ve dikey konumlari ile nesne üzerine isigin gelis açisinin hassas bir sekilde el ile müdahalede bulunmadan ayarlanabilmesi için mevcut bulusa konu cihazda bilgisayar arayüz yazilimi ile konumlandirma hareketleri kontrol edilebilen dört adet aydinlatma paneli (101) bulunmaktadir. Bu aydinlatma panelleri ve kizilötesi (lR) bölgesinin bir kismini içine alan 250 nm - 1100 nrn dalga boyu araligindaki halojen, feston, flas, floresan ve LED gibi farkli türdeki aydinlatma kaynaklari istenilen sayida ve kombinasyonda kullanilabilmektedir. Aydinlatma panel modülünün (31) disinda ancak hareketli aydinlatma sistemi içerisinde ayrica birbirine paralel olarak yerlestirilmis ultraviyole floresan aydinlatma kaynaklari (109) da yer almaktadir. Kullanici bilgisayar arayüz yazilimi araciligi ile incelemeye konu nesnenin türü ve yapilacak inceleme türüne uygun olarak belirledigi ayni veya farkli dalga boylarinda isinim yapan ayni veya farkli türdeki aydinlatma kaynaklarinin inceleme aninda hangi sayida ve kombinasyonda kullanilacagina dair seçim yapabilmektedir. Dört adet aydinlatma panelinin (101) bir kare kutu olusturacak sekilde yan yana konumlandirilmasiyla olusan aydinlatma panel modülündeki (31) birbirine bitisik aydinlatma panellerinin (101) arasinda birer tane olmak üzere toplamda dört adet halojen spot aydinlatma kaynagi (102) zeminde homojen bir aydinlatma saglamak üzere zemine göre 45 derecelik açi ile konumlandirilmistir.

Halojen spot aydinlatma kaynaklari (102) elektromanyetik spektrumun görünür band bölgesinin tamamindan optik veri aktarimini saglayabildigi için kullanimi tercih edilmektedir. Aydinlatma panelleri (101) içerisinde yer alan aydinlatma kaynaklarina ait devre elemanlarinin üzerine yerlestirildigi baski devre kartlari (Printed Circuit Board - PCT), finli (kanatçikli) alüminyum sogutucu plakalardan (103) olusan bir sogutma paneli üzerine monte edilmistir. Alüminyum sogutucu plakalar (103), aydinlatma kaynaklarinin elektronik devreler üzerinde olusturdugu isiyi iletim yoluyla üzerine almakta ve tasinim yoluyla bu isiyi çevreye yaymaktadir. Sogutucularin arka kisimlarinda bulunan kanatçiklar (finler) ise hava ile genis bir temas yüzeyi saglayarak tasinimla daha fazla isinin havaya verilmesini saglamaktadir. Böylece elektronik devreler üzerindeki fazla isi birikimi önlenerek elektronik devrelerin yanmasi engellenmekte ve aydinlatma kaynaklarinin belirli bir sicaklikta tutularak uzun ömürlü olmasi saglanmaktadir. Aydinlatma panellerini (101) içeren aydinlatma panel modülü (31), bakim ve/veya onarim islemlerinin kolaylikla yapilabilmesi amaciyla iç içe geçmis rayli mekanizmalardan olusan bir teleskopik rayli sistem (104) ile baglantilandirilmis olup, monte edildigi bu sistem sayesinde aydinlatma panel modülünün tamami cihaz disina dogru hareket ettirilerek çekilebilmekte ve bakim ve/veya onarim islemi tamamlandiginda ise tekrardan cihaz içerisindeki yerine dogru hareket ettirilerek yerlestirilebilmektedir. Aydinlatma panellerinin (101) yatay eksende 0-90 derece arasinda salinim hareketi yapmasini saglayan redüktörlü motora bagli konik disliler (105), redüktörlü motorda (111) üretilen açisal hareketi aydinlatma panellerine (101) iletmektedir. Aydinlatma panelleri (101), redüktörlü motor sistemi ve redüktörlü motora bagli konik disliler (105) üst taraflarindan bir alüminyum plakaya (110) monte edilmistir. Hareketli aydinlatma sistemi içerisinde bulunan enkoderli motorda (106) üretilen moment, kayis-kasnak mekanizmasina (107) ve ardindan bu mekanizmanin bagli oldugu trapez vidali ve somun içeren disli rulolara (108) iletilmektedir. Disli rulolar (108) ise kayis-kasnak mekanizmasindan (107) gelen hareketi üzerine monte edildikleri alüminyum plakaya (110) uygulayarak alüminyum plakanin bagli oldugu aydinlatma panel modülünü (31) dikey eksende asagi-yukari yönde hareket ettirmektedir. Aydinlatma panellerinin yatay ve dikey yönlerde hareket ettirilmesi ile incelenen nesnenin farkli aydinlatma kosullarinda elde edilen çoklu görüntülerinden fotometrik stereo (photometric stereo) yöntemi kullanilarak nesneye iliskin üç boyutlu yüzey ve sekil tahmini yapilabilmektedir.

Sekil 11'de hareketli aydinlatma sistemi içerisinde yer alan aydinlatma panel modülü (31) gösterilmektedir. Aydinlatma panel modülü; üzerinde 250 nm - 1100 nm dalga boyu araliginda isik yayan, halojen, feston, flas, floresan ve LED gibi farkli türdeki aydinlatma kaynaklarinin bulundugu hareketli aydinlatma panelleri (101), aydinlatma panelleri arasinda zemini 45 derecelik açi ile görecek sekilde konumlandirilmis halojen spot aydinlatma kaynaklari (102), aydinlatma panellerinin arka kisimlarina monte edilmis alüminyum sogutucu plakalar (103), aydinlatma panellerinin yatay eksendeki hareketini saglamak üzere tork üreten redüktörlü motor (111), redüktörlü motorun ürettigi tork ve dönme hareketini aydinlatma panellerine aktaran konik disliler (105), aydinlatma panel modülünün bakim-onarim islemleri sirasinda cihaz disarisina dogru hareket ettirilmesini saglayan teleskopik rayli sistem (104) ve aydinlatma panelleri ile motor sisteminin monte edildigi bir alüminyum plakadan (110) olusmaktadir.

Sekil 12'de hareketli aydinlatma sistemi içerisinde yer alan spektroskopik ölçüm modülü (121) ile bu modülün dikey eksende hareket etmesini saglayan kremayer ve pinyon disli (rack and pinion gear) (122) ve frenli motor (123) içeren hareket mekanizmasi gösterilmektedir. Spektroskopik ölçüm modülü (121) hareketli aydinlatma sistemi içerisinde yer almasina ragmen görüntüleme alanina ve aydinlatma açisina girmemekte ve hareketli zemin tablasi üzerine yerlestirilen incelenecek nesne üzerinde gölge olusturmamaktadir. Incelenmek istenilen nesne, kullanicinin elle herhangi bir müdahalesi olmadan hareketli zemin tablasi (21) kullanilarak spektrometrik ölçüm modülüne (121) göre hizalanabilmekte ve ölçüm modülünün (121) hareket mekanizmasi sayesinde dikey hareketi saglanarak nesne üzerindeki ölçüm alinacak noktasal hedeflerin tam üzerine 1 mm yakinliga kadar hatasiz bir sekilde konumlandirmasi yapilabilmektedir.

Sekil 13'te spektroskopik ölçüm modülünün dikey hareketini saglayan hareket mekanizmasinin kesit çizimi gösterilmektedir. Spektroskopik ölçüm modülü (121), hareket mekanizmasini olusturan kremayer ve pinyon disli (122) çiftinden kremayer disliye monte edilmistir. Spektroskopik ölçüm modülünün (121) dikey hareketi, frenli motorda (123) üretilen dönme hareketini dogrusal harekete çevirmek için birlikte çalisan dogrusal bir disli (kremayer) ve bu dogrusal disliye geçen dairesel bir disli (pinyon) barindiran bir dogrusal aktüatör türü olan kremayer ve pinyon disli (122) çifti ile saglanmaktadir. Pinyonun bagli oldugu frenli motor (123) tarafindan döndürülmesi, kremayerin dogrusal olarak sürülmesine neden olmaktadir. Kremayer disli bagli oldugu lineer kizak ray (131) üzerinde yukari ve asagi yönde dikey olarak hareket etmekte ve böylece kremayer dislinin alt kismina monte edilmis olan spektroskopik ölçüm modülünün (121) hareketli zemin tablasi (21) üzerindeki incelenecek nesneye yakinligi ayarlanabilmektedir. Pinyonun dönme hareketi için döndürme momenti üreten frenli motor (123) ve pinyon bir çelik baglanti parçasi (132) araciligiyla hem birbirlerine hem de hareketli aydinlatma sistemi içerisindeki plakaya sabitlenmistir.

Sekil 14'de spektroskopik ölçüm modülünün (121) kesit çizimi gösterilmektedir.

Spektroskopik ölçüm modülü (121); prob ucu (141), endoskopik kamera modülleri (142) ve kizilötesi (lR) led aydinlatma kaynaklari (143) içermektedir. Prob ucu (141) içerisinde, incelenecek nesne yüzeyine dogru farkli dalga boylarinda isinim yayabilen optik fiber aydinlatma uçlari (162) ve farkli dalga boylari için nesne yüzeyinden yansima (reflektans) degerlerinin elde edilmesini saglayan optik fiber ölçüm ucu/uçlari (161) yer almaktadir. Prob ucu (141) içerisinde dizilmis optik fiber uçlari, kullanicinin elle müdahalesine gerek kalmadan endoskopik kamera modülleri (142) kullanilarak incelenecek nesne yüzeyindeki noktasal hedeflerin tam üzerine hatasiz olarak hassas ölçüm yapacak sekilde konumlandirilmaktadir. Yatay eksende aralarinda belirli bir mesafe olacak sekilde prob ucunun (141) her iki tarafina konumlandirilan endoskopik kamera modülleri (142) sayesinde incelenen ayni nesnenin farkli açilardan elde edilmis görüntüleri "stereo vision“ algoritmasi kullanilarak islenmekte ve nesnenin derinligi ile 3 boyutlu yapisi algilanabilmektedir.

Yayilan isimanin dalga boyunun absorblanan (emilen/sogrulan) isimanin dalga boyundan küçük oldugu anti-Stokes floresans özelligine sahip parlak (Iuminescent) materyallerde ve boyalarda görünür bölge (VlS) floresansi tespiti yapabilmek için spektroskopik ölçüm modülünde kizilötesi (lR) led aydinlatma kaynaklari (143) kullanilmaktadir. Anti-Stokes inceleme yapilmak isteniyorsa görünür bölgedeki emisyon spektrumunun elde edilebilmesi için endoskopik kameralarin önüne görünür isigi geçiren fakat kizilötesi isigin geçmesini engelleyen Visible Pass/lnfrared Block filtre koyularak emisyon dalga boylarinda görüntüleme saglanmaktadir.

Spektroskopik ölçüm modülünde (121) yer alan kizilötesi aydinlatma kaynaklari (143) ile incelenmek istenilen bölge sürekli aydinlatilip filtreli endoskopik kamera modülleri (142) ile canli olarak görüntülenmekte oldugundan incelenen nesne üzerinde sürekli anti-Stokes inceleme yapilabilmektedir.

Sekil 15'te spektroskopik ölçüm modülünün (121) içerisine yerlestirildigi koruyucu kapak (151) gösterilmektedir. Iki parçadan olusan koruyucu kapak (151), endoskopik kamera modülleri (142) ve kizilötesi led aydinlatma kaynaklari (143) dolayisiyla olusan isiya karsi dayaniklidir.

Sekil 16'da spektroskopik ölçüm modülü (121) içerisinde yer alan prob ucunun (141) yandan ve önden kesit görünüsleri gösterilmektedir. Prob ucu (141) içerisinde bir koruyucu dis çeper (163) ile çevrelenmis sekilde dairesel olarak dizilmis 19 adet optik fiber ucu bulunmaktadir. Bunlardan en ortada yer alan uç, incelenen nesne yüzeyi üzerinde denk geldigi hedef noktadan spektral reflektans ölçümü yapan optik fiber ölçüm ucudur (161). Optik fiber ölçüm ucunun (161) etrafi, biri 6 digeri 12 adet içerecek sekilde iki sira halinde ve birbirlerine teget olarak dizilmis optik fiber aydinlatma uçlari (162) ile sarilmistir. Incelenen nesneye ait spektral imzalarin elde edilebilmesi için optik fiber aydinlatma uçlarindan (162) incelenen nesne yüzeyine iletilen farkli dalga boylarindaki isiklarin yüzeyden yansima (reflektans) ölçümleri optik fiber ölçüm ucu (161) tarafindan yapilmakta ve toplanan veriler sayisal degerlere çevrilmek üzere spektrometre sensörüne iletilmektedir. Ölçüm islemi tamamlandiginda elde edilen reflektans degerleri bilgisayar arayüz yazilimi araciligiyla sayisal ve görsel olarak gösterilmektedir.

Sekil 17'de biyolojik numunelerin incelenmesi için spektroskopik ölçüm modülünde (121) kullanilan prob ucunun (141) yandan ve önden kesit görünüsü gösterilmektedir.

Prob ucu (141) içerisinde daha hassas ve detayli ölçüm yapmak üzere 7 adet kullanilan optik fiber ölçüm uçlari (161) birbirlerine teget olacak sekilde dizilmis ve bir iç çeper (171) tarafindan çevrelenerek optik fiber aydinlatma uçlarindan (162) ayrilmistir. Optik fiber aydinlatma uçlari (162) ise iç çeper (171) ile dis çeper (163) arasinda kalacak sekilde dairesel iki sira halinde ve birbirlerine teget olarak dizilmistir. Sekil 17'de gösterilen prob ucunun Sekil 16'da gösterilen prob ucundan farki daha fazla sayida ölçüm ve aydinlatma fiberi içermesinden dolayi daha hassas ölçüm yapabilmesi ve ölçüm fiberleri ile aydinlatma fiberlerini birbirinden ayiran Iç çeperin (171) bu iki fiber grubu arasinda bir mesafe olusturmasi sayesinde isigin incelenen nesnenin içerisinde gidebilecegi derinlik degerinin iç çeper (171) kalinligina bagli olarak ayarlanabilmesidir. Böylece iç çeper (171) kalinligi sayesinde incelenecek biyolojik numunelerin yüzeylerinin altindan da veri elde edilmesi mümkün hale gelmektedir.

Sekil 18'de hareketli görüntüleme sisteminin izometrik perspektif çizimi gösterilmektedir. Kesit görünüsü Sekil 20'de gösterilen koaksiyel modül (25); dikey konumlu nesnenin görüntüsünün kamera sensörü üzerine yatay eksen boyunca düsürülmesini saglamak için modül zemini ile 45 derecelik açi yapacak sekilde konumlandirilmis bir koaksiyel ayna (203) ve bu aynayi yukaridan aydinlatacak sekilde modül tavanina yerlestirilmis beyaz led aydinlatma kaynaklari içeren koaksiyel aydinlatma sisteminden (202) olusmaktadir. Koaksiyel aydinlatma sistemi, incelenecek nesnelerin dokusal yapilarina iliskin karakteristik özelliklerinin belirlenmesinin önemli oldugu durumlarda kullanilmaktadir. Bu amaçla inceleme zeminine yerlestirilen ince ancak derinlik içeren ve/veya üzerinde dokusal özellikler barindiran nesnelerin yansiticiligi ve kontrast farki koaksiyel aynayi yukaridan aydinlatan beyaz led aydinlatma kaynaklari ile artirilmaktadir. Motorlu yakinlastirmaya sahip lens modülü (182) içerisinde farkli türde birçok lens bulunmakta olup, bu lensler hareket düzenegi sayesinde istenilen dogrultuda hareket ettirilebilmekte ve lens modülünün (182) arka kisminda bulunan renkli ve siyah-beyaz kameralar (185,187) ile uyumluluk göstermektedir. Motorlu yakinlastirmaya sahip lens sistemi (182), ön kismina eklenmis olan ön lens modülü (181) sayesinde kameralarin hareketli zemin tablasi üzerindeki incelenen nesneye 40 cm'ye kadar düsen yakin mesafelerden odaklanmasini saglayarak görüntüyü görüntüleme sensörü üzerine aktarmaktadir. Lineer optik filtre (183), elektromanyetik spektrumun yaklasik 400-1000 nanometre (nm) arasinda dalga boyuna sahip görünür ve yakin kizilötesi (visible and near-infrared - VNlR) kisminda 1 nanometrelik dar araliklardaki her bir dalga boyu bandi için filtreleme yapabilmekte ve optik spektrumun istenilen dalga boyu araligindaki isigin iletimini saglarken diger dalga boylarindaki isigin geçisini engellemektedir. Farkli dalga boyunu geçiren süzgeçlerden olusan sistemler kullanilarak incelenen nesne yüzeyinden yansiyan enerjinin kizilötesi ve görünür bölgelerden dar ve bitisik çok sayida dalga boyu bandinda ölçümü ile görüntü içerisindeki piksel adi verilen çok sayidaki görüntü noktasina ait tek boyutlu spektral isaretin elde edildigi ve bu spektral bilginin hedef nesnenin tespiti ve siniflandirilmasinda kullanildigi hiperspektral veri analizi için söz konusu cihazda lineer optik filtre (183) kullanilmaktadir. Lineer optik filtre (183), nanometrik hassasiyetle hareket ettirilmesi için alt kismindan kremayer ve pinyon disliye (184) baglanmistir. Renkli kamera modülünde (185) bulunan yüksek çözünürlüklü endüstriyel kameranin hassas biçimde odaklamasinin yapilmasi için kullanilan renkli kamera ince ayar odaklama mekanizmasi (186), kameranin monte edildigi kilavuz rayi hareket ettiren vidali mekanizma sayesinde kamerayi lens sistemine dogru yaklastirip uzaklastirarak görüntünün görüntüleme ekraninda netlestirilmesini saglamaktadir. Renkli kameralarin 400-700 nm araliginda dalga boyuna sahip görünür bölgede (VIS) kuantum etkinligi yüksek oldugu için bu aralikta yüksek çözünürlükte görüntü elde edebilme kabiliyeti bulunurken, 700-1000 nm araliginda dalga boyuna sahip yakin kizilötesi (NlR) bölgesinde kuantum etkinligi düsük oldugundan çözünürlük bakimindan yetersiz kalmaktadir. Bu nedenle söz konusu cihazda renkli kameralarin yetersiz kaldigi yakin kizilötesi bölgesinde yüksek kuantum etkinligine sahip siyah-beyaz kamera modülü (187) kullanilmaktadir. Siyah- beyaz kamera ince ayar odaklama mekanizmasi (188), siyah-beyaz kameranin hassas bir biçimde odaklamasinin yapilmasi için lens sistemine dogru yakinlastirma ve uzaklastirma hareketi yapmasini saglamaktadir ve renkli kamera ince ayar odaklama mekanizmasi ile ayni özelliklere sahip olup ayni islevi yerine getirmektedir.

Yüksek çözünürlük ve yüksek optik yakinlastirma kabiliyetine sahip olan hareketli görüntüleme sistemi ile 240 x 180 milimetre (mm) boyutunda bir alan görüntülenebilmekte olup, hareketli zemin tablasi ve görüntü isleme yöntemleri sayesinde bu görüntüleme alaninin 300 X 300 mm boyutuna kadar çikarilabilmesi mümkündür.

Sekil 19'da hareketli görüntüleme sistemi içerisinde yer alan kameralar (185,187) ve lineer optik filtre (183) ile bunlari hareket ettiren mekanizmalardan (191, 184) olusan modülün kesit çizimi gösterilmektedir. Lineer aktüatörlü rayli hareket modülü (191), bilgisayar arayüz yazilimi kullanilarak renkli ve siyah-beyaz kamera modüllerinin kullanicinin ihtiyacina göre anlik yer degistirilmesi ve lens sistemine göre hizalanmasini saglamaktadir. Lineer optik filtrenin (183) nanometrik hassasiyetteki hareketi ise, bir motorun ürettigi dönme hareketini dogrusal harekete çeviren ve bu hareketi lineer optik filtreye ileten kremayer ve pinyon disli (184) çifti ile saglanmaktadir. Lineer optik filtrenin (183) bitisiginde yer alan yakinlastirma (zoom) lens (192), kamera modülleri ve motorlu yakinlastirmaya sahip lens sisteminin (182) arasina konumlandirilarak elde edilen görüntüleri daha fazla yakinlastirmaktadir.

Sekil 20'de birbirine monte edilmis lens sistemi (181 ve 182) ve koaksiyel modülün (25) kesit çizimi gösterilmektedir. Motorlu yakinlastirmaya sahip lens sistemi (182) ve koaksiyel modül (25) üzerlerinden bir alüminyum plakaya (201) monte edilmistir.

Koaksiyel modül (25) içerisinde yüksek optik homojenlige sahip olan, isigin sogrulmasi ve saçilmasi kaynakli kayiplarin düsük oldugu "partially transmitting mirror“ olarak tanimlanan kismen geçirgen bir koaksiyel ayna (203) modül zemini ile 45 derecelik açi yapacak sekilde konumlandirilarak zemin tablasi (21) üzerinde dikey konumda bulunan incelenecek nesnenin görüntüsünün görüntüleme sistemine yatay olarak aktarilmasi saglanmaktadir. Koaksiyelin modülün (25) tavaninda aynayi (203) yukardan beyaz led aydinlatma kaynaklari ile aydinlatan ve incelenen nesnenin yansiticiligi ve kontrast farkini artirarak dokusal yapisina ait özelliklerin ortaya çikarilmasini saglayan bir koaksiyel aydinlatma sistemi (202) bulunmaktadir.

Sekil 21'de ultrasonik sensörün (211) hareketli aydinlatma sistemi (23) içerisinde bulundugu konum ile ultrasonik sensörün (211) sistemden ayri bir görüntüsü gösterilmektedir. Ultrasonik sensör (211) ses dalgalarini kullanarak zemin tablasi üzerine incelenmek için yerlestirilen nesnenin kalinligini nesne ile herhangi bir temas halinde olmadan ölçebilmektedir. Ultrasonik sensörün (211) cihazdaki bir diger islevi ise hareketli aydinlatma sistemine (23) ait hareketli modüllerin hareketli zemin tablasi (21) ve zemin tablasi üzerindeki incelenen nesne ile aralarindaki mesafeleri ses dalgalarini kullanarak ölçmesi ve böylece hareketli modüllerin zemin tablasina ve üzerindeki nesneye çarpmasini engellemesidir.

Bulusa konu görüntüleme cihazi sekillerde gösterilmese de bir bilgisayar ile baglantilidir. Bilgisayar arayüz yazilimi araciligi ile kullanici incelenmek istenilen nesnenin türüne uygun olacak sekilde belirledigi dalga boyu araligindaki aydinlatma kaynaklarinin türü, sayisi, kombinasyon halinde kullanimlari, inceleme anindaki yatay ve dikey konumlari, nesne üzerine gelis açilari ve üzerlerinde bulunduklari elektronik kart konumlarini belirleyebilmekte; hareketli zemin tablasinin iki boyutlu xy- düzleminde dogrusal hareket ve dönme hareketi yapmasini kontrol ederek tabla üzerine yerlestirilmis nesnenin her açidan kolayca incelenmesini saglayacak sekilde konumlandirmasini yapabilmekte; hareketli zemin tablasina vakum modülü monte edilmis ise vakum siddetini ayarlayabilmekte; spektroskopik ölçüm modülü dahilinde bir prob ucu içerisinde dizilmis olan ve ölçüm yapmayi saglayan optik spektrometre fiber uçlarini incelenen nesne yüzeyi üzerindeki hedef noktalarin tam üzerine ayni modül içerisindeki endoskopik kameralardan elde edilen görüntülerden yararlanarak konumlandirabilmekte; hareketli görüntüleme sistemi dahilindeki renkli ve siyah- beyaz kameralari ihtiyaç dogrultusunda anlik degistirerek kullanabilmekte, kameralarin lens sistemine göre hizalamasini yapabilmekte, hiperspektral analiz için lineer optik filtreyi nanometrik hassasiyette hareket ettirerek istenilen dalga boyunda görüntüleme yapabilmekte ve motorlu yakinlastirmaya sahip lens sistemi içerisindeki cihazin gerekli islemleri yapabilmesi için bilgisayar arayüz yazilimi cihazin içerisindeki anakart ile haberlesmekte ve anakart içerisindeki ana islemci (Central Processing Unit - CPU) bilgisayar üzerinden aldigi komutlari yerine getirmek üzere ilgili sistem parçalarina elektronik devreler yoluyla sinyaller göndererek bu fonksiyonlarin gerçeklesmesini saglamaktadir.

Spektroskopik ölçüm modülü sayesinde incelenen nesneye iliskin elde edilen spektral reflektans ölçüm verileri bilgisayar arayüz yazilimi araciligi ile kullaniciya sayisal ve görsel olarak gösterilmektedir. Incelenen nesnenin dar ve bitisik çok sayida dalga boyu bandinda elde edilen ve hiperspektral veri küpü olarak adlandirilan görüntü kümesindeki her bir görüntü elektromanyetik spektrumun dar bir dalga boyu araligini temsil etmektedir. Hiperspektral bir görüntü içerisindeki her bir pikselden spektral imza olarak toplanan degerlerin analizi için bilgisayardaki hiperspektral görüntü analiz yöntemleri, örüntü tanima algoritmalari, makine ögrenmesi ve derin ögrenme algoritmalari kullanilarak görüntülerde istenen bilginin ortaya çikarilmasi, nesnenin tanimlanmasi, siniflandirilmasi ve anomali (aykirilik) tespiti yapilabilmektedir.

Bulusun Sanavive Uvqulanma Biçimi Bulusa konu cihaz; adli bilimler (adli bilisim ve dijital deliller, adli kimya, adli toksikoloji, adli moleküler biyoloji, adli genetik, olay yeri ve kriminalistik, suç analizi vb.), savunma sanayii, tip, farmakoloji, toksikoloji, medikal, analitik kimya, petrokimya, moleküler biyoloji, mikrobiyoloji, gida, tarim, hidroloji gibi pek çok alanda, farkli dalga boyu bantlarinda nesnelerden yansiyan ve yayilan enerji miktarlarinin ölçülmesiyle nesne ile ilgili elde edilen spektral bilgilerin analiz edilmesi sonucunda nesneye iliskin istenilen bilgileri ortaya çikarmakta ve hedef tespit ve tanima, siniflandirma ve anomali (aykirilik) tespiti yapabilmektedir. Söz konusu cihazin bahsedilen alanlardaki uygulamalari su sekildedir: dogrulugundan süphe edilen kiymetli kagit ve resmi belgelerin (banknot, hisse senedi, çek, bono, pul, nüfus cüzdani, pasaport, sürücü belgesi, diploma vb.) ya da evraklarin orijinalligi, özgünlügü, sahtecilik unsurlari (degistirme, baskalastirma, bozma, çikarma, ekleme, imza ve metin taklidi) ve tahrifat (silme, kazima) içerip içermediginin belirlenmesi; mühür, damga, kase, baski ve benzerlerinin orijinal veya sahte olup olmadiginin belirlenmesi, suç delili niteligindeki parmak izi tespit ve teshisinin yapilmasi, imza ve el yazisi sahteciliginin tespit edilmesi, belgelerdeki yazi ve/veya imzalarin kime ait oldugunun veya ayni kisiye ait olup olmadiginin tespit edilmesi, belgeler üzerindeki mürekkeplerin kimyasal bilesiminin incelenmesi ile bilinen ve süpheli belgelerin ayni kalem tarafindan hazirlanip hazirlanmadiginin tespit edilmesi, gida ve tarim ürünlerinin kalite ve özgünlük analizlerinin yapilmasi, gida bozulmalarina neden olan mikroorganizmalarin tespiti ve tanimlanmasi; farmasötik, petrokimya ve kimya endüstrisinde kalite kontrol analizlerinin yapilmasi ve ürünlerin kimyasal kompozisyonlarinin belirlenmesi; yeralti suyu, kaynak ve mineralli sularin içme suyu kalitesinin belirlenmesi; toprak ve sularda agir metal kirliliginin tespit edilmesi; toksik endüstriyellerin, kimyasal ve biyolojik ajanlarin tespit edilmesi; toprak, çamur, su ve atik su analizlerinin yapilmasi; bitmis ürünlerde ve hammaddelerdeki safsizliklarin tespit edilmesi; doku fizyolojisi, morfolojisi ve kompozisyonu hakkinda teshise yardimci bilgi edinilmesi; kimyasal ve biyolojik numunelerin analizlerinin yapilmasi; kanser hücrelerinin tanimlanmasi; kan, idrar, tükürük, ter gibi vücut sivilarinda patojen mikroorganizmalarin tespiti ve tanimlamasinin yapilmasi.

Claims (1)

1. ISTEMLER . Bir spektroskopik, hiperspektral ve dijital görüntüleme cihazi olup özelligi; - Üzerine incelenecek nesnenin yerlestirildigi en az bir zemin tablasi, - Zemin tablasinin tamaminda homojen bir aydinlatma saglayan aydinlatma kaynaklari, - Incelenen nesne yüzeyinden görüntü elde edilmesini saglayan en az bir kamera, bir dalga boyunu veya dalga boyu araligini seçici olarak ileten veya reddeden en az bir optik filtre, ve kamera ile zemin tablasi arasindaki mesafeden odaklama islemini gerçeklestiren en az bir lens içeren bir görüntüleme sistemi, - Incelenen nesne üzerinde spektral ölçüm yapan en az bir spektrometre optik fiber ölçüm ucu (161), nesne yüzeyinin aydinlatilmasini saglayan en az bir optik fiber aydinlatma ucu (162) ve bahsedilen optik fiber uçlarini (161, 162) çevreleyen bir koruyucu yalitkan dis çeper (163) içeren en az bir prob ucu (141) ve incelenen nesne yüzeyindeki hedef nokta üzerine prob ucunu tam olarak konumlandirmak üzere nesne yüzeyine yakin mesafeden görüntü alinmasini saglayan en az bir endoskopik kamera (142) içeren bir Spektroskopik ölçüm modülü (121) ve - Cihazin çalismasini yöneten bir ana islemci (CPU)”ye sahip olmasidir. . Istem 1'e göre spektroskopik, hiperspektral ve dijital görüntüleme cihazi olup özelligi; zemin tablasinin iki boyutlu xy-düzlemi üzerinde dogrusal hareket yapmasini saglayan, en az bir motorla baglantili lineer kilavuz ray sistemi (44) içermesidir. . Istem 1'e göre spektroskopik, hiperspektral ve dijital görüntüleme cihazi olup özelligi; zemin tablasinin dairesel hareket yapmasini saglamak üzere alt kismina monte edilmis motorlu döner taban plakasi (71) içermesidir. . Istem 1'e göre spektroskopik, hiperspektral ve dijital görüntüleme cihazi olup özelligi; zemin tablasinin ultraviyole, kizilötesi veya görünür bölgede isik yayan aydinlatma kaynaklarinin yer aldigi bir alt aydinlatma modülü (51) içermesidir. 5. Istem 4'e göre spektroskopik, hiperspektral ve dijital görüntüleme cihazi olup özelligi; alt aydinlatma modülünün (51) zemin tablasina istendiginde kolayca takilip sökülmesini saglayan soketli yapiya sahip olmasidir. 6. Istem 1'e göre spektroskopik, hiperspektral ve dijital görüntüleme cihazi olup özelligi; incelenen nesnenin zemine sabitlenmesini ve yüzeyinin pürüzsüzlestirilmesini saglamak üzere zemin tablasi içerisine monte edilebilen bir vakum modülü (91) içermesidir. 7. Istem B'ya göre spektroskopik, hiperspektral ve dijital görüntüleme cihazi olup özelligi; vakum modülünün (91) zemin tablasina istendiginde kolayca takilip sökülmesini saglayan soketli yapiya sahip olmasidir. 8. Istem 6”ya göre spektroskopik, hiperspektral ve dijital görüntüleme cihazi olup özelligi; vakum modülünün (91), hava delikli plaka (92) ile üzeri örtülen fan pervaneleri (94) içermesidir. 9. Istem 1'e göre spektroskopik, hiperspektral ve dijital görüntüleme cihazi olup özelligi; aydinlatma kaynaklarinin 250-1100 nm dalga boyu araliginda isik yayan halojen, feston, flas, floresan ve LED lambalar olmasidir. 10.Istem 11e göre spektroskopik, hiperspektral ve dijital görüntüleme cihazi olup özelligi; üzerine aydinlatma kaynaklarinin konumlandirilacagi aydinlatma panelleri (101) içermesidir. 11.Istem 10'a göre spektroskopik, hiperspektral ve dijital görüntüleme cihazi olup özelligi; aydinlatma panellerinin (101) yatay eksende 0-90 derece arasinda salinim hareketi yapmasini saglayan redüktörlü motora bagli konik disliler (105) içermesidir. 12.Istem 10'a göre spektroskopik, hiperspektral ve dijital görüntüleme cihazi olup özelligi; aydinlatma panellerinin (101) dikey eksende hareketini saglamak üzere enkoderli motora (106) bagli kayis-kasnak mekanizmasi (107) ve bu mekanizmanin bagli oldugu trapez vidali ve somun içeren disli rulolar (108) içermesidir. 13.Istem 10'a göre spektroskopik, hiperspektral ve dijital görüntüleme cihazi olup özelligi; aydinlatma panellerinin (101) bakim-onarim islemleri sirasinda cihaz disarisina hareket ettirilmesini saglamak üzere aydinlatma panelleri (101) ile baglantilandirilmis teleskopik rayli sistem (104) içermesidir. 14.Istem 1'e göre spektroskopik, hiperspektral ve dijital görüntüleme cihazi olup özelligi; görüntüleme sistemi içerisindeki en az bir kameranin tercihen renkli endüstriyel kamera veya siyah-beyaz kamera olmasidir. 15.Istem 1'e göre spektroskopik, hiperspektral ve dijital görüntüleme cihazi olup özelligi; en az bir kameranin en az bir Iense göre hizalanmasini saglayan lineer aktüatörlü rayli hareket modülü (191) içermesidir. 16.Istem 1'e göre spektroskopik, hiperspektral ve dijital görüntüleme cihazi olup özelligi; en az bir optik filtrenin nanometrik hassasiyette hareket ettirilmesi için bir motora bagli kremayer ve pinyon disli (184) içermesidir. 17.Istem 1”e göre spektroskopik, hiperspekral ve dijital görüntüleme cihazi olup özelligi; en az bir Iensin dahili bir motor vasitasiyla odak uzakliginin degistirilmesini saglayan motorlu yakinlastirma özelligine sahip olmasidir. 18.Istem 1,e göre spektroskopik, hiperspektral ve dijital görüntüleme cihazi olup özelligi; görüntüleme sistemi içerisinde ayrica zemin ile 45 derecelik açi yapacak sekilde konumlandirilmis kismen geçirgen ayna (partially transmitting mirror) ve bu aynayi yukardan aydinlatan beyaz led aydinlatma kaynaklari içeren bir koaksiyel modül (25) bulunmasidir. 19.Istem 1'e göre spektroskopik, hiperspektral ve dijital görüntüleme cihazi olup özelligi; spektroskopik ölçüm modülünün (121) dikey eksen boyunca hareket ettirilmesini saglamak üzere lineer kizak ray (131) ile baglantili kremayer ve pinton disli (122) içermesidir. 20.Istem 1'e göre spektroskopik, hiperspektral ve dijital görüntüleme cihazi olup özelligi; anti-Stokes inceleme yapilabilmesi için spektroskopik ölçüm modülünün (121) ayrica kizilötesi led aydinlatma kaynaklari (143) içermesidir. 21.Istem 1'e göre spektroskopik, hiperspektral ve dijital görüntüleme cihazi olup özelligi; biyolojik numunelerin incelenmesi sirasinda yüzeylerinin altindan veri elde edilmesine yönelik olarak prob ucu (141) içerisinde tercihen en az bir optik fiber ölçüm ucunu (161) çevreleyerek en az bir optik fiber aydinlatma ucundan (162) ayiran bir koruyucu yalitkan iç çeper (171) bulunmasidir. 22.Istem 1'e göre spektroskopik, hiperspektral ve dijital görüntüleme cihazi olup özelligi; spektral ve hiperspektral görüntü analiz yöntemleri, örüntü tanima algoritmalari, makine ögrenmesi ve derin ögrenme algoritmalarinin kullanilabildigi bir bilgisayar ile baglantili olmasidir. 23.Istem 22'ye göre spektroskopik, hiperspektral ve dijital görüntüleme cihazi olup özelligi; bir bilgisayar arayüz yazilimi araciligiyla kontrol edilmesidir.