SBIR Phase I: Low cost shortwave infrared (SWIR) spectral imaging microscope camera based on Compressive Sensing

SBIR 第一阶段:基于压缩传感的低成本短波红外 (SWIR) 光谱成像显微镜相机

基本信息

  • 批准号:
    1315515
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 14.93万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
    Standard Grant
  • 财政年份:
    2013
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2013-07-01 至 2013-12-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

This Small Business Innovation Research (SBIR) Phase I project is focused on technology to improve microscopy through the development of a highly-innovative, low-cost, high-resolution, spectral (multi-color) imaging video microscope camera architecture for use in the shortwave infrared (SWIR) waveband. Low cost SWIR microscopy supports compelling medical applications in microcirculation imaging and infrared (IR) fluorescence microspectroscopy. Although ubiquitous and cheap, CMOS cameras have low sensitivity in near-infrared (NIR) and no sensitivity at SWIR wavelengths. This project proposes to apply recent scientific advances in the area of Compressive Sensing to the design of a uniquely capable scientific instrument at a fraction of the cost of current cameras. This instrument will achieve a multi-color, staring high-resolution imaging capability while requiring only a one-dimensional detector array and no steering mirror, significantly reducing system cost and increasing acquisition speed. This project will develop advanced algorithms, a compact opto-mechanical design, and high-speed, low-noise data capture and processing electronics.The broader impact/commercial potential of this research is to open the multi-billion dollar microscopy community to the benefits of low-cost, multi-color, SWIR video imaging. This will enhance and possibly transform clinical modalities in dynamic multi-fluorescence imaging, in vivo functional imaging, tissue viability and pathology studies, and advanced imaging modalities such as optical coherence tomography. Medical imaging research is showing growing interest in the NIR and SWIR wavelengths, particularly in the development of IR fluorophores which produce practically no autofluorescence background while simultaneously enhancing tissue penetration depth. Additionally, multispectral IR detectors acquire a wealth of chemical information for chemically complex, heterogeneous biomaterials. However, investigations have been hampered in this regime because reasonably-priced, multi-color, SWIR cameras are not available. Microcirculation imaging for microvascular distributions and flow mapping represents an excellent entry point and a good match for the optical and electronic capabilities of this technology. Also, SWIR fluorescence molecular imaging with wavelength-tuned, single-walled carbon nanotubes will benefit in biological and material science applications. An affordable multispectral SWIR imaging platform will advance many other commercial applications including food safety, solar panel and semiconductor inspection, machine vision, navigation, security and surveillance.
这个小型企业创新研究(SBIR)第一阶段项目专注于通过开发用于短波红外(SWIR)波段的高度创新、低成本、高分辨率、光谱(多色)成像视频显微镜摄像机体系结构来改进显微镜技术。低成本的SWIR显微镜支持在微循环成像和红外(IR)荧光显微光谱分析方面引人注目的医学应用。虽然普遍存在且价格便宜,但在近红外(NIR)和SWIR波长下,CMOS相机的灵敏度较低。该项目建议将压缩传感领域的最新科学进展应用于设计一种功能独特的科学仪器,而成本仅为目前相机的一小部分。该仪器将实现多色、凝视高分辨率成像能力,同时只需要一维探测器阵列,不需要转向镜,显著降低系统成本,提高采集速度。该项目将开发先进的算法、紧凑的光学机械设计以及高速、低噪声的数据捕获和处理电子设备。这项研究的更广泛的影响/商业潜力是使数十亿美元的显微镜社区受益于低成本、多色、SWIR视频成像。这将增强并可能改变动态多荧光成像、活体功能成像、组织存活和病理学研究以及光学相干断层扫描等先进成像模式的临床模式。医学成像研究对近红外和SWIR波长表现出越来越大的兴趣,特别是在开发红外荧光团方面,这种荧光团几乎不产生任何自然荧光背景,同时还能增强组织的穿透深度。此外,多光谱红外探测器可为化学复杂、不均匀的生物材料获取丰富的化学信息。然而,在这一制度下,调查一直受到阻碍,因为没有价格合理的多色SWIR相机。用于微血管分布和血流成像的微循环成像是一个很好的切入点,与这项技术的光学和电子能力很好地匹配。此外,波长可调的单壁碳纳米管SWIR荧光分子成像将在生物和材料科学应用中受益。价格实惠的多光谱SWIR成像平台将推动许多其他商业应用,包括食品安全、太阳能电池板和半导体检测、机器视觉、导航、安全和监视。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Lenore McMackin其他文献

Lenore McMackin的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('Lenore McMackin', 18)}}的其他基金

SBIR Phase II: Low cost shortwave infrared (SWIR) spectral imaging microscope camera based on Compressive Sensing
SBIR 第二阶段:基于压缩传感的低成本短波红外 (SWIR) 光谱成像显微镜相机
  • 批准号:
    1430872
  • 财政年份:
    2014
  • 资助金额:
    $ 14.93万
  • 项目类别:
    Standard Grant

相似国自然基金

Baryogenesis, Dark Matter and Nanohertz Gravitational Waves from a Dark Supercooled Phase Transition
  • 批准号:
    24ZR1429700
  • 批准年份:
    2024
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
ATLAS实验探测器Phase 2升级
  • 批准号:
    11961141014
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    3350 万元
  • 项目类别:
    国际(地区)合作与交流项目
地幔含水相Phase E的温度压力稳定区域与晶体结构研究
  • 批准号:
    41802035
  • 批准年份:
    2018
  • 资助金额:
    12.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
基于数字增强干涉的Phase-OTDR高灵敏度定量测量技术研究
  • 批准号:
    61675216
  • 批准年份:
    2016
  • 资助金额:
    60.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
基于Phase-type分布的多状态系统可靠性模型研究
  • 批准号:
    71501183
  • 批准年份:
    2015
  • 资助金额:
    17.4 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
纳米(I-Phase+α-Mg)准共晶的临界半固态形成条件及生长机制
  • 批准号:
    51201142
  • 批准年份:
    2012
  • 资助金额:
    25.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
连续Phase-Type分布数据拟合方法及其应用研究
  • 批准号:
    11101428
  • 批准年份:
    2011
  • 资助金额:
    23.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
D-Phase准晶体的电子行为各向异性的研究
  • 批准号:
    19374069
  • 批准年份:
    1993
  • 资助金额:
    6.4 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似海外基金

SBIR Phase I: Low Cost Metal Chelate Flow Battery for Long Duration Energy Storage
SBIR 第一阶段:用于长期储能的低成本金属螯合液流电池
  • 批准号:
    2321989
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 14.93万
  • 项目类别:
    Standard Grant
SBIR Phase II: Low Earth Orbit Navigation System (LEONS) - The Ground Network
SBIR 第二阶段:近地轨道导航系统 (LEONS) - 地面网络
  • 批准号:
    2322418
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 14.93万
  • 项目类别:
    Cooperative Agreement
SBIR Phase II: Development of an industrial flow meter for low-volume dispensing
SBIR 第二阶段:开发用于小容量点胶的工业流量计
  • 批准号:
    2322302
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 14.93万
  • 项目类别:
    Cooperative Agreement
SBIR Phase I: Development of Fire-Safe and Low-Cost Flow Batteries using New Membranes for Long-Duration Energy Storage
SBIR 第一阶段:使用新型膜开发防火且低成本的液流电池,用于长期储能
  • 批准号:
    2212748
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 14.93万
  • 项目类别:
    Standard Grant
SBIR Phase I: Scalable Manufacturing Technology for Mobile Signal Penetrating Energy-Efficient Low-Emissivity Windows
SBIR 第一阶段:移动信号穿透节能低发射率窗户的可扩展制造技术
  • 批准号:
    2233675
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 14.93万
  • 项目类别:
    Standard Grant
SBIR Phase II: Rechargeable Carbon-Oxygen Battery for Ultra-Low-Cost Renewable Energy Storage
SBIR第二阶段:用于超低成本可再生能源存储的可充电碳氧电池
  • 批准号:
    2222588
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 14.93万
  • 项目类别:
    Cooperative Agreement
SBIR Phase I: Methane Pyrolysis for High Quality Carbon Black and Low-carbon Hydrogen Production
SBIR第一期:甲烷热解生产高品质炭黑和低碳氢气
  • 批准号:
    2151707
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 14.93万
  • 项目类别:
    Standard Grant
SBIR Phase I: Advanced multi-locus genome engineering to enable consolidated bioprocessing for the low-cost conversion of lignocellulose to hydrocarbon fuels and products
SBIR 第一阶段:先进的多位点基因组工程,实现整合生物加工,将木质纤维素低成本转化为碳氢化合物燃料和产品
  • 批准号:
    2112323
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 14.93万
  • 项目类别:
    Standard Grant
SBIR Phase I: Engineering Scalability of Durable Low-Noble-Metal-Content Fuel Cell Catalysts
SBIR 第一阶段:耐用低贵金属含量燃料电池催化剂的工程可扩展性
  • 批准号:
    2151576
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 14.93万
  • 项目类别:
    Standard Grant
SBIR Phase I: Development of an ultra-low-cost distributed wind turbine
SBIR第一阶段:开发超低成本分布式风力发电机
  • 批准号:
    2225406
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 14.93万
  • 项目类别:
    Standard Grant
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了