What are the possible distances between the video projector and the scene or sample?

The recommended distances of use for macroscopic scenes are between 50 cm and 1 m. The optical flux reflected by the scene decreases in proportion to the square of this distance, so measurement distance should be optimised depending on scene reflectivity to guarantee data quality and limit acquisition times.

Are there more efficient wavelength ranges? What about infrared?

By design, the ONE-PIX kit is optimised for the visible spectral range, 400 to 700 nm. It is possible to adapt the instrument optics to extend the spectral range to 800 nm. These parameters also depend on the specifications of the spectrometer used.

How long does it take to acquire an image, and what parameters can be changed to optimise data quality?

Acquisition time is proportional to the spectrometer integration time, the number of repetitions per projection, and the number of structured pattern projections. In real field conditions, the PRO-PIX sensor achieves a compression ratio of 25 percent for professional scenes with no prior knowledge, and below 1 percent with a custom algorithm.

Is there a limitation in terms of spectral range? Can we measure up to 2400 or 2500 nm?

At present, the ONE-PIX kit measures in the visible and near infrared regions. The industrial version, PRO-PIX, measures over a wider spectral range covering UV, VIS and SWIR.

Given the cost of 400 to 1000 nm HSI cameras, is the price advantage of ONE-PIX worthwhile if we stay below 1000 nm?

ONE-PIX is a very good lab and teaching tool. It is affordable compared with other spectral cameras, reconfigurable in hardware and software to avoid significant additional costs for future adaptations, and it gives access to a growing community of users and researchers.

What type of spectrometer can be adapted as a hyperspectral imager using the ONE-PIX kit?

To adapt a spectrometer in the ONE-PIX kit, it must be controllable via Python. Depending on your needs, measurement speed or quality should guide which spectrometer to select. Photonics Open Projects is happy to help with these questions.

KIT DE HARDWARE

ONE-PIX

El kit de imagen hiperespectral de píxel único: un complemento de hardware que convierte un espectrómetro en una cámara hiperespectral. Un entorno ideal para iniciarse en la imagen hiperespectral, pensado para docentes, estudiantes y fablabs.

EL KIT

Qué incluye el kit

Cada kit ONE-PIX se entrega montado: un videoproyector y un espectrómetro de fibra con campos de visión superpuestos, ambos conectados a una placa Raspberry Pi que sincroniza la proyección de patrones con cada medición, todo alojado en una carcasa cortada por láser que también puede construir usted mismo a partir de los archivos disponibles en GitHub.

FUNCIONAMIENTO

Cómo funciona ONE-PIX

La tecnología ONE-PIX proyecta una serie de patrones sobre una escena a capturar y luego reconstruye el conjunto completo de datos espectrales a partir de las mediciones adquiridas.

Proyección de patrones

Se proyecta una serie de patrones sobre la escena; un espectrómetro mide el espectro reflejado en cada proyección.

Reconstrucción espectral

Un algoritmo reconstruye el conjunto completo de datos espectrales a partir de todos los espectros medidos durante la adquisición.

Sincronizado por Raspberry Pi

Una Raspberry Pi integrada mantiene sincronizadas la proyección de patrones y la medición del espectrómetro.

Montable en cualquier fablab

Montaje con corte láser, cableado mínimo, sin soldadura. Los archivos de hardware están abiertos en GitHub para una comunidad de usuarios en crecimiento.

RECURSOS

Recursos

Explore la documentación de ONE-PIX, el código fuente, los datos y las publicaciones.

FICHA TÉCNICADescargar ficha técnica (PDF)

CÓDIGO FUENTEONE-PIX en GitHub

DATOSEjemplos de datos de medición

INVESTIGACIÓNVer el estudio publicado

Especificaciones técnicas

400-700 / 400-800 nmRango espectral

0.6 nmResolución espectral

2048Bandas espectrales

3.6 kgPeso

	Kit ONE-PIX estándar	Con opción VIS/NIR
Tecnología	Imagen hiperespectral compresiva (imagen de píxel único)	Imagen hiperespectral compresiva (imagen de píxel único)
Rango espectral	400 to 700 nm	400 to 800 nm
Resolución espectral (media)	0.6 nm	0.6 nm
Bandas espectrales	2048	2048
SNR espectral	250:1	250:1
Tiempo de integración	10 µs a 65 s	10 µs a 65 s
Digitalización	16 bits	16 bits
Distancia de trabajo	50 cm	50 cm
Tamaño de proyección recomendado	21 x 25 cm	21 x 25 cm
Consumo de energía	300 W max	300 W max
Conectores	RJ45 / Wi-Fi	RJ45 / Wi-Fi
Espectrómetros compatibles	Ocean Optics · Goyalab · Insion · Avantes	Ocean Optics · Goyalab · Insion · Avantes
Dimensiones	220 x 250 x 320 mm	220 x 250 x 320 mm
Peso	3.6 kg	3.6 kg

Contribuciones de la comunidad

La cooperación impulsa a la comunidad ONE-PIX. Estas contribuciones de nuestros miembros muestran cómo se utiliza el kit en sus propios proyectos.

NOKIA / ARVALIS

Método de medición espectral en zonas homogéneas con el kit ONE-PIX

Photonics Bretagne

Montaje de microscopía hiperespectral con el kit ONE-PIX

INSA Lyon (CREATIS)

Reconstrucción de imágenes hiperespectrales a partir de mediciones ONE-PIX y Deep Learning (SPyRIT)

IETR Lannion

Detección de objetos de píxel único (SPOD) con el kit ONE-PIX

Preguntas frecuentes

Las distancias de uso recomendadas para escenas macroscópicas están entre 50 cm y 1 m. El flujo óptico reflejado por la escena disminuye de forma proporcional al cuadrado de esta distancia, por lo que la distancia de medición debe optimizarse según la reflectividad de la escena para garantizar la calidad de los datos y limitar los tiempos de adquisición.

Por diseño, el kit ONE-PIX está optimizado para el rango visible, de 400 a 700 nm. Es posible adaptar la óptica del instrumento para ampliar el rango espectral hasta 800 nm. Estos parámetros también dependen de las especificaciones del espectrómetro utilizado.

El tiempo de adquisición es proporcional al tiempo de integración del espectrómetro, al número de repeticiones por proyección y al número de proyecciones de patrones estructurados. En condiciones reales de campo, el sensor PRO-PIX alcanza una tasa de compresión del 25 por ciento para escenas profesionales sin conocimiento previo, y por debajo del 1 por ciento con un algoritmo personalizado.

Actualmente, el kit ONE-PIX mide en las regiones visible y del infrarrojo cercano. La versión industrial, PRO-PIX, permite medir en un rango espectral más amplio que cubre UV, VIS y SWIR.

ONE-PIX es una excelente herramienta de laboratorio y enseñanza. Es asequible en comparación con otras cámaras espectrales, reconfigurable en hardware y software para evitar costes adicionales importantes en futuras adaptaciones, y da acceso a una comunidad creciente de usuarios e investigadores.

Para adaptar un espectrómetro al kit ONE-PIX, debe poder controlarse mediante Python. Según sus necesidades, la velocidad o la calidad de medición deben guiar la elección del espectrómetro. Photonics Open Projects estará encantado de ayudarle con estas cuestiones.

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