Control software for the acquisition of microscopic hyperspectral images

Abstract

En los últimos años, la tecnología ha sufrido un gran desarrollo en todos sus campos, dentro de estos campos, este proyecto se centrará en el campo que se basa en técnicas de adquisición de imágenes con fines médicos. Los métodos de adquisición de imagen siempre han tenido una gran repercusión para la investigación médica. Las técnicas de imagen médica más conocidas son la radiografía, la resonancia magnética o la tomografía entre otras. En este proyecto se estudiará una tecnología emergente conocida como imagen hiperespectral, basada en el estudio de diferentes bandas espectrales para obtener información importante del objeto de estudio. El sistema a estudiar será un sistema microscópico hiperespectral, por tanto, estará enfocado al campo médico de la patología. El sistema será capaz de obtener imágenes de alta resolución con hasta 50 veces su tamaño original, todo ello controlado a través de un PC. El objetivo principal de este documento es presentar el sistema y desarrollar el software que permita obtener imágenes hiperespectrales. En primer lugar, se caracterizará cada parte del sistema y el sistema en su conjunto para comprender el comportamiento de este. Después se desarrollará un software para ajustar correctamente el sistema para obtener imágenes hiperespectrales de alta calidad. Para finalizar el proyecto, una vez que el sistema funcione correctamente, se desarrollarán también algunas aplicaciones para conocer el potencial del sistema. Las posibles aplicaciones a desarrollar son desde un sistema de autoenfoque hasta un sistema de súper resolución capaz de obtener una imagen más grande con una mayor resolución. Este documento no es concluyente sobre las aplicaciones y el desarrollo de software del sistema, pero da el estudio y la caracterización de este. También proporciona diferentes aplicaciones que permitirán al investigador tener facilidades para estudiar diferentes patologías.

In last years, the technology has suffered a great development in all fields, within these field, this project is focused on the field based on image acquisition techniques for medical applications. The image acquisition methods always have held a great importance for medical research. The most common medical imaging techniques are radiography, magnetic resonance imaging and tomography, among others. In this project an emerging technology known as hyperspectral imaging will be studied. This technology is based on the studied of different spectral bands to get important information from the subject of study. The system to study will be a hyperspectral microscopic system, because of that, it will be focused on the medical field of pathology. The system will be able to get high-resolution images with up to 50 times its original size, all of this being controlled through a PC. The main objective of this document is to present the system and develop the software that allows to obtain hyperspectral images. First, every part of the system and the system as a group will be characterized in order to understand the behaviour of it. After it, a custom software will be developed to correctly adjust the system to obtain high-quality hyperspectral images. To finish the project, once the system is working correctly, some applications will be also developed to know the potential of the system. Some possible applications to be develop are from an autofocus system to a super resolution system capable of obtaining a larger image with a higher resolution. This document is not conclusive about the applications and software development of the system, but it gives the study and characterization of it. It also provides different applications that will allow the researcher to have facilities to study different pathologies.