spektrikuvantaminen: sovellukset · critical reviews in food science and nutrition, 55(12),...

40
JYVÄSKYLÄN YLIOPISTO SPEKTRIKUVANTAMINEN: SOVELLUKSET Anna-Leena Erkkilä Informaatioteknologian tiedekunta Jyväskylän yliopisto Digipolku, Lievestuore, 31.05.2018

Upload: others

Post on 18-Oct-2020

23 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: SPEKTRIKUVANTAMINEN: SOVELLUKSET · Critical reviews in food science and nutrition, 55(12), 1744-1757. – Cheng, J.H. and Sun, D.W., 2015. Recent applications of spectroscopic and

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

SPEKTRIKUVANTAMINEN

SOVELLUKSET

Anna-Leena Erkkilauml

Informaatioteknologian tiedekunta

Jyvaumlskylaumln yliopisto

Digipolku Lievestuore 31052018

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

httpstheethogramfileswordpresscom201504image0051png

wwwrobaidcombionicsbiomimicry-of-

honeybee-eye-could-improve-robotic-visionhtm

IT tiedekunnanspektrikuvantamis-laboratorio

2

Laumlmpoumlkamerakuva

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Spektroskopian soveltaminen

ndash Riippuen materiaalista ja sen kemiallisesta koostumuksesta valo tai

saumlhkoumlmagneettinen saumlteily absorboituu laumlpaumlise ja heijastuu materiaalista

eri tavoin

562018

Ovatko yksiloumllliset piirteet helposti mitattavalla aallonpituusalueella

tai sekoittuvatko ne muista materiaaleista tai ympaumlristoumlstauml tuleviin

saumlteilyhin

Shau GA Burke HK 2003 Spectral imaging for remote sensing Lincoln Laboratory Journal 14 3-28

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Multi- tai hyperspektrikuvantamisella voidaan tehdauml spektroskooppinen mittaus monesta positiosta yhtaumlaikaisesti

ndash Visualisointi

ndash Kemiallinen koostumus

ndash Kemialliset reaktiot

ndash Fysikaaliset ominaisuudet (tekstuuri morfologia)

ndash Kappaleen muoto

ndash Ominaisuuksien ja koostumuksen vaihtelu kappaleessa

562018httpswwwpsi-technicscomENServices-roductsIndustrial-Image-ProcessingHyperspectral-Imagingphp

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

Ensimmaumliset multispektrikuvantamiset olivat kaukokartoitusta

satelliiteista

Vaumlaumlraumlvaumlrikuva Dallas Texas Ensimmaumlinen Landsat kuva otettu

heinaumlkuun 25 1972 (NASArsquos Earth Observatory) Landsatin mukana oli

kaksi anturia Multi Spectral Scanner (MSS) and the Return-Beam

Vidicon (RBV)

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

httpscommonswikimediaorgwikiFileMultispectralComparedToHyperspectraljpg

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

In

Bedini E The use of hyperspectral

remote sensing for mineral exploration a

review Journal of Hyperspectral Remote

Sensing 7(4) pp189-211

From

Clark RN 1999 Spectroscopy of rocks

and minerals and principles of

spectroscopy in Rencz AN (ed)

Remote Sensing for the Earth Sciences v

3 John Wiley New York pp 3ndash58

Ensimmaumliset hyperspektrikuvantamiset liittyivaumlt malmin ja oumlljyn

etsintaumlaumln

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

In

Bedini E The use of hyperspectral

remote sensing for mineral exploration a

review Journal of Hyperspectral Remote

Sensing 7(4) pp189-211

From

Vaughan RG Hook SJ Calvin WM

Taranik JV 2005 Surface mineral

mapping at Steamboat Springs Nevada

USA with multi-wavelength thermal

infrared images Remote Sensing of

Environment 99 140ndash158

Eri alkuaineilla ja kemiallisilla yhdisteillauml on omat absorption ja

sirontaominaisuutensa eri aallonpituusalueilla

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

Spektrikuvantamisessa kemiallisen karakterisoinnin lisaumlksi

voidaan mitata vaihtelua jakaumaa tekstuuria ymv Lisaumlksi

visualisointi on usein hyoumldyllistauml

AVIRIS is a instrument in the

realm of Earth Remote

Sensing It is an optical

sensor that delivers calibrated

images of the upwelling

spectral radiance in 224

contiguous spectral channels

(bands) with wavelengths

from 400 to 2500

nanometers AVIRIS has

been flown on four aircraft

platforms NASAs ER-2 jet

Twin Otter Internationals

turboprop Scaled

Composites Proteus and

NASAs WB-57 The ER-2

flies at approximately 20 km

above sea level at about 730

kmhr The Twin Otter aircraft

flies at 4km above ground

level at 130kmhr AVIRIS has

flown North America Europe

portions of South America

and Argentina

httpsavirisjplnasagovIn

Bedini E The use of

hyperspectral remote

sensing for mineral

exploration a review

Journal of Hyperspectral

Remote Sensing 7(4)

pp189-211

From

Clark RN Swayze GA

Livo KE Kokaly RF

Sutley SJ Dalton JB

McDougal RR Gent

CA 2003 Imaging

spectroscopy Earth and

planetary remote sensing

with the USGS

Tetracorder and expert

systems Journal

Geophysical Research-

Planets 108 44

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Mitauml voidaan mitata spektrikuvantamalla

bull Mitauml tahansa aineita ja ilmioumlitauml joilla on fysikaalisia (optisia VIS NIR TIR) ominaisuuksia jotka vaihtelevat saumlhkoumlmagneettisen spektrin aallonpituuden funktiona

Eri sovellusalueita mm

ndash Malmin ja oumlljyn etsintauml (mineralogia)

ndash Maatalous

ndash Laumlaumlketiede

ndash Elintarviketeollisuus

ndash Valvonta turvallisuus rikospaikkatutkinta

ndash Fysiikka

ndash Astronomia

ndash Kemia

ndash Ympaumlristouml ja biologia

ndash Kaukokartoitus satelliiteista lentokoneista lennokeista

ndash Argeologia historia dokumentit ja taide

ndash Materiaalitieteet ja valmistusprosessit (polymeerit metallit komposiitit jne)

ndash hellip

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Reflektanssiin tai transmittanssiin vaikuttavat naumlytteen ja valon (saumlhkoumlmagneettisen saumlteilyn) vuorovaikutus ndash Spekulaari heijastus (peiliheijastus)

ndash Elastinen sironta ja diffuusi heijastuminen

ndash Epaumlelastinen sironta ja Raman-siirtymauml

ndash Absorptio

ndash Absorptio ja fluoresenssi

ndash Transmissio

ndash Interferenssi

562018

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

Naumlyte KuvausKalibroitu

spektrikuvadata

Musta- ja

valkoreferenssikuvat

Kalibrointikuvat

Ilmakehaumlkorjaukset

Analyysin

kannalta

oleellinen

data

Luokitellut ja

kemiallisen

information

sisaumlltaumlvaumlt kuvat

Referenssimittaus

perinteisellauml

menetelmaumlllauml

Tutkittavan alueen

valinta ja data

Mallin ja analyysin luominen

tai opettaminen

kaistojen valinta

verifiointi

Sovelluksen rakentaminen esimerkki eri vaiheista

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

Ruuan laatu ja turvallisuus Pieni osa taulukosta joka loumlytyy

kokonaisuudessaan katsauksesta Huang H Liu L and Ngadi MO

2014 Recent developments in hyperspectral imaging for assessment of food quality and

safety Sensors 14(4) pp7248-7276

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

Ruuan laatu ja turvallisuus katsauksia ja taulukoita mm lihan ja kalan laatuun liittyen

ndash Wu D and Sun DW 2013 Advanced applications of hyperspectral imagingtechnology for food quality and safety analysis and assessment A reviewmdashPart II Applications Innovative Food Science amp Emerging Technologies 19 pp15-28

ndash Wu D amp Sun D W (2013) Advanced applications of hyperspectral imagingtechnology for food quality and safety analysis and assessment A reviewmdashPart I Fundamentals Innovative Food Science amp Emerging Technologies 19 1-14

ndash ElMasry G Kamruzzaman M Sun D W amp Allen P (2012) Principles and applications of hyperspectral imaging in quality evaluation of agro-food products a review Critical reviews in food science and nutrition 52(11) 999-1023

ndash Liu D Zeng X A amp Sun D W (2015) Recent developments and applications of hyperspectral imaging for quality evaluation of agriculturalproducts a review Critical reviews in food science and nutrition 55(12) 1744-1757

ndash Cheng JH and Sun DW 2015 Recent applications of spectroscopicand hyperspectral imaging techniques with chemometric analysis for rapid inspection of microbial spoilage in muscle foods Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety 14(4) pp478-490

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Maatalous-elintarvike

562018

Tuotteetndash Hedelmaumlt (mm omena

sitrushedelmaumlt paumlaumlrynauml kiivi viinirypaumlle persikka tomaatti banaani mustikka mansikka jne)

ndash Muita kasveja (mm siemenet paumlhkinaumlt sipulit maissi vehnauml)

ndash Liha ja kala

Tutkittavat ominaisuudetndash Vauriot

ndash Sisaumliset vauriot

ndash Kolhiintumiset

ndash Sairaudet

ndash Hyoumlnteisvauriot

ndash Pilaantuminen (esim Salmonella Noro)

ndash Vaumlri

ndash Kosteus

ndash Kiinteys

ndash Kypsyys

ndash Jauhomaisuus

ndash Liukenevat kuiva-aineet

ndash Vesi

ndash Mureus

ndash Rasva

ndash Mikrobiologinen pilaantuminen

ndash pH

ndash Proteiini

ndash Luokittelu

ndash Tekstuuri

ndash Autenttisuus ja vaumlaumlrennoumlkset

ndash Jaumlaumldytys ndash sulatus

ndash Kylmettymisvauriot

ndash Lajintunnistus

ndash TVC

ndash Sukkulamadot

ndash Rakenne tekstuuri

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

Cheng JH and Sun DW 2015 Recent applications of spectroscopic and hyperspectral imaging

techniques with chemometric analysis for rapid inspection of microbial spoilage in muscle foods

Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety 14(4) pp478-490

Visualization of microbial spoilage distribution of muscle foods (A) Enterobacteriaceae

distribution in chicken fillets (B) TVC distribution in salmon fillets and (C) E Coli

distribution in grass carp fish fillets

Esimerkki lihan pilaantumisen spektrikuvantamisesta

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Vaumlriin liittyvaumlt reaktiot keksin paistamisessa

ndash Karamellisointi

ndash Maillard

ndash Dekstrinisaatio

562018

httpswwwperception-parkcombrowning-of-biscuits

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTOLaumlaumlketieteellisiauml sovelluksia

562018

Lu G and Fei B 2014 Medical hyperspectral imaging a review Journal of biomedical optics 19(1)

p010901

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Sovelluskohteeseen liittyvauml osaaminen on oleellinen osa

menetelmaumlkehitystauml Yhteistyouml eri tahojen kanssa taumlrkeaumlauml

562018

Kaukokartoitus

bull Finnish Geospatial Research Institute Remote Sensing and Photogrammetry

bull Dr Eija Honkavaara

bull LUKE (Natural resources institute)

bull Precision agriculture

bull Jere Kaivosoja Liisa Pesonen

bull Forestry inventory

bull Dr Sakari Tuominen

Hospitals

bull Helsinki University Hospital

bull Prof Anna-Mari Ranki (MD)

bull Prof emeritus Olli Saksela (MD)

bull Dr Noora Neittaanmaumlki-Perttu (MD)

bull Dr Leila Jeskanen

bull Tampere University Hospital

bull Prof Erna Snellman (MD)

bull Central Hospital of Paumlijaumlt-Haumlmauml

bull Dr Mari Groumlnroos (MD)

bull Mari Salmivaara (MD PhD student)

bull Dr Taneli Tani (MD)

bull Janne Raumlsaumlnen (MD PhD student)

Informaatioteknologian tiedekunta

Eri tiedekunnat laitokset ja tieteenalat Jyvaumlskylaumln yliopistolla (fysiikka

matematiikka biologia ja ympaumlristoumltieteet kemia taide)

Kamerat

ndash VTT Technical Research Centre of

Finland

bull Dr Heikki Saari Dr Anna Rissanen

Dr Harri Ojanen

ndash Senop Ltd

ndash Specim Ltd

Sovellukset

bull Jamk

bull Prosessiteollisuuden yritykset

bull Automaatio ja mittauslaitetoimittajat

bull Teollisuusyritykset

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Iho optinen rakenne

Wavelength

450 500 550 600 650 700 750 800 850 900

Ab

so

rption

coe

ffic

ien

t (A

U)

0

100

200

300

400

500

600

OxyhaemoglobinDeoxyhaemoglobinMelanin

Wavelength

450 500 550 600 650 700 750 800 850 900

Ab

so

rption

coe

ffic

ien

t (A

U)

0

100

200

300

400

500

600

OxyhaemoglobinDeoxyhaemoglobinMelanin

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

MODELLING SKINbull Blood concentration

bull Oxygen saturation

bull Total absorption

bull Total scattering

bull Melanin concentration etc

Kuvantavassa mittauksessa mahdollista mitata samalla kertaa kemiallinen koostumus ja rakennetekstuuri

Ihon topografia (kolmiulotteinen pinnan muoto)

Ihon pigmentti ja melaniini

Fotometrisellauml

sterokuvauksella

voidaan mitata pinnan

karheus ja muoto

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Pintavesien laadun mittaus kaukokartoituksella

ndash Ensimmaumliset multispektrimittaukset avomereltauml -70 luvulta

laumlhtien (Landsat-satelliitti)

ndash Mitattiin laumlhinnauml klorofyllipitoisuutta

562018

Gholizadeh M H Melesse A M amp Reddi L (2016) A comprehensive review on water

quality parameters estimation using remote sensing techniques Sensors 16(8) 1298

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

Taumlmaumln kalvon materiaali webbi-

kirjasta

Curtis Mobley Ocean Optics

httpwwwoceanopticsbookinfovie

wradiative_transfer_theoryradiative

_transfer_equations

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Jaumlrvet joet ja rannikot hankalampia koska siniviherlevaumlt eivaumlt maumlaumlritauml veden vaumlriauml

ndash Sameus (suspendoituneet kiintoaineet epaumlorgaaniset aineet) liuenneet orgaaniset vaumlriaineet (CDOM) muut orgaaniset hiukkaset ja jaumltteet kuin levaumlt

ndash Tarvitaan parempi paikka- ja spektriresoluutio

bull Mittaukset veneestauml pienlentokoneesta lennokeista

bull Hyperspektrikamerat

ndash Algoritmit

bull Lokaalit regressiomallit

bull Muutamaa kaistaa hyoumldyntaumlvaumlt sovitetut mallit

bull Neuroverkot

bull Semi-analyyttiset mallit

bull Bio-optiset mallit

bull Absorptio ja sironta aineen ominaisuudet

bull Spektrikirjastot

bull Unmixing

bull Radiative transfer funktion simuloinnit (esim Monte Carlo menetelmauml)

562018

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Lohjanjaumlrvi klorofylli

ja sameus

562018

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Pintavesien laadun mittaus spektrikuvantamisella

562018

Gholizadeh M H Melesse A M amp Reddi L (2016) A comprehensive

review on water quality parameters estimation using remote sensing

techniques Sensors 16(8) 1298

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

The ground robot is purpose-designed for the vegetable industry to

help farmers collect intelligence on nutritional information

autonomous farm surveillance mapping classification and

detection of pests and eventually autonomous weeding and

harvesting

httpsresononcomApplicationsPrecisionAgricultureLadybugPrecisionAgricultureRobothtml

Millaisia spektrikuvantamisjaumlrjestelmaumlt voisivat olla

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

httpswwwphotonicscoma25139Hyperspectral_Imaging_Spectroscopy_A_Look_at

Optisilla kuitujen avulla voidaan yhdellauml

spektrikamerakennolla mitata useasti kohdasta yhtauml

aikaa

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTOJaumltteenkaumlsittely kierraumltys

562018

httpswwwlla-instrumentscomfilesllapdfInfoschriften20ENGComparison_NIR_sorting_technologypdf

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

Polymeerien tunnistamiseen soveltuu CH vaumlraumlhtelyt vaumllillauml 1400 nm ja 1900

nm

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

Kameroiden lisaumlksi IT-labrassa

- Vaaka

- Mikroskooppi

- Valonlaumlhteitauml

- Optisia komponentteja kuten linssejauml peilejauml

sateenjakajia jne

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Sironta ja hiukkaskoko

562018

Spectrum shape factor

Particle size decreases

Laserdiffraktioanalyysi

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Dielektriset ohutkalvot

562018

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Interferenssi

562018

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Interferenssispektrin mallintaminen ja ohutkalvojen

paksuuden ja taitekertoimen vaihtelu

562018

PVD TiO2 film glass substrate

ALD Al2O3 film Si substrate

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO Rikospaikka

562018

Neljaumlauml erilaista verta

farkkukankaassa

Using VISNIR and IR spectral cameras for detecting and

separating crime scene details

Jaana Kuula Ilkka Poumlloumlnen Hannu-Heikki Puupponen

Tuomas Selander Tapani Reinikainen Tapani Kalenius

Heikki Saarid

Proc of SPIE Vol 8359

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Taiteen aitous

562018

Haystack in the Evening Sun and hyperspectral imaging

Painting owned by

Goumlsta Serlachius

Fine Arts

Foundation

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Biologiset naumlytteet levaumlt

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Spektrikuvantamista IT tiedekunnassa

Soveltavaa- ja perustutkimusta

ndash Kaukokartoitus

ndash Biologiset sovellukset

562018

Biomassan arvio turvesuolta

(r = 087 R2 = 075 RMSE lt20)

Jaumlrven vedenlaatu Sameus

Ekosysteemin vaikutus

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Spektrikuvantamisen hyvaumlt ja huonot puolet

Hyvaumlaumlndash Rikkomaton

ndash Koskettamaton

ndash Turvallinen menetelmauml (tarvittava saumlteilyt esim naumlkyvaumlauml valoa)

ndash Voidaan mitata online inline kenttaumlmittaukset

ndash Nopea (iso alue kerralla monta mittausta kerralla ei tarvita naumlyttenottoa)

ndash Monia ominaisuuksia voidaan mitata yhtaumlaikaisesti

bull Kemiallinen analyysi

bull Rakennetekstuuri

bull Muoto ja kappaleen tunnistus

bull Vaihtelut

Huonoandash Kallis

ndash Datamaumlaumlraumlt suuria ja analyysit raskaita

ndash Valaistus ja ympaumlroumlivaumlt olosuhteet voivat olla haasteellisia

562018

Page 2: SPEKTRIKUVANTAMINEN: SOVELLUKSET · Critical reviews in food science and nutrition, 55(12), 1744-1757. – Cheng, J.H. and Sun, D.W., 2015. Recent applications of spectroscopic and

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

httpstheethogramfileswordpresscom201504image0051png

wwwrobaidcombionicsbiomimicry-of-

honeybee-eye-could-improve-robotic-visionhtm

IT tiedekunnanspektrikuvantamis-laboratorio

2

Laumlmpoumlkamerakuva

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Spektroskopian soveltaminen

ndash Riippuen materiaalista ja sen kemiallisesta koostumuksesta valo tai

saumlhkoumlmagneettinen saumlteily absorboituu laumlpaumlise ja heijastuu materiaalista

eri tavoin

562018

Ovatko yksiloumllliset piirteet helposti mitattavalla aallonpituusalueella

tai sekoittuvatko ne muista materiaaleista tai ympaumlristoumlstauml tuleviin

saumlteilyhin

Shau GA Burke HK 2003 Spectral imaging for remote sensing Lincoln Laboratory Journal 14 3-28

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Multi- tai hyperspektrikuvantamisella voidaan tehdauml spektroskooppinen mittaus monesta positiosta yhtaumlaikaisesti

ndash Visualisointi

ndash Kemiallinen koostumus

ndash Kemialliset reaktiot

ndash Fysikaaliset ominaisuudet (tekstuuri morfologia)

ndash Kappaleen muoto

ndash Ominaisuuksien ja koostumuksen vaihtelu kappaleessa

562018httpswwwpsi-technicscomENServices-roductsIndustrial-Image-ProcessingHyperspectral-Imagingphp

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

Ensimmaumliset multispektrikuvantamiset olivat kaukokartoitusta

satelliiteista

Vaumlaumlraumlvaumlrikuva Dallas Texas Ensimmaumlinen Landsat kuva otettu

heinaumlkuun 25 1972 (NASArsquos Earth Observatory) Landsatin mukana oli

kaksi anturia Multi Spectral Scanner (MSS) and the Return-Beam

Vidicon (RBV)

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

httpscommonswikimediaorgwikiFileMultispectralComparedToHyperspectraljpg

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

In

Bedini E The use of hyperspectral

remote sensing for mineral exploration a

review Journal of Hyperspectral Remote

Sensing 7(4) pp189-211

From

Clark RN 1999 Spectroscopy of rocks

and minerals and principles of

spectroscopy in Rencz AN (ed)

Remote Sensing for the Earth Sciences v

3 John Wiley New York pp 3ndash58

Ensimmaumliset hyperspektrikuvantamiset liittyivaumlt malmin ja oumlljyn

etsintaumlaumln

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

In

Bedini E The use of hyperspectral

remote sensing for mineral exploration a

review Journal of Hyperspectral Remote

Sensing 7(4) pp189-211

From

Vaughan RG Hook SJ Calvin WM

Taranik JV 2005 Surface mineral

mapping at Steamboat Springs Nevada

USA with multi-wavelength thermal

infrared images Remote Sensing of

Environment 99 140ndash158

Eri alkuaineilla ja kemiallisilla yhdisteillauml on omat absorption ja

sirontaominaisuutensa eri aallonpituusalueilla

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

Spektrikuvantamisessa kemiallisen karakterisoinnin lisaumlksi

voidaan mitata vaihtelua jakaumaa tekstuuria ymv Lisaumlksi

visualisointi on usein hyoumldyllistauml

AVIRIS is a instrument in the

realm of Earth Remote

Sensing It is an optical

sensor that delivers calibrated

images of the upwelling

spectral radiance in 224

contiguous spectral channels

(bands) with wavelengths

from 400 to 2500

nanometers AVIRIS has

been flown on four aircraft

platforms NASAs ER-2 jet

Twin Otter Internationals

turboprop Scaled

Composites Proteus and

NASAs WB-57 The ER-2

flies at approximately 20 km

above sea level at about 730

kmhr The Twin Otter aircraft

flies at 4km above ground

level at 130kmhr AVIRIS has

flown North America Europe

portions of South America

and Argentina

httpsavirisjplnasagovIn

Bedini E The use of

hyperspectral remote

sensing for mineral

exploration a review

Journal of Hyperspectral

Remote Sensing 7(4)

pp189-211

From

Clark RN Swayze GA

Livo KE Kokaly RF

Sutley SJ Dalton JB

McDougal RR Gent

CA 2003 Imaging

spectroscopy Earth and

planetary remote sensing

with the USGS

Tetracorder and expert

systems Journal

Geophysical Research-

Planets 108 44

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Mitauml voidaan mitata spektrikuvantamalla

bull Mitauml tahansa aineita ja ilmioumlitauml joilla on fysikaalisia (optisia VIS NIR TIR) ominaisuuksia jotka vaihtelevat saumlhkoumlmagneettisen spektrin aallonpituuden funktiona

Eri sovellusalueita mm

ndash Malmin ja oumlljyn etsintauml (mineralogia)

ndash Maatalous

ndash Laumlaumlketiede

ndash Elintarviketeollisuus

ndash Valvonta turvallisuus rikospaikkatutkinta

ndash Fysiikka

ndash Astronomia

ndash Kemia

ndash Ympaumlristouml ja biologia

ndash Kaukokartoitus satelliiteista lentokoneista lennokeista

ndash Argeologia historia dokumentit ja taide

ndash Materiaalitieteet ja valmistusprosessit (polymeerit metallit komposiitit jne)

ndash hellip

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Reflektanssiin tai transmittanssiin vaikuttavat naumlytteen ja valon (saumlhkoumlmagneettisen saumlteilyn) vuorovaikutus ndash Spekulaari heijastus (peiliheijastus)

ndash Elastinen sironta ja diffuusi heijastuminen

ndash Epaumlelastinen sironta ja Raman-siirtymauml

ndash Absorptio

ndash Absorptio ja fluoresenssi

ndash Transmissio

ndash Interferenssi

562018

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

Naumlyte KuvausKalibroitu

spektrikuvadata

Musta- ja

valkoreferenssikuvat

Kalibrointikuvat

Ilmakehaumlkorjaukset

Analyysin

kannalta

oleellinen

data

Luokitellut ja

kemiallisen

information

sisaumlltaumlvaumlt kuvat

Referenssimittaus

perinteisellauml

menetelmaumlllauml

Tutkittavan alueen

valinta ja data

Mallin ja analyysin luominen

tai opettaminen

kaistojen valinta

verifiointi

Sovelluksen rakentaminen esimerkki eri vaiheista

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

Ruuan laatu ja turvallisuus Pieni osa taulukosta joka loumlytyy

kokonaisuudessaan katsauksesta Huang H Liu L and Ngadi MO

2014 Recent developments in hyperspectral imaging for assessment of food quality and

safety Sensors 14(4) pp7248-7276

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

Ruuan laatu ja turvallisuus katsauksia ja taulukoita mm lihan ja kalan laatuun liittyen

ndash Wu D and Sun DW 2013 Advanced applications of hyperspectral imagingtechnology for food quality and safety analysis and assessment A reviewmdashPart II Applications Innovative Food Science amp Emerging Technologies 19 pp15-28

ndash Wu D amp Sun D W (2013) Advanced applications of hyperspectral imagingtechnology for food quality and safety analysis and assessment A reviewmdashPart I Fundamentals Innovative Food Science amp Emerging Technologies 19 1-14

ndash ElMasry G Kamruzzaman M Sun D W amp Allen P (2012) Principles and applications of hyperspectral imaging in quality evaluation of agro-food products a review Critical reviews in food science and nutrition 52(11) 999-1023

ndash Liu D Zeng X A amp Sun D W (2015) Recent developments and applications of hyperspectral imaging for quality evaluation of agriculturalproducts a review Critical reviews in food science and nutrition 55(12) 1744-1757

ndash Cheng JH and Sun DW 2015 Recent applications of spectroscopicand hyperspectral imaging techniques with chemometric analysis for rapid inspection of microbial spoilage in muscle foods Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety 14(4) pp478-490

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Maatalous-elintarvike

562018

Tuotteetndash Hedelmaumlt (mm omena

sitrushedelmaumlt paumlaumlrynauml kiivi viinirypaumlle persikka tomaatti banaani mustikka mansikka jne)

ndash Muita kasveja (mm siemenet paumlhkinaumlt sipulit maissi vehnauml)

ndash Liha ja kala

Tutkittavat ominaisuudetndash Vauriot

ndash Sisaumliset vauriot

ndash Kolhiintumiset

ndash Sairaudet

ndash Hyoumlnteisvauriot

ndash Pilaantuminen (esim Salmonella Noro)

ndash Vaumlri

ndash Kosteus

ndash Kiinteys

ndash Kypsyys

ndash Jauhomaisuus

ndash Liukenevat kuiva-aineet

ndash Vesi

ndash Mureus

ndash Rasva

ndash Mikrobiologinen pilaantuminen

ndash pH

ndash Proteiini

ndash Luokittelu

ndash Tekstuuri

ndash Autenttisuus ja vaumlaumlrennoumlkset

ndash Jaumlaumldytys ndash sulatus

ndash Kylmettymisvauriot

ndash Lajintunnistus

ndash TVC

ndash Sukkulamadot

ndash Rakenne tekstuuri

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

Cheng JH and Sun DW 2015 Recent applications of spectroscopic and hyperspectral imaging

techniques with chemometric analysis for rapid inspection of microbial spoilage in muscle foods

Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety 14(4) pp478-490

Visualization of microbial spoilage distribution of muscle foods (A) Enterobacteriaceae

distribution in chicken fillets (B) TVC distribution in salmon fillets and (C) E Coli

distribution in grass carp fish fillets

Esimerkki lihan pilaantumisen spektrikuvantamisesta

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Vaumlriin liittyvaumlt reaktiot keksin paistamisessa

ndash Karamellisointi

ndash Maillard

ndash Dekstrinisaatio

562018

httpswwwperception-parkcombrowning-of-biscuits

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTOLaumlaumlketieteellisiauml sovelluksia

562018

Lu G and Fei B 2014 Medical hyperspectral imaging a review Journal of biomedical optics 19(1)

p010901

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Sovelluskohteeseen liittyvauml osaaminen on oleellinen osa

menetelmaumlkehitystauml Yhteistyouml eri tahojen kanssa taumlrkeaumlauml

562018

Kaukokartoitus

bull Finnish Geospatial Research Institute Remote Sensing and Photogrammetry

bull Dr Eija Honkavaara

bull LUKE (Natural resources institute)

bull Precision agriculture

bull Jere Kaivosoja Liisa Pesonen

bull Forestry inventory

bull Dr Sakari Tuominen

Hospitals

bull Helsinki University Hospital

bull Prof Anna-Mari Ranki (MD)

bull Prof emeritus Olli Saksela (MD)

bull Dr Noora Neittaanmaumlki-Perttu (MD)

bull Dr Leila Jeskanen

bull Tampere University Hospital

bull Prof Erna Snellman (MD)

bull Central Hospital of Paumlijaumlt-Haumlmauml

bull Dr Mari Groumlnroos (MD)

bull Mari Salmivaara (MD PhD student)

bull Dr Taneli Tani (MD)

bull Janne Raumlsaumlnen (MD PhD student)

Informaatioteknologian tiedekunta

Eri tiedekunnat laitokset ja tieteenalat Jyvaumlskylaumln yliopistolla (fysiikka

matematiikka biologia ja ympaumlristoumltieteet kemia taide)

Kamerat

ndash VTT Technical Research Centre of

Finland

bull Dr Heikki Saari Dr Anna Rissanen

Dr Harri Ojanen

ndash Senop Ltd

ndash Specim Ltd

Sovellukset

bull Jamk

bull Prosessiteollisuuden yritykset

bull Automaatio ja mittauslaitetoimittajat

bull Teollisuusyritykset

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Iho optinen rakenne

Wavelength

450 500 550 600 650 700 750 800 850 900

Ab

so

rption

coe

ffic

ien

t (A

U)

0

100

200

300

400

500

600

OxyhaemoglobinDeoxyhaemoglobinMelanin

Wavelength

450 500 550 600 650 700 750 800 850 900

Ab

so

rption

coe

ffic

ien

t (A

U)

0

100

200

300

400

500

600

OxyhaemoglobinDeoxyhaemoglobinMelanin

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

MODELLING SKINbull Blood concentration

bull Oxygen saturation

bull Total absorption

bull Total scattering

bull Melanin concentration etc

Kuvantavassa mittauksessa mahdollista mitata samalla kertaa kemiallinen koostumus ja rakennetekstuuri

Ihon topografia (kolmiulotteinen pinnan muoto)

Ihon pigmentti ja melaniini

Fotometrisellauml

sterokuvauksella

voidaan mitata pinnan

karheus ja muoto

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Pintavesien laadun mittaus kaukokartoituksella

ndash Ensimmaumliset multispektrimittaukset avomereltauml -70 luvulta

laumlhtien (Landsat-satelliitti)

ndash Mitattiin laumlhinnauml klorofyllipitoisuutta

562018

Gholizadeh M H Melesse A M amp Reddi L (2016) A comprehensive review on water

quality parameters estimation using remote sensing techniques Sensors 16(8) 1298

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

Taumlmaumln kalvon materiaali webbi-

kirjasta

Curtis Mobley Ocean Optics

httpwwwoceanopticsbookinfovie

wradiative_transfer_theoryradiative

_transfer_equations

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Jaumlrvet joet ja rannikot hankalampia koska siniviherlevaumlt eivaumlt maumlaumlritauml veden vaumlriauml

ndash Sameus (suspendoituneet kiintoaineet epaumlorgaaniset aineet) liuenneet orgaaniset vaumlriaineet (CDOM) muut orgaaniset hiukkaset ja jaumltteet kuin levaumlt

ndash Tarvitaan parempi paikka- ja spektriresoluutio

bull Mittaukset veneestauml pienlentokoneesta lennokeista

bull Hyperspektrikamerat

ndash Algoritmit

bull Lokaalit regressiomallit

bull Muutamaa kaistaa hyoumldyntaumlvaumlt sovitetut mallit

bull Neuroverkot

bull Semi-analyyttiset mallit

bull Bio-optiset mallit

bull Absorptio ja sironta aineen ominaisuudet

bull Spektrikirjastot

bull Unmixing

bull Radiative transfer funktion simuloinnit (esim Monte Carlo menetelmauml)

562018

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Lohjanjaumlrvi klorofylli

ja sameus

562018

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Pintavesien laadun mittaus spektrikuvantamisella

562018

Gholizadeh M H Melesse A M amp Reddi L (2016) A comprehensive

review on water quality parameters estimation using remote sensing

techniques Sensors 16(8) 1298

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

The ground robot is purpose-designed for the vegetable industry to

help farmers collect intelligence on nutritional information

autonomous farm surveillance mapping classification and

detection of pests and eventually autonomous weeding and

harvesting

httpsresononcomApplicationsPrecisionAgricultureLadybugPrecisionAgricultureRobothtml

Millaisia spektrikuvantamisjaumlrjestelmaumlt voisivat olla

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

httpswwwphotonicscoma25139Hyperspectral_Imaging_Spectroscopy_A_Look_at

Optisilla kuitujen avulla voidaan yhdellauml

spektrikamerakennolla mitata useasti kohdasta yhtauml

aikaa

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTOJaumltteenkaumlsittely kierraumltys

562018

httpswwwlla-instrumentscomfilesllapdfInfoschriften20ENGComparison_NIR_sorting_technologypdf

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

Polymeerien tunnistamiseen soveltuu CH vaumlraumlhtelyt vaumllillauml 1400 nm ja 1900

nm

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

Kameroiden lisaumlksi IT-labrassa

- Vaaka

- Mikroskooppi

- Valonlaumlhteitauml

- Optisia komponentteja kuten linssejauml peilejauml

sateenjakajia jne

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Sironta ja hiukkaskoko

562018

Spectrum shape factor

Particle size decreases

Laserdiffraktioanalyysi

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Dielektriset ohutkalvot

562018

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Interferenssi

562018

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Interferenssispektrin mallintaminen ja ohutkalvojen

paksuuden ja taitekertoimen vaihtelu

562018

PVD TiO2 film glass substrate

ALD Al2O3 film Si substrate

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO Rikospaikka

562018

Neljaumlauml erilaista verta

farkkukankaassa

Using VISNIR and IR spectral cameras for detecting and

separating crime scene details

Jaana Kuula Ilkka Poumlloumlnen Hannu-Heikki Puupponen

Tuomas Selander Tapani Reinikainen Tapani Kalenius

Heikki Saarid

Proc of SPIE Vol 8359

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Taiteen aitous

562018

Haystack in the Evening Sun and hyperspectral imaging

Painting owned by

Goumlsta Serlachius

Fine Arts

Foundation

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Biologiset naumlytteet levaumlt

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Spektrikuvantamista IT tiedekunnassa

Soveltavaa- ja perustutkimusta

ndash Kaukokartoitus

ndash Biologiset sovellukset

562018

Biomassan arvio turvesuolta

(r = 087 R2 = 075 RMSE lt20)

Jaumlrven vedenlaatu Sameus

Ekosysteemin vaikutus

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Spektrikuvantamisen hyvaumlt ja huonot puolet

Hyvaumlaumlndash Rikkomaton

ndash Koskettamaton

ndash Turvallinen menetelmauml (tarvittava saumlteilyt esim naumlkyvaumlauml valoa)

ndash Voidaan mitata online inline kenttaumlmittaukset

ndash Nopea (iso alue kerralla monta mittausta kerralla ei tarvita naumlyttenottoa)

ndash Monia ominaisuuksia voidaan mitata yhtaumlaikaisesti

bull Kemiallinen analyysi

bull Rakennetekstuuri

bull Muoto ja kappaleen tunnistus

bull Vaihtelut

Huonoandash Kallis

ndash Datamaumlaumlraumlt suuria ja analyysit raskaita

ndash Valaistus ja ympaumlroumlivaumlt olosuhteet voivat olla haasteellisia

562018

Page 3: SPEKTRIKUVANTAMINEN: SOVELLUKSET · Critical reviews in food science and nutrition, 55(12), 1744-1757. – Cheng, J.H. and Sun, D.W., 2015. Recent applications of spectroscopic and

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Spektroskopian soveltaminen

ndash Riippuen materiaalista ja sen kemiallisesta koostumuksesta valo tai

saumlhkoumlmagneettinen saumlteily absorboituu laumlpaumlise ja heijastuu materiaalista

eri tavoin

562018

Ovatko yksiloumllliset piirteet helposti mitattavalla aallonpituusalueella

tai sekoittuvatko ne muista materiaaleista tai ympaumlristoumlstauml tuleviin

saumlteilyhin

Shau GA Burke HK 2003 Spectral imaging for remote sensing Lincoln Laboratory Journal 14 3-28

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Multi- tai hyperspektrikuvantamisella voidaan tehdauml spektroskooppinen mittaus monesta positiosta yhtaumlaikaisesti

ndash Visualisointi

ndash Kemiallinen koostumus

ndash Kemialliset reaktiot

ndash Fysikaaliset ominaisuudet (tekstuuri morfologia)

ndash Kappaleen muoto

ndash Ominaisuuksien ja koostumuksen vaihtelu kappaleessa

562018httpswwwpsi-technicscomENServices-roductsIndustrial-Image-ProcessingHyperspectral-Imagingphp

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

Ensimmaumliset multispektrikuvantamiset olivat kaukokartoitusta

satelliiteista

Vaumlaumlraumlvaumlrikuva Dallas Texas Ensimmaumlinen Landsat kuva otettu

heinaumlkuun 25 1972 (NASArsquos Earth Observatory) Landsatin mukana oli

kaksi anturia Multi Spectral Scanner (MSS) and the Return-Beam

Vidicon (RBV)

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

httpscommonswikimediaorgwikiFileMultispectralComparedToHyperspectraljpg

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

In

Bedini E The use of hyperspectral

remote sensing for mineral exploration a

review Journal of Hyperspectral Remote

Sensing 7(4) pp189-211

From

Clark RN 1999 Spectroscopy of rocks

and minerals and principles of

spectroscopy in Rencz AN (ed)

Remote Sensing for the Earth Sciences v

3 John Wiley New York pp 3ndash58

Ensimmaumliset hyperspektrikuvantamiset liittyivaumlt malmin ja oumlljyn

etsintaumlaumln

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

In

Bedini E The use of hyperspectral

remote sensing for mineral exploration a

review Journal of Hyperspectral Remote

Sensing 7(4) pp189-211

From

Vaughan RG Hook SJ Calvin WM

Taranik JV 2005 Surface mineral

mapping at Steamboat Springs Nevada

USA with multi-wavelength thermal

infrared images Remote Sensing of

Environment 99 140ndash158

Eri alkuaineilla ja kemiallisilla yhdisteillauml on omat absorption ja

sirontaominaisuutensa eri aallonpituusalueilla

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

Spektrikuvantamisessa kemiallisen karakterisoinnin lisaumlksi

voidaan mitata vaihtelua jakaumaa tekstuuria ymv Lisaumlksi

visualisointi on usein hyoumldyllistauml

AVIRIS is a instrument in the

realm of Earth Remote

Sensing It is an optical

sensor that delivers calibrated

images of the upwelling

spectral radiance in 224

contiguous spectral channels

(bands) with wavelengths

from 400 to 2500

nanometers AVIRIS has

been flown on four aircraft

platforms NASAs ER-2 jet

Twin Otter Internationals

turboprop Scaled

Composites Proteus and

NASAs WB-57 The ER-2

flies at approximately 20 km

above sea level at about 730

kmhr The Twin Otter aircraft

flies at 4km above ground

level at 130kmhr AVIRIS has

flown North America Europe

portions of South America

and Argentina

httpsavirisjplnasagovIn

Bedini E The use of

hyperspectral remote

sensing for mineral

exploration a review

Journal of Hyperspectral

Remote Sensing 7(4)

pp189-211

From

Clark RN Swayze GA

Livo KE Kokaly RF

Sutley SJ Dalton JB

McDougal RR Gent

CA 2003 Imaging

spectroscopy Earth and

planetary remote sensing

with the USGS

Tetracorder and expert

systems Journal

Geophysical Research-

Planets 108 44

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Mitauml voidaan mitata spektrikuvantamalla

bull Mitauml tahansa aineita ja ilmioumlitauml joilla on fysikaalisia (optisia VIS NIR TIR) ominaisuuksia jotka vaihtelevat saumlhkoumlmagneettisen spektrin aallonpituuden funktiona

Eri sovellusalueita mm

ndash Malmin ja oumlljyn etsintauml (mineralogia)

ndash Maatalous

ndash Laumlaumlketiede

ndash Elintarviketeollisuus

ndash Valvonta turvallisuus rikospaikkatutkinta

ndash Fysiikka

ndash Astronomia

ndash Kemia

ndash Ympaumlristouml ja biologia

ndash Kaukokartoitus satelliiteista lentokoneista lennokeista

ndash Argeologia historia dokumentit ja taide

ndash Materiaalitieteet ja valmistusprosessit (polymeerit metallit komposiitit jne)

ndash hellip

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Reflektanssiin tai transmittanssiin vaikuttavat naumlytteen ja valon (saumlhkoumlmagneettisen saumlteilyn) vuorovaikutus ndash Spekulaari heijastus (peiliheijastus)

ndash Elastinen sironta ja diffuusi heijastuminen

ndash Epaumlelastinen sironta ja Raman-siirtymauml

ndash Absorptio

ndash Absorptio ja fluoresenssi

ndash Transmissio

ndash Interferenssi

562018

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

Naumlyte KuvausKalibroitu

spektrikuvadata

Musta- ja

valkoreferenssikuvat

Kalibrointikuvat

Ilmakehaumlkorjaukset

Analyysin

kannalta

oleellinen

data

Luokitellut ja

kemiallisen

information

sisaumlltaumlvaumlt kuvat

Referenssimittaus

perinteisellauml

menetelmaumlllauml

Tutkittavan alueen

valinta ja data

Mallin ja analyysin luominen

tai opettaminen

kaistojen valinta

verifiointi

Sovelluksen rakentaminen esimerkki eri vaiheista

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

Ruuan laatu ja turvallisuus Pieni osa taulukosta joka loumlytyy

kokonaisuudessaan katsauksesta Huang H Liu L and Ngadi MO

2014 Recent developments in hyperspectral imaging for assessment of food quality and

safety Sensors 14(4) pp7248-7276

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

Ruuan laatu ja turvallisuus katsauksia ja taulukoita mm lihan ja kalan laatuun liittyen

ndash Wu D and Sun DW 2013 Advanced applications of hyperspectral imagingtechnology for food quality and safety analysis and assessment A reviewmdashPart II Applications Innovative Food Science amp Emerging Technologies 19 pp15-28

ndash Wu D amp Sun D W (2013) Advanced applications of hyperspectral imagingtechnology for food quality and safety analysis and assessment A reviewmdashPart I Fundamentals Innovative Food Science amp Emerging Technologies 19 1-14

ndash ElMasry G Kamruzzaman M Sun D W amp Allen P (2012) Principles and applications of hyperspectral imaging in quality evaluation of agro-food products a review Critical reviews in food science and nutrition 52(11) 999-1023

ndash Liu D Zeng X A amp Sun D W (2015) Recent developments and applications of hyperspectral imaging for quality evaluation of agriculturalproducts a review Critical reviews in food science and nutrition 55(12) 1744-1757

ndash Cheng JH and Sun DW 2015 Recent applications of spectroscopicand hyperspectral imaging techniques with chemometric analysis for rapid inspection of microbial spoilage in muscle foods Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety 14(4) pp478-490

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Maatalous-elintarvike

562018

Tuotteetndash Hedelmaumlt (mm omena

sitrushedelmaumlt paumlaumlrynauml kiivi viinirypaumlle persikka tomaatti banaani mustikka mansikka jne)

ndash Muita kasveja (mm siemenet paumlhkinaumlt sipulit maissi vehnauml)

ndash Liha ja kala

Tutkittavat ominaisuudetndash Vauriot

ndash Sisaumliset vauriot

ndash Kolhiintumiset

ndash Sairaudet

ndash Hyoumlnteisvauriot

ndash Pilaantuminen (esim Salmonella Noro)

ndash Vaumlri

ndash Kosteus

ndash Kiinteys

ndash Kypsyys

ndash Jauhomaisuus

ndash Liukenevat kuiva-aineet

ndash Vesi

ndash Mureus

ndash Rasva

ndash Mikrobiologinen pilaantuminen

ndash pH

ndash Proteiini

ndash Luokittelu

ndash Tekstuuri

ndash Autenttisuus ja vaumlaumlrennoumlkset

ndash Jaumlaumldytys ndash sulatus

ndash Kylmettymisvauriot

ndash Lajintunnistus

ndash TVC

ndash Sukkulamadot

ndash Rakenne tekstuuri

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

Cheng JH and Sun DW 2015 Recent applications of spectroscopic and hyperspectral imaging

techniques with chemometric analysis for rapid inspection of microbial spoilage in muscle foods

Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety 14(4) pp478-490

Visualization of microbial spoilage distribution of muscle foods (A) Enterobacteriaceae

distribution in chicken fillets (B) TVC distribution in salmon fillets and (C) E Coli

distribution in grass carp fish fillets

Esimerkki lihan pilaantumisen spektrikuvantamisesta

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Vaumlriin liittyvaumlt reaktiot keksin paistamisessa

ndash Karamellisointi

ndash Maillard

ndash Dekstrinisaatio

562018

httpswwwperception-parkcombrowning-of-biscuits

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTOLaumlaumlketieteellisiauml sovelluksia

562018

Lu G and Fei B 2014 Medical hyperspectral imaging a review Journal of biomedical optics 19(1)

p010901

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Sovelluskohteeseen liittyvauml osaaminen on oleellinen osa

menetelmaumlkehitystauml Yhteistyouml eri tahojen kanssa taumlrkeaumlauml

562018

Kaukokartoitus

bull Finnish Geospatial Research Institute Remote Sensing and Photogrammetry

bull Dr Eija Honkavaara

bull LUKE (Natural resources institute)

bull Precision agriculture

bull Jere Kaivosoja Liisa Pesonen

bull Forestry inventory

bull Dr Sakari Tuominen

Hospitals

bull Helsinki University Hospital

bull Prof Anna-Mari Ranki (MD)

bull Prof emeritus Olli Saksela (MD)

bull Dr Noora Neittaanmaumlki-Perttu (MD)

bull Dr Leila Jeskanen

bull Tampere University Hospital

bull Prof Erna Snellman (MD)

bull Central Hospital of Paumlijaumlt-Haumlmauml

bull Dr Mari Groumlnroos (MD)

bull Mari Salmivaara (MD PhD student)

bull Dr Taneli Tani (MD)

bull Janne Raumlsaumlnen (MD PhD student)

Informaatioteknologian tiedekunta

Eri tiedekunnat laitokset ja tieteenalat Jyvaumlskylaumln yliopistolla (fysiikka

matematiikka biologia ja ympaumlristoumltieteet kemia taide)

Kamerat

ndash VTT Technical Research Centre of

Finland

bull Dr Heikki Saari Dr Anna Rissanen

Dr Harri Ojanen

ndash Senop Ltd

ndash Specim Ltd

Sovellukset

bull Jamk

bull Prosessiteollisuuden yritykset

bull Automaatio ja mittauslaitetoimittajat

bull Teollisuusyritykset

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Iho optinen rakenne

Wavelength

450 500 550 600 650 700 750 800 850 900

Ab

so

rption

coe

ffic

ien

t (A

U)

0

100

200

300

400

500

600

OxyhaemoglobinDeoxyhaemoglobinMelanin

Wavelength

450 500 550 600 650 700 750 800 850 900

Ab

so

rption

coe

ffic

ien

t (A

U)

0

100

200

300

400

500

600

OxyhaemoglobinDeoxyhaemoglobinMelanin

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

MODELLING SKINbull Blood concentration

bull Oxygen saturation

bull Total absorption

bull Total scattering

bull Melanin concentration etc

Kuvantavassa mittauksessa mahdollista mitata samalla kertaa kemiallinen koostumus ja rakennetekstuuri

Ihon topografia (kolmiulotteinen pinnan muoto)

Ihon pigmentti ja melaniini

Fotometrisellauml

sterokuvauksella

voidaan mitata pinnan

karheus ja muoto

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Pintavesien laadun mittaus kaukokartoituksella

ndash Ensimmaumliset multispektrimittaukset avomereltauml -70 luvulta

laumlhtien (Landsat-satelliitti)

ndash Mitattiin laumlhinnauml klorofyllipitoisuutta

562018

Gholizadeh M H Melesse A M amp Reddi L (2016) A comprehensive review on water

quality parameters estimation using remote sensing techniques Sensors 16(8) 1298

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

Taumlmaumln kalvon materiaali webbi-

kirjasta

Curtis Mobley Ocean Optics

httpwwwoceanopticsbookinfovie

wradiative_transfer_theoryradiative

_transfer_equations

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Jaumlrvet joet ja rannikot hankalampia koska siniviherlevaumlt eivaumlt maumlaumlritauml veden vaumlriauml

ndash Sameus (suspendoituneet kiintoaineet epaumlorgaaniset aineet) liuenneet orgaaniset vaumlriaineet (CDOM) muut orgaaniset hiukkaset ja jaumltteet kuin levaumlt

ndash Tarvitaan parempi paikka- ja spektriresoluutio

bull Mittaukset veneestauml pienlentokoneesta lennokeista

bull Hyperspektrikamerat

ndash Algoritmit

bull Lokaalit regressiomallit

bull Muutamaa kaistaa hyoumldyntaumlvaumlt sovitetut mallit

bull Neuroverkot

bull Semi-analyyttiset mallit

bull Bio-optiset mallit

bull Absorptio ja sironta aineen ominaisuudet

bull Spektrikirjastot

bull Unmixing

bull Radiative transfer funktion simuloinnit (esim Monte Carlo menetelmauml)

562018

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Lohjanjaumlrvi klorofylli

ja sameus

562018

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Pintavesien laadun mittaus spektrikuvantamisella

562018

Gholizadeh M H Melesse A M amp Reddi L (2016) A comprehensive

review on water quality parameters estimation using remote sensing

techniques Sensors 16(8) 1298

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

The ground robot is purpose-designed for the vegetable industry to

help farmers collect intelligence on nutritional information

autonomous farm surveillance mapping classification and

detection of pests and eventually autonomous weeding and

harvesting

httpsresononcomApplicationsPrecisionAgricultureLadybugPrecisionAgricultureRobothtml

Millaisia spektrikuvantamisjaumlrjestelmaumlt voisivat olla

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

httpswwwphotonicscoma25139Hyperspectral_Imaging_Spectroscopy_A_Look_at

Optisilla kuitujen avulla voidaan yhdellauml

spektrikamerakennolla mitata useasti kohdasta yhtauml

aikaa

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTOJaumltteenkaumlsittely kierraumltys

562018

httpswwwlla-instrumentscomfilesllapdfInfoschriften20ENGComparison_NIR_sorting_technologypdf

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

Polymeerien tunnistamiseen soveltuu CH vaumlraumlhtelyt vaumllillauml 1400 nm ja 1900

nm

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

Kameroiden lisaumlksi IT-labrassa

- Vaaka

- Mikroskooppi

- Valonlaumlhteitauml

- Optisia komponentteja kuten linssejauml peilejauml

sateenjakajia jne

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Sironta ja hiukkaskoko

562018

Spectrum shape factor

Particle size decreases

Laserdiffraktioanalyysi

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Dielektriset ohutkalvot

562018

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Interferenssi

562018

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Interferenssispektrin mallintaminen ja ohutkalvojen

paksuuden ja taitekertoimen vaihtelu

562018

PVD TiO2 film glass substrate

ALD Al2O3 film Si substrate

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO Rikospaikka

562018

Neljaumlauml erilaista verta

farkkukankaassa

Using VISNIR and IR spectral cameras for detecting and

separating crime scene details

Jaana Kuula Ilkka Poumlloumlnen Hannu-Heikki Puupponen

Tuomas Selander Tapani Reinikainen Tapani Kalenius

Heikki Saarid

Proc of SPIE Vol 8359

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Taiteen aitous

562018

Haystack in the Evening Sun and hyperspectral imaging

Painting owned by

Goumlsta Serlachius

Fine Arts

Foundation

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Biologiset naumlytteet levaumlt

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Spektrikuvantamista IT tiedekunnassa

Soveltavaa- ja perustutkimusta

ndash Kaukokartoitus

ndash Biologiset sovellukset

562018

Biomassan arvio turvesuolta

(r = 087 R2 = 075 RMSE lt20)

Jaumlrven vedenlaatu Sameus

Ekosysteemin vaikutus

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Spektrikuvantamisen hyvaumlt ja huonot puolet

Hyvaumlaumlndash Rikkomaton

ndash Koskettamaton

ndash Turvallinen menetelmauml (tarvittava saumlteilyt esim naumlkyvaumlauml valoa)

ndash Voidaan mitata online inline kenttaumlmittaukset

ndash Nopea (iso alue kerralla monta mittausta kerralla ei tarvita naumlyttenottoa)

ndash Monia ominaisuuksia voidaan mitata yhtaumlaikaisesti

bull Kemiallinen analyysi

bull Rakennetekstuuri

bull Muoto ja kappaleen tunnistus

bull Vaihtelut

Huonoandash Kallis

ndash Datamaumlaumlraumlt suuria ja analyysit raskaita

ndash Valaistus ja ympaumlroumlivaumlt olosuhteet voivat olla haasteellisia

562018

Page 4: SPEKTRIKUVANTAMINEN: SOVELLUKSET · Critical reviews in food science and nutrition, 55(12), 1744-1757. – Cheng, J.H. and Sun, D.W., 2015. Recent applications of spectroscopic and

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Multi- tai hyperspektrikuvantamisella voidaan tehdauml spektroskooppinen mittaus monesta positiosta yhtaumlaikaisesti

ndash Visualisointi

ndash Kemiallinen koostumus

ndash Kemialliset reaktiot

ndash Fysikaaliset ominaisuudet (tekstuuri morfologia)

ndash Kappaleen muoto

ndash Ominaisuuksien ja koostumuksen vaihtelu kappaleessa

562018httpswwwpsi-technicscomENServices-roductsIndustrial-Image-ProcessingHyperspectral-Imagingphp

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

Ensimmaumliset multispektrikuvantamiset olivat kaukokartoitusta

satelliiteista

Vaumlaumlraumlvaumlrikuva Dallas Texas Ensimmaumlinen Landsat kuva otettu

heinaumlkuun 25 1972 (NASArsquos Earth Observatory) Landsatin mukana oli

kaksi anturia Multi Spectral Scanner (MSS) and the Return-Beam

Vidicon (RBV)

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

httpscommonswikimediaorgwikiFileMultispectralComparedToHyperspectraljpg

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

In

Bedini E The use of hyperspectral

remote sensing for mineral exploration a

review Journal of Hyperspectral Remote

Sensing 7(4) pp189-211

From

Clark RN 1999 Spectroscopy of rocks

and minerals and principles of

spectroscopy in Rencz AN (ed)

Remote Sensing for the Earth Sciences v

3 John Wiley New York pp 3ndash58

Ensimmaumliset hyperspektrikuvantamiset liittyivaumlt malmin ja oumlljyn

etsintaumlaumln

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

In

Bedini E The use of hyperspectral

remote sensing for mineral exploration a

review Journal of Hyperspectral Remote

Sensing 7(4) pp189-211

From

Vaughan RG Hook SJ Calvin WM

Taranik JV 2005 Surface mineral

mapping at Steamboat Springs Nevada

USA with multi-wavelength thermal

infrared images Remote Sensing of

Environment 99 140ndash158

Eri alkuaineilla ja kemiallisilla yhdisteillauml on omat absorption ja

sirontaominaisuutensa eri aallonpituusalueilla

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

Spektrikuvantamisessa kemiallisen karakterisoinnin lisaumlksi

voidaan mitata vaihtelua jakaumaa tekstuuria ymv Lisaumlksi

visualisointi on usein hyoumldyllistauml

AVIRIS is a instrument in the

realm of Earth Remote

Sensing It is an optical

sensor that delivers calibrated

images of the upwelling

spectral radiance in 224

contiguous spectral channels

(bands) with wavelengths

from 400 to 2500

nanometers AVIRIS has

been flown on four aircraft

platforms NASAs ER-2 jet

Twin Otter Internationals

turboprop Scaled

Composites Proteus and

NASAs WB-57 The ER-2

flies at approximately 20 km

above sea level at about 730

kmhr The Twin Otter aircraft

flies at 4km above ground

level at 130kmhr AVIRIS has

flown North America Europe

portions of South America

and Argentina

httpsavirisjplnasagovIn

Bedini E The use of

hyperspectral remote

sensing for mineral

exploration a review

Journal of Hyperspectral

Remote Sensing 7(4)

pp189-211

From

Clark RN Swayze GA

Livo KE Kokaly RF

Sutley SJ Dalton JB

McDougal RR Gent

CA 2003 Imaging

spectroscopy Earth and

planetary remote sensing

with the USGS

Tetracorder and expert

systems Journal

Geophysical Research-

Planets 108 44

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Mitauml voidaan mitata spektrikuvantamalla

bull Mitauml tahansa aineita ja ilmioumlitauml joilla on fysikaalisia (optisia VIS NIR TIR) ominaisuuksia jotka vaihtelevat saumlhkoumlmagneettisen spektrin aallonpituuden funktiona

Eri sovellusalueita mm

ndash Malmin ja oumlljyn etsintauml (mineralogia)

ndash Maatalous

ndash Laumlaumlketiede

ndash Elintarviketeollisuus

ndash Valvonta turvallisuus rikospaikkatutkinta

ndash Fysiikka

ndash Astronomia

ndash Kemia

ndash Ympaumlristouml ja biologia

ndash Kaukokartoitus satelliiteista lentokoneista lennokeista

ndash Argeologia historia dokumentit ja taide

ndash Materiaalitieteet ja valmistusprosessit (polymeerit metallit komposiitit jne)

ndash hellip

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Reflektanssiin tai transmittanssiin vaikuttavat naumlytteen ja valon (saumlhkoumlmagneettisen saumlteilyn) vuorovaikutus ndash Spekulaari heijastus (peiliheijastus)

ndash Elastinen sironta ja diffuusi heijastuminen

ndash Epaumlelastinen sironta ja Raman-siirtymauml

ndash Absorptio

ndash Absorptio ja fluoresenssi

ndash Transmissio

ndash Interferenssi

562018

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

Naumlyte KuvausKalibroitu

spektrikuvadata

Musta- ja

valkoreferenssikuvat

Kalibrointikuvat

Ilmakehaumlkorjaukset

Analyysin

kannalta

oleellinen

data

Luokitellut ja

kemiallisen

information

sisaumlltaumlvaumlt kuvat

Referenssimittaus

perinteisellauml

menetelmaumlllauml

Tutkittavan alueen

valinta ja data

Mallin ja analyysin luominen

tai opettaminen

kaistojen valinta

verifiointi

Sovelluksen rakentaminen esimerkki eri vaiheista

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

Ruuan laatu ja turvallisuus Pieni osa taulukosta joka loumlytyy

kokonaisuudessaan katsauksesta Huang H Liu L and Ngadi MO

2014 Recent developments in hyperspectral imaging for assessment of food quality and

safety Sensors 14(4) pp7248-7276

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

Ruuan laatu ja turvallisuus katsauksia ja taulukoita mm lihan ja kalan laatuun liittyen

ndash Wu D and Sun DW 2013 Advanced applications of hyperspectral imagingtechnology for food quality and safety analysis and assessment A reviewmdashPart II Applications Innovative Food Science amp Emerging Technologies 19 pp15-28

ndash Wu D amp Sun D W (2013) Advanced applications of hyperspectral imagingtechnology for food quality and safety analysis and assessment A reviewmdashPart I Fundamentals Innovative Food Science amp Emerging Technologies 19 1-14

ndash ElMasry G Kamruzzaman M Sun D W amp Allen P (2012) Principles and applications of hyperspectral imaging in quality evaluation of agro-food products a review Critical reviews in food science and nutrition 52(11) 999-1023

ndash Liu D Zeng X A amp Sun D W (2015) Recent developments and applications of hyperspectral imaging for quality evaluation of agriculturalproducts a review Critical reviews in food science and nutrition 55(12) 1744-1757

ndash Cheng JH and Sun DW 2015 Recent applications of spectroscopicand hyperspectral imaging techniques with chemometric analysis for rapid inspection of microbial spoilage in muscle foods Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety 14(4) pp478-490

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Maatalous-elintarvike

562018

Tuotteetndash Hedelmaumlt (mm omena

sitrushedelmaumlt paumlaumlrynauml kiivi viinirypaumlle persikka tomaatti banaani mustikka mansikka jne)

ndash Muita kasveja (mm siemenet paumlhkinaumlt sipulit maissi vehnauml)

ndash Liha ja kala

Tutkittavat ominaisuudetndash Vauriot

ndash Sisaumliset vauriot

ndash Kolhiintumiset

ndash Sairaudet

ndash Hyoumlnteisvauriot

ndash Pilaantuminen (esim Salmonella Noro)

ndash Vaumlri

ndash Kosteus

ndash Kiinteys

ndash Kypsyys

ndash Jauhomaisuus

ndash Liukenevat kuiva-aineet

ndash Vesi

ndash Mureus

ndash Rasva

ndash Mikrobiologinen pilaantuminen

ndash pH

ndash Proteiini

ndash Luokittelu

ndash Tekstuuri

ndash Autenttisuus ja vaumlaumlrennoumlkset

ndash Jaumlaumldytys ndash sulatus

ndash Kylmettymisvauriot

ndash Lajintunnistus

ndash TVC

ndash Sukkulamadot

ndash Rakenne tekstuuri

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

Cheng JH and Sun DW 2015 Recent applications of spectroscopic and hyperspectral imaging

techniques with chemometric analysis for rapid inspection of microbial spoilage in muscle foods

Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety 14(4) pp478-490

Visualization of microbial spoilage distribution of muscle foods (A) Enterobacteriaceae

distribution in chicken fillets (B) TVC distribution in salmon fillets and (C) E Coli

distribution in grass carp fish fillets

Esimerkki lihan pilaantumisen spektrikuvantamisesta

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Vaumlriin liittyvaumlt reaktiot keksin paistamisessa

ndash Karamellisointi

ndash Maillard

ndash Dekstrinisaatio

562018

httpswwwperception-parkcombrowning-of-biscuits

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTOLaumlaumlketieteellisiauml sovelluksia

562018

Lu G and Fei B 2014 Medical hyperspectral imaging a review Journal of biomedical optics 19(1)

p010901

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Sovelluskohteeseen liittyvauml osaaminen on oleellinen osa

menetelmaumlkehitystauml Yhteistyouml eri tahojen kanssa taumlrkeaumlauml

562018

Kaukokartoitus

bull Finnish Geospatial Research Institute Remote Sensing and Photogrammetry

bull Dr Eija Honkavaara

bull LUKE (Natural resources institute)

bull Precision agriculture

bull Jere Kaivosoja Liisa Pesonen

bull Forestry inventory

bull Dr Sakari Tuominen

Hospitals

bull Helsinki University Hospital

bull Prof Anna-Mari Ranki (MD)

bull Prof emeritus Olli Saksela (MD)

bull Dr Noora Neittaanmaumlki-Perttu (MD)

bull Dr Leila Jeskanen

bull Tampere University Hospital

bull Prof Erna Snellman (MD)

bull Central Hospital of Paumlijaumlt-Haumlmauml

bull Dr Mari Groumlnroos (MD)

bull Mari Salmivaara (MD PhD student)

bull Dr Taneli Tani (MD)

bull Janne Raumlsaumlnen (MD PhD student)

Informaatioteknologian tiedekunta

Eri tiedekunnat laitokset ja tieteenalat Jyvaumlskylaumln yliopistolla (fysiikka

matematiikka biologia ja ympaumlristoumltieteet kemia taide)

Kamerat

ndash VTT Technical Research Centre of

Finland

bull Dr Heikki Saari Dr Anna Rissanen

Dr Harri Ojanen

ndash Senop Ltd

ndash Specim Ltd

Sovellukset

bull Jamk

bull Prosessiteollisuuden yritykset

bull Automaatio ja mittauslaitetoimittajat

bull Teollisuusyritykset

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Iho optinen rakenne

Wavelength

450 500 550 600 650 700 750 800 850 900

Ab

so

rption

coe

ffic

ien

t (A

U)

0

100

200

300

400

500

600

OxyhaemoglobinDeoxyhaemoglobinMelanin

Wavelength

450 500 550 600 650 700 750 800 850 900

Ab

so

rption

coe

ffic

ien

t (A

U)

0

100

200

300

400

500

600

OxyhaemoglobinDeoxyhaemoglobinMelanin

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

MODELLING SKINbull Blood concentration

bull Oxygen saturation

bull Total absorption

bull Total scattering

bull Melanin concentration etc

Kuvantavassa mittauksessa mahdollista mitata samalla kertaa kemiallinen koostumus ja rakennetekstuuri

Ihon topografia (kolmiulotteinen pinnan muoto)

Ihon pigmentti ja melaniini

Fotometrisellauml

sterokuvauksella

voidaan mitata pinnan

karheus ja muoto

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Pintavesien laadun mittaus kaukokartoituksella

ndash Ensimmaumliset multispektrimittaukset avomereltauml -70 luvulta

laumlhtien (Landsat-satelliitti)

ndash Mitattiin laumlhinnauml klorofyllipitoisuutta

562018

Gholizadeh M H Melesse A M amp Reddi L (2016) A comprehensive review on water

quality parameters estimation using remote sensing techniques Sensors 16(8) 1298

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

Taumlmaumln kalvon materiaali webbi-

kirjasta

Curtis Mobley Ocean Optics

httpwwwoceanopticsbookinfovie

wradiative_transfer_theoryradiative

_transfer_equations

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Jaumlrvet joet ja rannikot hankalampia koska siniviherlevaumlt eivaumlt maumlaumlritauml veden vaumlriauml

ndash Sameus (suspendoituneet kiintoaineet epaumlorgaaniset aineet) liuenneet orgaaniset vaumlriaineet (CDOM) muut orgaaniset hiukkaset ja jaumltteet kuin levaumlt

ndash Tarvitaan parempi paikka- ja spektriresoluutio

bull Mittaukset veneestauml pienlentokoneesta lennokeista

bull Hyperspektrikamerat

ndash Algoritmit

bull Lokaalit regressiomallit

bull Muutamaa kaistaa hyoumldyntaumlvaumlt sovitetut mallit

bull Neuroverkot

bull Semi-analyyttiset mallit

bull Bio-optiset mallit

bull Absorptio ja sironta aineen ominaisuudet

bull Spektrikirjastot

bull Unmixing

bull Radiative transfer funktion simuloinnit (esim Monte Carlo menetelmauml)

562018

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Lohjanjaumlrvi klorofylli

ja sameus

562018

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Pintavesien laadun mittaus spektrikuvantamisella

562018

Gholizadeh M H Melesse A M amp Reddi L (2016) A comprehensive

review on water quality parameters estimation using remote sensing

techniques Sensors 16(8) 1298

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

The ground robot is purpose-designed for the vegetable industry to

help farmers collect intelligence on nutritional information

autonomous farm surveillance mapping classification and

detection of pests and eventually autonomous weeding and

harvesting

httpsresononcomApplicationsPrecisionAgricultureLadybugPrecisionAgricultureRobothtml

Millaisia spektrikuvantamisjaumlrjestelmaumlt voisivat olla

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

httpswwwphotonicscoma25139Hyperspectral_Imaging_Spectroscopy_A_Look_at

Optisilla kuitujen avulla voidaan yhdellauml

spektrikamerakennolla mitata useasti kohdasta yhtauml

aikaa

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTOJaumltteenkaumlsittely kierraumltys

562018

httpswwwlla-instrumentscomfilesllapdfInfoschriften20ENGComparison_NIR_sorting_technologypdf

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

Polymeerien tunnistamiseen soveltuu CH vaumlraumlhtelyt vaumllillauml 1400 nm ja 1900

nm

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

Kameroiden lisaumlksi IT-labrassa

- Vaaka

- Mikroskooppi

- Valonlaumlhteitauml

- Optisia komponentteja kuten linssejauml peilejauml

sateenjakajia jne

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Sironta ja hiukkaskoko

562018

Spectrum shape factor

Particle size decreases

Laserdiffraktioanalyysi

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Dielektriset ohutkalvot

562018

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Interferenssi

562018

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Interferenssispektrin mallintaminen ja ohutkalvojen

paksuuden ja taitekertoimen vaihtelu

562018

PVD TiO2 film glass substrate

ALD Al2O3 film Si substrate

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO Rikospaikka

562018

Neljaumlauml erilaista verta

farkkukankaassa

Using VISNIR and IR spectral cameras for detecting and

separating crime scene details

Jaana Kuula Ilkka Poumlloumlnen Hannu-Heikki Puupponen

Tuomas Selander Tapani Reinikainen Tapani Kalenius

Heikki Saarid

Proc of SPIE Vol 8359

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Taiteen aitous

562018

Haystack in the Evening Sun and hyperspectral imaging

Painting owned by

Goumlsta Serlachius

Fine Arts

Foundation

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Biologiset naumlytteet levaumlt

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Spektrikuvantamista IT tiedekunnassa

Soveltavaa- ja perustutkimusta

ndash Kaukokartoitus

ndash Biologiset sovellukset

562018

Biomassan arvio turvesuolta

(r = 087 R2 = 075 RMSE lt20)

Jaumlrven vedenlaatu Sameus

Ekosysteemin vaikutus

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Spektrikuvantamisen hyvaumlt ja huonot puolet

Hyvaumlaumlndash Rikkomaton

ndash Koskettamaton

ndash Turvallinen menetelmauml (tarvittava saumlteilyt esim naumlkyvaumlauml valoa)

ndash Voidaan mitata online inline kenttaumlmittaukset

ndash Nopea (iso alue kerralla monta mittausta kerralla ei tarvita naumlyttenottoa)

ndash Monia ominaisuuksia voidaan mitata yhtaumlaikaisesti

bull Kemiallinen analyysi

bull Rakennetekstuuri

bull Muoto ja kappaleen tunnistus

bull Vaihtelut

Huonoandash Kallis

ndash Datamaumlaumlraumlt suuria ja analyysit raskaita

ndash Valaistus ja ympaumlroumlivaumlt olosuhteet voivat olla haasteellisia

562018

Page 5: SPEKTRIKUVANTAMINEN: SOVELLUKSET · Critical reviews in food science and nutrition, 55(12), 1744-1757. – Cheng, J.H. and Sun, D.W., 2015. Recent applications of spectroscopic and

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

Ensimmaumliset multispektrikuvantamiset olivat kaukokartoitusta

satelliiteista

Vaumlaumlraumlvaumlrikuva Dallas Texas Ensimmaumlinen Landsat kuva otettu

heinaumlkuun 25 1972 (NASArsquos Earth Observatory) Landsatin mukana oli

kaksi anturia Multi Spectral Scanner (MSS) and the Return-Beam

Vidicon (RBV)

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

httpscommonswikimediaorgwikiFileMultispectralComparedToHyperspectraljpg

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

In

Bedini E The use of hyperspectral

remote sensing for mineral exploration a

review Journal of Hyperspectral Remote

Sensing 7(4) pp189-211

From

Clark RN 1999 Spectroscopy of rocks

and minerals and principles of

spectroscopy in Rencz AN (ed)

Remote Sensing for the Earth Sciences v

3 John Wiley New York pp 3ndash58

Ensimmaumliset hyperspektrikuvantamiset liittyivaumlt malmin ja oumlljyn

etsintaumlaumln

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

In

Bedini E The use of hyperspectral

remote sensing for mineral exploration a

review Journal of Hyperspectral Remote

Sensing 7(4) pp189-211

From

Vaughan RG Hook SJ Calvin WM

Taranik JV 2005 Surface mineral

mapping at Steamboat Springs Nevada

USA with multi-wavelength thermal

infrared images Remote Sensing of

Environment 99 140ndash158

Eri alkuaineilla ja kemiallisilla yhdisteillauml on omat absorption ja

sirontaominaisuutensa eri aallonpituusalueilla

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

Spektrikuvantamisessa kemiallisen karakterisoinnin lisaumlksi

voidaan mitata vaihtelua jakaumaa tekstuuria ymv Lisaumlksi

visualisointi on usein hyoumldyllistauml

AVIRIS is a instrument in the

realm of Earth Remote

Sensing It is an optical

sensor that delivers calibrated

images of the upwelling

spectral radiance in 224

contiguous spectral channels

(bands) with wavelengths

from 400 to 2500

nanometers AVIRIS has

been flown on four aircraft

platforms NASAs ER-2 jet

Twin Otter Internationals

turboprop Scaled

Composites Proteus and

NASAs WB-57 The ER-2

flies at approximately 20 km

above sea level at about 730

kmhr The Twin Otter aircraft

flies at 4km above ground

level at 130kmhr AVIRIS has

flown North America Europe

portions of South America

and Argentina

httpsavirisjplnasagovIn

Bedini E The use of

hyperspectral remote

sensing for mineral

exploration a review

Journal of Hyperspectral

Remote Sensing 7(4)

pp189-211

From

Clark RN Swayze GA

Livo KE Kokaly RF

Sutley SJ Dalton JB

McDougal RR Gent

CA 2003 Imaging

spectroscopy Earth and

planetary remote sensing

with the USGS

Tetracorder and expert

systems Journal

Geophysical Research-

Planets 108 44

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Mitauml voidaan mitata spektrikuvantamalla

bull Mitauml tahansa aineita ja ilmioumlitauml joilla on fysikaalisia (optisia VIS NIR TIR) ominaisuuksia jotka vaihtelevat saumlhkoumlmagneettisen spektrin aallonpituuden funktiona

Eri sovellusalueita mm

ndash Malmin ja oumlljyn etsintauml (mineralogia)

ndash Maatalous

ndash Laumlaumlketiede

ndash Elintarviketeollisuus

ndash Valvonta turvallisuus rikospaikkatutkinta

ndash Fysiikka

ndash Astronomia

ndash Kemia

ndash Ympaumlristouml ja biologia

ndash Kaukokartoitus satelliiteista lentokoneista lennokeista

ndash Argeologia historia dokumentit ja taide

ndash Materiaalitieteet ja valmistusprosessit (polymeerit metallit komposiitit jne)

ndash hellip

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Reflektanssiin tai transmittanssiin vaikuttavat naumlytteen ja valon (saumlhkoumlmagneettisen saumlteilyn) vuorovaikutus ndash Spekulaari heijastus (peiliheijastus)

ndash Elastinen sironta ja diffuusi heijastuminen

ndash Epaumlelastinen sironta ja Raman-siirtymauml

ndash Absorptio

ndash Absorptio ja fluoresenssi

ndash Transmissio

ndash Interferenssi

562018

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

Naumlyte KuvausKalibroitu

spektrikuvadata

Musta- ja

valkoreferenssikuvat

Kalibrointikuvat

Ilmakehaumlkorjaukset

Analyysin

kannalta

oleellinen

data

Luokitellut ja

kemiallisen

information

sisaumlltaumlvaumlt kuvat

Referenssimittaus

perinteisellauml

menetelmaumlllauml

Tutkittavan alueen

valinta ja data

Mallin ja analyysin luominen

tai opettaminen

kaistojen valinta

verifiointi

Sovelluksen rakentaminen esimerkki eri vaiheista

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

Ruuan laatu ja turvallisuus Pieni osa taulukosta joka loumlytyy

kokonaisuudessaan katsauksesta Huang H Liu L and Ngadi MO

2014 Recent developments in hyperspectral imaging for assessment of food quality and

safety Sensors 14(4) pp7248-7276

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

Ruuan laatu ja turvallisuus katsauksia ja taulukoita mm lihan ja kalan laatuun liittyen

ndash Wu D and Sun DW 2013 Advanced applications of hyperspectral imagingtechnology for food quality and safety analysis and assessment A reviewmdashPart II Applications Innovative Food Science amp Emerging Technologies 19 pp15-28

ndash Wu D amp Sun D W (2013) Advanced applications of hyperspectral imagingtechnology for food quality and safety analysis and assessment A reviewmdashPart I Fundamentals Innovative Food Science amp Emerging Technologies 19 1-14

ndash ElMasry G Kamruzzaman M Sun D W amp Allen P (2012) Principles and applications of hyperspectral imaging in quality evaluation of agro-food products a review Critical reviews in food science and nutrition 52(11) 999-1023

ndash Liu D Zeng X A amp Sun D W (2015) Recent developments and applications of hyperspectral imaging for quality evaluation of agriculturalproducts a review Critical reviews in food science and nutrition 55(12) 1744-1757

ndash Cheng JH and Sun DW 2015 Recent applications of spectroscopicand hyperspectral imaging techniques with chemometric analysis for rapid inspection of microbial spoilage in muscle foods Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety 14(4) pp478-490

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Maatalous-elintarvike

562018

Tuotteetndash Hedelmaumlt (mm omena

sitrushedelmaumlt paumlaumlrynauml kiivi viinirypaumlle persikka tomaatti banaani mustikka mansikka jne)

ndash Muita kasveja (mm siemenet paumlhkinaumlt sipulit maissi vehnauml)

ndash Liha ja kala

Tutkittavat ominaisuudetndash Vauriot

ndash Sisaumliset vauriot

ndash Kolhiintumiset

ndash Sairaudet

ndash Hyoumlnteisvauriot

ndash Pilaantuminen (esim Salmonella Noro)

ndash Vaumlri

ndash Kosteus

ndash Kiinteys

ndash Kypsyys

ndash Jauhomaisuus

ndash Liukenevat kuiva-aineet

ndash Vesi

ndash Mureus

ndash Rasva

ndash Mikrobiologinen pilaantuminen

ndash pH

ndash Proteiini

ndash Luokittelu

ndash Tekstuuri

ndash Autenttisuus ja vaumlaumlrennoumlkset

ndash Jaumlaumldytys ndash sulatus

ndash Kylmettymisvauriot

ndash Lajintunnistus

ndash TVC

ndash Sukkulamadot

ndash Rakenne tekstuuri

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

Cheng JH and Sun DW 2015 Recent applications of spectroscopic and hyperspectral imaging

techniques with chemometric analysis for rapid inspection of microbial spoilage in muscle foods

Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety 14(4) pp478-490

Visualization of microbial spoilage distribution of muscle foods (A) Enterobacteriaceae

distribution in chicken fillets (B) TVC distribution in salmon fillets and (C) E Coli

distribution in grass carp fish fillets

Esimerkki lihan pilaantumisen spektrikuvantamisesta

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Vaumlriin liittyvaumlt reaktiot keksin paistamisessa

ndash Karamellisointi

ndash Maillard

ndash Dekstrinisaatio

562018

httpswwwperception-parkcombrowning-of-biscuits

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTOLaumlaumlketieteellisiauml sovelluksia

562018

Lu G and Fei B 2014 Medical hyperspectral imaging a review Journal of biomedical optics 19(1)

p010901

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Sovelluskohteeseen liittyvauml osaaminen on oleellinen osa

menetelmaumlkehitystauml Yhteistyouml eri tahojen kanssa taumlrkeaumlauml

562018

Kaukokartoitus

bull Finnish Geospatial Research Institute Remote Sensing and Photogrammetry

bull Dr Eija Honkavaara

bull LUKE (Natural resources institute)

bull Precision agriculture

bull Jere Kaivosoja Liisa Pesonen

bull Forestry inventory

bull Dr Sakari Tuominen

Hospitals

bull Helsinki University Hospital

bull Prof Anna-Mari Ranki (MD)

bull Prof emeritus Olli Saksela (MD)

bull Dr Noora Neittaanmaumlki-Perttu (MD)

bull Dr Leila Jeskanen

bull Tampere University Hospital

bull Prof Erna Snellman (MD)

bull Central Hospital of Paumlijaumlt-Haumlmauml

bull Dr Mari Groumlnroos (MD)

bull Mari Salmivaara (MD PhD student)

bull Dr Taneli Tani (MD)

bull Janne Raumlsaumlnen (MD PhD student)

Informaatioteknologian tiedekunta

Eri tiedekunnat laitokset ja tieteenalat Jyvaumlskylaumln yliopistolla (fysiikka

matematiikka biologia ja ympaumlristoumltieteet kemia taide)

Kamerat

ndash VTT Technical Research Centre of

Finland

bull Dr Heikki Saari Dr Anna Rissanen

Dr Harri Ojanen

ndash Senop Ltd

ndash Specim Ltd

Sovellukset

bull Jamk

bull Prosessiteollisuuden yritykset

bull Automaatio ja mittauslaitetoimittajat

bull Teollisuusyritykset

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Iho optinen rakenne

Wavelength

450 500 550 600 650 700 750 800 850 900

Ab

so

rption

coe

ffic

ien

t (A

U)

0

100

200

300

400

500

600

OxyhaemoglobinDeoxyhaemoglobinMelanin

Wavelength

450 500 550 600 650 700 750 800 850 900

Ab

so

rption

coe

ffic

ien

t (A

U)

0

100

200

300

400

500

600

OxyhaemoglobinDeoxyhaemoglobinMelanin

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

MODELLING SKINbull Blood concentration

bull Oxygen saturation

bull Total absorption

bull Total scattering

bull Melanin concentration etc

Kuvantavassa mittauksessa mahdollista mitata samalla kertaa kemiallinen koostumus ja rakennetekstuuri

Ihon topografia (kolmiulotteinen pinnan muoto)

Ihon pigmentti ja melaniini

Fotometrisellauml

sterokuvauksella

voidaan mitata pinnan

karheus ja muoto

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Pintavesien laadun mittaus kaukokartoituksella

ndash Ensimmaumliset multispektrimittaukset avomereltauml -70 luvulta

laumlhtien (Landsat-satelliitti)

ndash Mitattiin laumlhinnauml klorofyllipitoisuutta

562018

Gholizadeh M H Melesse A M amp Reddi L (2016) A comprehensive review on water

quality parameters estimation using remote sensing techniques Sensors 16(8) 1298

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

Taumlmaumln kalvon materiaali webbi-

kirjasta

Curtis Mobley Ocean Optics

httpwwwoceanopticsbookinfovie

wradiative_transfer_theoryradiative

_transfer_equations

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Jaumlrvet joet ja rannikot hankalampia koska siniviherlevaumlt eivaumlt maumlaumlritauml veden vaumlriauml

ndash Sameus (suspendoituneet kiintoaineet epaumlorgaaniset aineet) liuenneet orgaaniset vaumlriaineet (CDOM) muut orgaaniset hiukkaset ja jaumltteet kuin levaumlt

ndash Tarvitaan parempi paikka- ja spektriresoluutio

bull Mittaukset veneestauml pienlentokoneesta lennokeista

bull Hyperspektrikamerat

ndash Algoritmit

bull Lokaalit regressiomallit

bull Muutamaa kaistaa hyoumldyntaumlvaumlt sovitetut mallit

bull Neuroverkot

bull Semi-analyyttiset mallit

bull Bio-optiset mallit

bull Absorptio ja sironta aineen ominaisuudet

bull Spektrikirjastot

bull Unmixing

bull Radiative transfer funktion simuloinnit (esim Monte Carlo menetelmauml)

562018

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Lohjanjaumlrvi klorofylli

ja sameus

562018

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Pintavesien laadun mittaus spektrikuvantamisella

562018

Gholizadeh M H Melesse A M amp Reddi L (2016) A comprehensive

review on water quality parameters estimation using remote sensing

techniques Sensors 16(8) 1298

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

The ground robot is purpose-designed for the vegetable industry to

help farmers collect intelligence on nutritional information

autonomous farm surveillance mapping classification and

detection of pests and eventually autonomous weeding and

harvesting

httpsresononcomApplicationsPrecisionAgricultureLadybugPrecisionAgricultureRobothtml

Millaisia spektrikuvantamisjaumlrjestelmaumlt voisivat olla

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

httpswwwphotonicscoma25139Hyperspectral_Imaging_Spectroscopy_A_Look_at

Optisilla kuitujen avulla voidaan yhdellauml

spektrikamerakennolla mitata useasti kohdasta yhtauml

aikaa

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTOJaumltteenkaumlsittely kierraumltys

562018

httpswwwlla-instrumentscomfilesllapdfInfoschriften20ENGComparison_NIR_sorting_technologypdf

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

Polymeerien tunnistamiseen soveltuu CH vaumlraumlhtelyt vaumllillauml 1400 nm ja 1900

nm

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

Kameroiden lisaumlksi IT-labrassa

- Vaaka

- Mikroskooppi

- Valonlaumlhteitauml

- Optisia komponentteja kuten linssejauml peilejauml

sateenjakajia jne

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Sironta ja hiukkaskoko

562018

Spectrum shape factor

Particle size decreases

Laserdiffraktioanalyysi

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Dielektriset ohutkalvot

562018

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Interferenssi

562018

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Interferenssispektrin mallintaminen ja ohutkalvojen

paksuuden ja taitekertoimen vaihtelu

562018

PVD TiO2 film glass substrate

ALD Al2O3 film Si substrate

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO Rikospaikka

562018

Neljaumlauml erilaista verta

farkkukankaassa

Using VISNIR and IR spectral cameras for detecting and

separating crime scene details

Jaana Kuula Ilkka Poumlloumlnen Hannu-Heikki Puupponen

Tuomas Selander Tapani Reinikainen Tapani Kalenius

Heikki Saarid

Proc of SPIE Vol 8359

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Taiteen aitous

562018

Haystack in the Evening Sun and hyperspectral imaging

Painting owned by

Goumlsta Serlachius

Fine Arts

Foundation

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Biologiset naumlytteet levaumlt

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Spektrikuvantamista IT tiedekunnassa

Soveltavaa- ja perustutkimusta

ndash Kaukokartoitus

ndash Biologiset sovellukset

562018

Biomassan arvio turvesuolta

(r = 087 R2 = 075 RMSE lt20)

Jaumlrven vedenlaatu Sameus

Ekosysteemin vaikutus

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Spektrikuvantamisen hyvaumlt ja huonot puolet

Hyvaumlaumlndash Rikkomaton

ndash Koskettamaton

ndash Turvallinen menetelmauml (tarvittava saumlteilyt esim naumlkyvaumlauml valoa)

ndash Voidaan mitata online inline kenttaumlmittaukset

ndash Nopea (iso alue kerralla monta mittausta kerralla ei tarvita naumlyttenottoa)

ndash Monia ominaisuuksia voidaan mitata yhtaumlaikaisesti

bull Kemiallinen analyysi

bull Rakennetekstuuri

bull Muoto ja kappaleen tunnistus

bull Vaihtelut

Huonoandash Kallis

ndash Datamaumlaumlraumlt suuria ja analyysit raskaita

ndash Valaistus ja ympaumlroumlivaumlt olosuhteet voivat olla haasteellisia

562018

Page 6: SPEKTRIKUVANTAMINEN: SOVELLUKSET · Critical reviews in food science and nutrition, 55(12), 1744-1757. – Cheng, J.H. and Sun, D.W., 2015. Recent applications of spectroscopic and

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

httpscommonswikimediaorgwikiFileMultispectralComparedToHyperspectraljpg

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

In

Bedini E The use of hyperspectral

remote sensing for mineral exploration a

review Journal of Hyperspectral Remote

Sensing 7(4) pp189-211

From

Clark RN 1999 Spectroscopy of rocks

and minerals and principles of

spectroscopy in Rencz AN (ed)

Remote Sensing for the Earth Sciences v

3 John Wiley New York pp 3ndash58

Ensimmaumliset hyperspektrikuvantamiset liittyivaumlt malmin ja oumlljyn

etsintaumlaumln

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

In

Bedini E The use of hyperspectral

remote sensing for mineral exploration a

review Journal of Hyperspectral Remote

Sensing 7(4) pp189-211

From

Vaughan RG Hook SJ Calvin WM

Taranik JV 2005 Surface mineral

mapping at Steamboat Springs Nevada

USA with multi-wavelength thermal

infrared images Remote Sensing of

Environment 99 140ndash158

Eri alkuaineilla ja kemiallisilla yhdisteillauml on omat absorption ja

sirontaominaisuutensa eri aallonpituusalueilla

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

Spektrikuvantamisessa kemiallisen karakterisoinnin lisaumlksi

voidaan mitata vaihtelua jakaumaa tekstuuria ymv Lisaumlksi

visualisointi on usein hyoumldyllistauml

AVIRIS is a instrument in the

realm of Earth Remote

Sensing It is an optical

sensor that delivers calibrated

images of the upwelling

spectral radiance in 224

contiguous spectral channels

(bands) with wavelengths

from 400 to 2500

nanometers AVIRIS has

been flown on four aircraft

platforms NASAs ER-2 jet

Twin Otter Internationals

turboprop Scaled

Composites Proteus and

NASAs WB-57 The ER-2

flies at approximately 20 km

above sea level at about 730

kmhr The Twin Otter aircraft

flies at 4km above ground

level at 130kmhr AVIRIS has

flown North America Europe

portions of South America

and Argentina

httpsavirisjplnasagovIn

Bedini E The use of

hyperspectral remote

sensing for mineral

exploration a review

Journal of Hyperspectral

Remote Sensing 7(4)

pp189-211

From

Clark RN Swayze GA

Livo KE Kokaly RF

Sutley SJ Dalton JB

McDougal RR Gent

CA 2003 Imaging

spectroscopy Earth and

planetary remote sensing

with the USGS

Tetracorder and expert

systems Journal

Geophysical Research-

Planets 108 44

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Mitauml voidaan mitata spektrikuvantamalla

bull Mitauml tahansa aineita ja ilmioumlitauml joilla on fysikaalisia (optisia VIS NIR TIR) ominaisuuksia jotka vaihtelevat saumlhkoumlmagneettisen spektrin aallonpituuden funktiona

Eri sovellusalueita mm

ndash Malmin ja oumlljyn etsintauml (mineralogia)

ndash Maatalous

ndash Laumlaumlketiede

ndash Elintarviketeollisuus

ndash Valvonta turvallisuus rikospaikkatutkinta

ndash Fysiikka

ndash Astronomia

ndash Kemia

ndash Ympaumlristouml ja biologia

ndash Kaukokartoitus satelliiteista lentokoneista lennokeista

ndash Argeologia historia dokumentit ja taide

ndash Materiaalitieteet ja valmistusprosessit (polymeerit metallit komposiitit jne)

ndash hellip

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Reflektanssiin tai transmittanssiin vaikuttavat naumlytteen ja valon (saumlhkoumlmagneettisen saumlteilyn) vuorovaikutus ndash Spekulaari heijastus (peiliheijastus)

ndash Elastinen sironta ja diffuusi heijastuminen

ndash Epaumlelastinen sironta ja Raman-siirtymauml

ndash Absorptio

ndash Absorptio ja fluoresenssi

ndash Transmissio

ndash Interferenssi

562018

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

Naumlyte KuvausKalibroitu

spektrikuvadata

Musta- ja

valkoreferenssikuvat

Kalibrointikuvat

Ilmakehaumlkorjaukset

Analyysin

kannalta

oleellinen

data

Luokitellut ja

kemiallisen

information

sisaumlltaumlvaumlt kuvat

Referenssimittaus

perinteisellauml

menetelmaumlllauml

Tutkittavan alueen

valinta ja data

Mallin ja analyysin luominen

tai opettaminen

kaistojen valinta

verifiointi

Sovelluksen rakentaminen esimerkki eri vaiheista

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

Ruuan laatu ja turvallisuus Pieni osa taulukosta joka loumlytyy

kokonaisuudessaan katsauksesta Huang H Liu L and Ngadi MO

2014 Recent developments in hyperspectral imaging for assessment of food quality and

safety Sensors 14(4) pp7248-7276

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

Ruuan laatu ja turvallisuus katsauksia ja taulukoita mm lihan ja kalan laatuun liittyen

ndash Wu D and Sun DW 2013 Advanced applications of hyperspectral imagingtechnology for food quality and safety analysis and assessment A reviewmdashPart II Applications Innovative Food Science amp Emerging Technologies 19 pp15-28

ndash Wu D amp Sun D W (2013) Advanced applications of hyperspectral imagingtechnology for food quality and safety analysis and assessment A reviewmdashPart I Fundamentals Innovative Food Science amp Emerging Technologies 19 1-14

ndash ElMasry G Kamruzzaman M Sun D W amp Allen P (2012) Principles and applications of hyperspectral imaging in quality evaluation of agro-food products a review Critical reviews in food science and nutrition 52(11) 999-1023

ndash Liu D Zeng X A amp Sun D W (2015) Recent developments and applications of hyperspectral imaging for quality evaluation of agriculturalproducts a review Critical reviews in food science and nutrition 55(12) 1744-1757

ndash Cheng JH and Sun DW 2015 Recent applications of spectroscopicand hyperspectral imaging techniques with chemometric analysis for rapid inspection of microbial spoilage in muscle foods Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety 14(4) pp478-490

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Maatalous-elintarvike

562018

Tuotteetndash Hedelmaumlt (mm omena

sitrushedelmaumlt paumlaumlrynauml kiivi viinirypaumlle persikka tomaatti banaani mustikka mansikka jne)

ndash Muita kasveja (mm siemenet paumlhkinaumlt sipulit maissi vehnauml)

ndash Liha ja kala

Tutkittavat ominaisuudetndash Vauriot

ndash Sisaumliset vauriot

ndash Kolhiintumiset

ndash Sairaudet

ndash Hyoumlnteisvauriot

ndash Pilaantuminen (esim Salmonella Noro)

ndash Vaumlri

ndash Kosteus

ndash Kiinteys

ndash Kypsyys

ndash Jauhomaisuus

ndash Liukenevat kuiva-aineet

ndash Vesi

ndash Mureus

ndash Rasva

ndash Mikrobiologinen pilaantuminen

ndash pH

ndash Proteiini

ndash Luokittelu

ndash Tekstuuri

ndash Autenttisuus ja vaumlaumlrennoumlkset

ndash Jaumlaumldytys ndash sulatus

ndash Kylmettymisvauriot

ndash Lajintunnistus

ndash TVC

ndash Sukkulamadot

ndash Rakenne tekstuuri

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

Cheng JH and Sun DW 2015 Recent applications of spectroscopic and hyperspectral imaging

techniques with chemometric analysis for rapid inspection of microbial spoilage in muscle foods

Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety 14(4) pp478-490

Visualization of microbial spoilage distribution of muscle foods (A) Enterobacteriaceae

distribution in chicken fillets (B) TVC distribution in salmon fillets and (C) E Coli

distribution in grass carp fish fillets

Esimerkki lihan pilaantumisen spektrikuvantamisesta

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Vaumlriin liittyvaumlt reaktiot keksin paistamisessa

ndash Karamellisointi

ndash Maillard

ndash Dekstrinisaatio

562018

httpswwwperception-parkcombrowning-of-biscuits

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTOLaumlaumlketieteellisiauml sovelluksia

562018

Lu G and Fei B 2014 Medical hyperspectral imaging a review Journal of biomedical optics 19(1)

p010901

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Sovelluskohteeseen liittyvauml osaaminen on oleellinen osa

menetelmaumlkehitystauml Yhteistyouml eri tahojen kanssa taumlrkeaumlauml

562018

Kaukokartoitus

bull Finnish Geospatial Research Institute Remote Sensing and Photogrammetry

bull Dr Eija Honkavaara

bull LUKE (Natural resources institute)

bull Precision agriculture

bull Jere Kaivosoja Liisa Pesonen

bull Forestry inventory

bull Dr Sakari Tuominen

Hospitals

bull Helsinki University Hospital

bull Prof Anna-Mari Ranki (MD)

bull Prof emeritus Olli Saksela (MD)

bull Dr Noora Neittaanmaumlki-Perttu (MD)

bull Dr Leila Jeskanen

bull Tampere University Hospital

bull Prof Erna Snellman (MD)

bull Central Hospital of Paumlijaumlt-Haumlmauml

bull Dr Mari Groumlnroos (MD)

bull Mari Salmivaara (MD PhD student)

bull Dr Taneli Tani (MD)

bull Janne Raumlsaumlnen (MD PhD student)

Informaatioteknologian tiedekunta

Eri tiedekunnat laitokset ja tieteenalat Jyvaumlskylaumln yliopistolla (fysiikka

matematiikka biologia ja ympaumlristoumltieteet kemia taide)

Kamerat

ndash VTT Technical Research Centre of

Finland

bull Dr Heikki Saari Dr Anna Rissanen

Dr Harri Ojanen

ndash Senop Ltd

ndash Specim Ltd

Sovellukset

bull Jamk

bull Prosessiteollisuuden yritykset

bull Automaatio ja mittauslaitetoimittajat

bull Teollisuusyritykset

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Iho optinen rakenne

Wavelength

450 500 550 600 650 700 750 800 850 900

Ab

so

rption

coe

ffic

ien

t (A

U)

0

100

200

300

400

500

600

OxyhaemoglobinDeoxyhaemoglobinMelanin

Wavelength

450 500 550 600 650 700 750 800 850 900

Ab

so

rption

coe

ffic

ien

t (A

U)

0

100

200

300

400

500

600

OxyhaemoglobinDeoxyhaemoglobinMelanin

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

MODELLING SKINbull Blood concentration

bull Oxygen saturation

bull Total absorption

bull Total scattering

bull Melanin concentration etc

Kuvantavassa mittauksessa mahdollista mitata samalla kertaa kemiallinen koostumus ja rakennetekstuuri

Ihon topografia (kolmiulotteinen pinnan muoto)

Ihon pigmentti ja melaniini

Fotometrisellauml

sterokuvauksella

voidaan mitata pinnan

karheus ja muoto

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Pintavesien laadun mittaus kaukokartoituksella

ndash Ensimmaumliset multispektrimittaukset avomereltauml -70 luvulta

laumlhtien (Landsat-satelliitti)

ndash Mitattiin laumlhinnauml klorofyllipitoisuutta

562018

Gholizadeh M H Melesse A M amp Reddi L (2016) A comprehensive review on water

quality parameters estimation using remote sensing techniques Sensors 16(8) 1298

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

Taumlmaumln kalvon materiaali webbi-

kirjasta

Curtis Mobley Ocean Optics

httpwwwoceanopticsbookinfovie

wradiative_transfer_theoryradiative

_transfer_equations

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Jaumlrvet joet ja rannikot hankalampia koska siniviherlevaumlt eivaumlt maumlaumlritauml veden vaumlriauml

ndash Sameus (suspendoituneet kiintoaineet epaumlorgaaniset aineet) liuenneet orgaaniset vaumlriaineet (CDOM) muut orgaaniset hiukkaset ja jaumltteet kuin levaumlt

ndash Tarvitaan parempi paikka- ja spektriresoluutio

bull Mittaukset veneestauml pienlentokoneesta lennokeista

bull Hyperspektrikamerat

ndash Algoritmit

bull Lokaalit regressiomallit

bull Muutamaa kaistaa hyoumldyntaumlvaumlt sovitetut mallit

bull Neuroverkot

bull Semi-analyyttiset mallit

bull Bio-optiset mallit

bull Absorptio ja sironta aineen ominaisuudet

bull Spektrikirjastot

bull Unmixing

bull Radiative transfer funktion simuloinnit (esim Monte Carlo menetelmauml)

562018

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Lohjanjaumlrvi klorofylli

ja sameus

562018

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Pintavesien laadun mittaus spektrikuvantamisella

562018

Gholizadeh M H Melesse A M amp Reddi L (2016) A comprehensive

review on water quality parameters estimation using remote sensing

techniques Sensors 16(8) 1298

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

The ground robot is purpose-designed for the vegetable industry to

help farmers collect intelligence on nutritional information

autonomous farm surveillance mapping classification and

detection of pests and eventually autonomous weeding and

harvesting

httpsresononcomApplicationsPrecisionAgricultureLadybugPrecisionAgricultureRobothtml

Millaisia spektrikuvantamisjaumlrjestelmaumlt voisivat olla

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

httpswwwphotonicscoma25139Hyperspectral_Imaging_Spectroscopy_A_Look_at

Optisilla kuitujen avulla voidaan yhdellauml

spektrikamerakennolla mitata useasti kohdasta yhtauml

aikaa

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTOJaumltteenkaumlsittely kierraumltys

562018

httpswwwlla-instrumentscomfilesllapdfInfoschriften20ENGComparison_NIR_sorting_technologypdf

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

Polymeerien tunnistamiseen soveltuu CH vaumlraumlhtelyt vaumllillauml 1400 nm ja 1900

nm

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

Kameroiden lisaumlksi IT-labrassa

- Vaaka

- Mikroskooppi

- Valonlaumlhteitauml

- Optisia komponentteja kuten linssejauml peilejauml

sateenjakajia jne

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Sironta ja hiukkaskoko

562018

Spectrum shape factor

Particle size decreases

Laserdiffraktioanalyysi

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Dielektriset ohutkalvot

562018

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Interferenssi

562018

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Interferenssispektrin mallintaminen ja ohutkalvojen

paksuuden ja taitekertoimen vaihtelu

562018

PVD TiO2 film glass substrate

ALD Al2O3 film Si substrate

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO Rikospaikka

562018

Neljaumlauml erilaista verta

farkkukankaassa

Using VISNIR and IR spectral cameras for detecting and

separating crime scene details

Jaana Kuula Ilkka Poumlloumlnen Hannu-Heikki Puupponen

Tuomas Selander Tapani Reinikainen Tapani Kalenius

Heikki Saarid

Proc of SPIE Vol 8359

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Taiteen aitous

562018

Haystack in the Evening Sun and hyperspectral imaging

Painting owned by

Goumlsta Serlachius

Fine Arts

Foundation

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Biologiset naumlytteet levaumlt

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Spektrikuvantamista IT tiedekunnassa

Soveltavaa- ja perustutkimusta

ndash Kaukokartoitus

ndash Biologiset sovellukset

562018

Biomassan arvio turvesuolta

(r = 087 R2 = 075 RMSE lt20)

Jaumlrven vedenlaatu Sameus

Ekosysteemin vaikutus

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Spektrikuvantamisen hyvaumlt ja huonot puolet

Hyvaumlaumlndash Rikkomaton

ndash Koskettamaton

ndash Turvallinen menetelmauml (tarvittava saumlteilyt esim naumlkyvaumlauml valoa)

ndash Voidaan mitata online inline kenttaumlmittaukset

ndash Nopea (iso alue kerralla monta mittausta kerralla ei tarvita naumlyttenottoa)

ndash Monia ominaisuuksia voidaan mitata yhtaumlaikaisesti

bull Kemiallinen analyysi

bull Rakennetekstuuri

bull Muoto ja kappaleen tunnistus

bull Vaihtelut

Huonoandash Kallis

ndash Datamaumlaumlraumlt suuria ja analyysit raskaita

ndash Valaistus ja ympaumlroumlivaumlt olosuhteet voivat olla haasteellisia

562018

Page 7: SPEKTRIKUVANTAMINEN: SOVELLUKSET · Critical reviews in food science and nutrition, 55(12), 1744-1757. – Cheng, J.H. and Sun, D.W., 2015. Recent applications of spectroscopic and

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

In

Bedini E The use of hyperspectral

remote sensing for mineral exploration a

review Journal of Hyperspectral Remote

Sensing 7(4) pp189-211

From

Clark RN 1999 Spectroscopy of rocks

and minerals and principles of

spectroscopy in Rencz AN (ed)

Remote Sensing for the Earth Sciences v

3 John Wiley New York pp 3ndash58

Ensimmaumliset hyperspektrikuvantamiset liittyivaumlt malmin ja oumlljyn

etsintaumlaumln

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

In

Bedini E The use of hyperspectral

remote sensing for mineral exploration a

review Journal of Hyperspectral Remote

Sensing 7(4) pp189-211

From

Vaughan RG Hook SJ Calvin WM

Taranik JV 2005 Surface mineral

mapping at Steamboat Springs Nevada

USA with multi-wavelength thermal

infrared images Remote Sensing of

Environment 99 140ndash158

Eri alkuaineilla ja kemiallisilla yhdisteillauml on omat absorption ja

sirontaominaisuutensa eri aallonpituusalueilla

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

Spektrikuvantamisessa kemiallisen karakterisoinnin lisaumlksi

voidaan mitata vaihtelua jakaumaa tekstuuria ymv Lisaumlksi

visualisointi on usein hyoumldyllistauml

AVIRIS is a instrument in the

realm of Earth Remote

Sensing It is an optical

sensor that delivers calibrated

images of the upwelling

spectral radiance in 224

contiguous spectral channels

(bands) with wavelengths

from 400 to 2500

nanometers AVIRIS has

been flown on four aircraft

platforms NASAs ER-2 jet

Twin Otter Internationals

turboprop Scaled

Composites Proteus and

NASAs WB-57 The ER-2

flies at approximately 20 km

above sea level at about 730

kmhr The Twin Otter aircraft

flies at 4km above ground

level at 130kmhr AVIRIS has

flown North America Europe

portions of South America

and Argentina

httpsavirisjplnasagovIn

Bedini E The use of

hyperspectral remote

sensing for mineral

exploration a review

Journal of Hyperspectral

Remote Sensing 7(4)

pp189-211

From

Clark RN Swayze GA

Livo KE Kokaly RF

Sutley SJ Dalton JB

McDougal RR Gent

CA 2003 Imaging

spectroscopy Earth and

planetary remote sensing

with the USGS

Tetracorder and expert

systems Journal

Geophysical Research-

Planets 108 44

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Mitauml voidaan mitata spektrikuvantamalla

bull Mitauml tahansa aineita ja ilmioumlitauml joilla on fysikaalisia (optisia VIS NIR TIR) ominaisuuksia jotka vaihtelevat saumlhkoumlmagneettisen spektrin aallonpituuden funktiona

Eri sovellusalueita mm

ndash Malmin ja oumlljyn etsintauml (mineralogia)

ndash Maatalous

ndash Laumlaumlketiede

ndash Elintarviketeollisuus

ndash Valvonta turvallisuus rikospaikkatutkinta

ndash Fysiikka

ndash Astronomia

ndash Kemia

ndash Ympaumlristouml ja biologia

ndash Kaukokartoitus satelliiteista lentokoneista lennokeista

ndash Argeologia historia dokumentit ja taide

ndash Materiaalitieteet ja valmistusprosessit (polymeerit metallit komposiitit jne)

ndash hellip

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Reflektanssiin tai transmittanssiin vaikuttavat naumlytteen ja valon (saumlhkoumlmagneettisen saumlteilyn) vuorovaikutus ndash Spekulaari heijastus (peiliheijastus)

ndash Elastinen sironta ja diffuusi heijastuminen

ndash Epaumlelastinen sironta ja Raman-siirtymauml

ndash Absorptio

ndash Absorptio ja fluoresenssi

ndash Transmissio

ndash Interferenssi

562018

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

Naumlyte KuvausKalibroitu

spektrikuvadata

Musta- ja

valkoreferenssikuvat

Kalibrointikuvat

Ilmakehaumlkorjaukset

Analyysin

kannalta

oleellinen

data

Luokitellut ja

kemiallisen

information

sisaumlltaumlvaumlt kuvat

Referenssimittaus

perinteisellauml

menetelmaumlllauml

Tutkittavan alueen

valinta ja data

Mallin ja analyysin luominen

tai opettaminen

kaistojen valinta

verifiointi

Sovelluksen rakentaminen esimerkki eri vaiheista

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

Ruuan laatu ja turvallisuus Pieni osa taulukosta joka loumlytyy

kokonaisuudessaan katsauksesta Huang H Liu L and Ngadi MO

2014 Recent developments in hyperspectral imaging for assessment of food quality and

safety Sensors 14(4) pp7248-7276

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

Ruuan laatu ja turvallisuus katsauksia ja taulukoita mm lihan ja kalan laatuun liittyen

ndash Wu D and Sun DW 2013 Advanced applications of hyperspectral imagingtechnology for food quality and safety analysis and assessment A reviewmdashPart II Applications Innovative Food Science amp Emerging Technologies 19 pp15-28

ndash Wu D amp Sun D W (2013) Advanced applications of hyperspectral imagingtechnology for food quality and safety analysis and assessment A reviewmdashPart I Fundamentals Innovative Food Science amp Emerging Technologies 19 1-14

ndash ElMasry G Kamruzzaman M Sun D W amp Allen P (2012) Principles and applications of hyperspectral imaging in quality evaluation of agro-food products a review Critical reviews in food science and nutrition 52(11) 999-1023

ndash Liu D Zeng X A amp Sun D W (2015) Recent developments and applications of hyperspectral imaging for quality evaluation of agriculturalproducts a review Critical reviews in food science and nutrition 55(12) 1744-1757

ndash Cheng JH and Sun DW 2015 Recent applications of spectroscopicand hyperspectral imaging techniques with chemometric analysis for rapid inspection of microbial spoilage in muscle foods Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety 14(4) pp478-490

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Maatalous-elintarvike

562018

Tuotteetndash Hedelmaumlt (mm omena

sitrushedelmaumlt paumlaumlrynauml kiivi viinirypaumlle persikka tomaatti banaani mustikka mansikka jne)

ndash Muita kasveja (mm siemenet paumlhkinaumlt sipulit maissi vehnauml)

ndash Liha ja kala

Tutkittavat ominaisuudetndash Vauriot

ndash Sisaumliset vauriot

ndash Kolhiintumiset

ndash Sairaudet

ndash Hyoumlnteisvauriot

ndash Pilaantuminen (esim Salmonella Noro)

ndash Vaumlri

ndash Kosteus

ndash Kiinteys

ndash Kypsyys

ndash Jauhomaisuus

ndash Liukenevat kuiva-aineet

ndash Vesi

ndash Mureus

ndash Rasva

ndash Mikrobiologinen pilaantuminen

ndash pH

ndash Proteiini

ndash Luokittelu

ndash Tekstuuri

ndash Autenttisuus ja vaumlaumlrennoumlkset

ndash Jaumlaumldytys ndash sulatus

ndash Kylmettymisvauriot

ndash Lajintunnistus

ndash TVC

ndash Sukkulamadot

ndash Rakenne tekstuuri

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

Cheng JH and Sun DW 2015 Recent applications of spectroscopic and hyperspectral imaging

techniques with chemometric analysis for rapid inspection of microbial spoilage in muscle foods

Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety 14(4) pp478-490

Visualization of microbial spoilage distribution of muscle foods (A) Enterobacteriaceae

distribution in chicken fillets (B) TVC distribution in salmon fillets and (C) E Coli

distribution in grass carp fish fillets

Esimerkki lihan pilaantumisen spektrikuvantamisesta

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Vaumlriin liittyvaumlt reaktiot keksin paistamisessa

ndash Karamellisointi

ndash Maillard

ndash Dekstrinisaatio

562018

httpswwwperception-parkcombrowning-of-biscuits

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTOLaumlaumlketieteellisiauml sovelluksia

562018

Lu G and Fei B 2014 Medical hyperspectral imaging a review Journal of biomedical optics 19(1)

p010901

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Sovelluskohteeseen liittyvauml osaaminen on oleellinen osa

menetelmaumlkehitystauml Yhteistyouml eri tahojen kanssa taumlrkeaumlauml

562018

Kaukokartoitus

bull Finnish Geospatial Research Institute Remote Sensing and Photogrammetry

bull Dr Eija Honkavaara

bull LUKE (Natural resources institute)

bull Precision agriculture

bull Jere Kaivosoja Liisa Pesonen

bull Forestry inventory

bull Dr Sakari Tuominen

Hospitals

bull Helsinki University Hospital

bull Prof Anna-Mari Ranki (MD)

bull Prof emeritus Olli Saksela (MD)

bull Dr Noora Neittaanmaumlki-Perttu (MD)

bull Dr Leila Jeskanen

bull Tampere University Hospital

bull Prof Erna Snellman (MD)

bull Central Hospital of Paumlijaumlt-Haumlmauml

bull Dr Mari Groumlnroos (MD)

bull Mari Salmivaara (MD PhD student)

bull Dr Taneli Tani (MD)

bull Janne Raumlsaumlnen (MD PhD student)

Informaatioteknologian tiedekunta

Eri tiedekunnat laitokset ja tieteenalat Jyvaumlskylaumln yliopistolla (fysiikka

matematiikka biologia ja ympaumlristoumltieteet kemia taide)

Kamerat

ndash VTT Technical Research Centre of

Finland

bull Dr Heikki Saari Dr Anna Rissanen

Dr Harri Ojanen

ndash Senop Ltd

ndash Specim Ltd

Sovellukset

bull Jamk

bull Prosessiteollisuuden yritykset

bull Automaatio ja mittauslaitetoimittajat

bull Teollisuusyritykset

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Iho optinen rakenne

Wavelength

450 500 550 600 650 700 750 800 850 900

Ab

so

rption

coe

ffic

ien

t (A

U)

0

100

200

300

400

500

600

OxyhaemoglobinDeoxyhaemoglobinMelanin

Wavelength

450 500 550 600 650 700 750 800 850 900

Ab

so

rption

coe

ffic

ien

t (A

U)

0

100

200

300

400

500

600

OxyhaemoglobinDeoxyhaemoglobinMelanin

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

MODELLING SKINbull Blood concentration

bull Oxygen saturation

bull Total absorption

bull Total scattering

bull Melanin concentration etc

Kuvantavassa mittauksessa mahdollista mitata samalla kertaa kemiallinen koostumus ja rakennetekstuuri

Ihon topografia (kolmiulotteinen pinnan muoto)

Ihon pigmentti ja melaniini

Fotometrisellauml

sterokuvauksella

voidaan mitata pinnan

karheus ja muoto

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Pintavesien laadun mittaus kaukokartoituksella

ndash Ensimmaumliset multispektrimittaukset avomereltauml -70 luvulta

laumlhtien (Landsat-satelliitti)

ndash Mitattiin laumlhinnauml klorofyllipitoisuutta

562018

Gholizadeh M H Melesse A M amp Reddi L (2016) A comprehensive review on water

quality parameters estimation using remote sensing techniques Sensors 16(8) 1298

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

Taumlmaumln kalvon materiaali webbi-

kirjasta

Curtis Mobley Ocean Optics

httpwwwoceanopticsbookinfovie

wradiative_transfer_theoryradiative

_transfer_equations

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Jaumlrvet joet ja rannikot hankalampia koska siniviherlevaumlt eivaumlt maumlaumlritauml veden vaumlriauml

ndash Sameus (suspendoituneet kiintoaineet epaumlorgaaniset aineet) liuenneet orgaaniset vaumlriaineet (CDOM) muut orgaaniset hiukkaset ja jaumltteet kuin levaumlt

ndash Tarvitaan parempi paikka- ja spektriresoluutio

bull Mittaukset veneestauml pienlentokoneesta lennokeista

bull Hyperspektrikamerat

ndash Algoritmit

bull Lokaalit regressiomallit

bull Muutamaa kaistaa hyoumldyntaumlvaumlt sovitetut mallit

bull Neuroverkot

bull Semi-analyyttiset mallit

bull Bio-optiset mallit

bull Absorptio ja sironta aineen ominaisuudet

bull Spektrikirjastot

bull Unmixing

bull Radiative transfer funktion simuloinnit (esim Monte Carlo menetelmauml)

562018

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Lohjanjaumlrvi klorofylli

ja sameus

562018

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Pintavesien laadun mittaus spektrikuvantamisella

562018

Gholizadeh M H Melesse A M amp Reddi L (2016) A comprehensive

review on water quality parameters estimation using remote sensing

techniques Sensors 16(8) 1298

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

The ground robot is purpose-designed for the vegetable industry to

help farmers collect intelligence on nutritional information

autonomous farm surveillance mapping classification and

detection of pests and eventually autonomous weeding and

harvesting

httpsresononcomApplicationsPrecisionAgricultureLadybugPrecisionAgricultureRobothtml

Millaisia spektrikuvantamisjaumlrjestelmaumlt voisivat olla

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

httpswwwphotonicscoma25139Hyperspectral_Imaging_Spectroscopy_A_Look_at

Optisilla kuitujen avulla voidaan yhdellauml

spektrikamerakennolla mitata useasti kohdasta yhtauml

aikaa

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTOJaumltteenkaumlsittely kierraumltys

562018

httpswwwlla-instrumentscomfilesllapdfInfoschriften20ENGComparison_NIR_sorting_technologypdf

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

Polymeerien tunnistamiseen soveltuu CH vaumlraumlhtelyt vaumllillauml 1400 nm ja 1900

nm

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

Kameroiden lisaumlksi IT-labrassa

- Vaaka

- Mikroskooppi

- Valonlaumlhteitauml

- Optisia komponentteja kuten linssejauml peilejauml

sateenjakajia jne

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Sironta ja hiukkaskoko

562018

Spectrum shape factor

Particle size decreases

Laserdiffraktioanalyysi

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Dielektriset ohutkalvot

562018

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Interferenssi

562018

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Interferenssispektrin mallintaminen ja ohutkalvojen

paksuuden ja taitekertoimen vaihtelu

562018

PVD TiO2 film glass substrate

ALD Al2O3 film Si substrate

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO Rikospaikka

562018

Neljaumlauml erilaista verta

farkkukankaassa

Using VISNIR and IR spectral cameras for detecting and

separating crime scene details

Jaana Kuula Ilkka Poumlloumlnen Hannu-Heikki Puupponen

Tuomas Selander Tapani Reinikainen Tapani Kalenius

Heikki Saarid

Proc of SPIE Vol 8359

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Taiteen aitous

562018

Haystack in the Evening Sun and hyperspectral imaging

Painting owned by

Goumlsta Serlachius

Fine Arts

Foundation

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Biologiset naumlytteet levaumlt

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Spektrikuvantamista IT tiedekunnassa

Soveltavaa- ja perustutkimusta

ndash Kaukokartoitus

ndash Biologiset sovellukset

562018

Biomassan arvio turvesuolta

(r = 087 R2 = 075 RMSE lt20)

Jaumlrven vedenlaatu Sameus

Ekosysteemin vaikutus

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Spektrikuvantamisen hyvaumlt ja huonot puolet

Hyvaumlaumlndash Rikkomaton

ndash Koskettamaton

ndash Turvallinen menetelmauml (tarvittava saumlteilyt esim naumlkyvaumlauml valoa)

ndash Voidaan mitata online inline kenttaumlmittaukset

ndash Nopea (iso alue kerralla monta mittausta kerralla ei tarvita naumlyttenottoa)

ndash Monia ominaisuuksia voidaan mitata yhtaumlaikaisesti

bull Kemiallinen analyysi

bull Rakennetekstuuri

bull Muoto ja kappaleen tunnistus

bull Vaihtelut

Huonoandash Kallis

ndash Datamaumlaumlraumlt suuria ja analyysit raskaita

ndash Valaistus ja ympaumlroumlivaumlt olosuhteet voivat olla haasteellisia

562018

Page 8: SPEKTRIKUVANTAMINEN: SOVELLUKSET · Critical reviews in food science and nutrition, 55(12), 1744-1757. – Cheng, J.H. and Sun, D.W., 2015. Recent applications of spectroscopic and

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

In

Bedini E The use of hyperspectral

remote sensing for mineral exploration a

review Journal of Hyperspectral Remote

Sensing 7(4) pp189-211

From

Vaughan RG Hook SJ Calvin WM

Taranik JV 2005 Surface mineral

mapping at Steamboat Springs Nevada

USA with multi-wavelength thermal

infrared images Remote Sensing of

Environment 99 140ndash158

Eri alkuaineilla ja kemiallisilla yhdisteillauml on omat absorption ja

sirontaominaisuutensa eri aallonpituusalueilla

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

Spektrikuvantamisessa kemiallisen karakterisoinnin lisaumlksi

voidaan mitata vaihtelua jakaumaa tekstuuria ymv Lisaumlksi

visualisointi on usein hyoumldyllistauml

AVIRIS is a instrument in the

realm of Earth Remote

Sensing It is an optical

sensor that delivers calibrated

images of the upwelling

spectral radiance in 224

contiguous spectral channels

(bands) with wavelengths

from 400 to 2500

nanometers AVIRIS has

been flown on four aircraft

platforms NASAs ER-2 jet

Twin Otter Internationals

turboprop Scaled

Composites Proteus and

NASAs WB-57 The ER-2

flies at approximately 20 km

above sea level at about 730

kmhr The Twin Otter aircraft

flies at 4km above ground

level at 130kmhr AVIRIS has

flown North America Europe

portions of South America

and Argentina

httpsavirisjplnasagovIn

Bedini E The use of

hyperspectral remote

sensing for mineral

exploration a review

Journal of Hyperspectral

Remote Sensing 7(4)

pp189-211

From

Clark RN Swayze GA

Livo KE Kokaly RF

Sutley SJ Dalton JB

McDougal RR Gent

CA 2003 Imaging

spectroscopy Earth and

planetary remote sensing

with the USGS

Tetracorder and expert

systems Journal

Geophysical Research-

Planets 108 44

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Mitauml voidaan mitata spektrikuvantamalla

bull Mitauml tahansa aineita ja ilmioumlitauml joilla on fysikaalisia (optisia VIS NIR TIR) ominaisuuksia jotka vaihtelevat saumlhkoumlmagneettisen spektrin aallonpituuden funktiona

Eri sovellusalueita mm

ndash Malmin ja oumlljyn etsintauml (mineralogia)

ndash Maatalous

ndash Laumlaumlketiede

ndash Elintarviketeollisuus

ndash Valvonta turvallisuus rikospaikkatutkinta

ndash Fysiikka

ndash Astronomia

ndash Kemia

ndash Ympaumlristouml ja biologia

ndash Kaukokartoitus satelliiteista lentokoneista lennokeista

ndash Argeologia historia dokumentit ja taide

ndash Materiaalitieteet ja valmistusprosessit (polymeerit metallit komposiitit jne)

ndash hellip

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Reflektanssiin tai transmittanssiin vaikuttavat naumlytteen ja valon (saumlhkoumlmagneettisen saumlteilyn) vuorovaikutus ndash Spekulaari heijastus (peiliheijastus)

ndash Elastinen sironta ja diffuusi heijastuminen

ndash Epaumlelastinen sironta ja Raman-siirtymauml

ndash Absorptio

ndash Absorptio ja fluoresenssi

ndash Transmissio

ndash Interferenssi

562018

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

Naumlyte KuvausKalibroitu

spektrikuvadata

Musta- ja

valkoreferenssikuvat

Kalibrointikuvat

Ilmakehaumlkorjaukset

Analyysin

kannalta

oleellinen

data

Luokitellut ja

kemiallisen

information

sisaumlltaumlvaumlt kuvat

Referenssimittaus

perinteisellauml

menetelmaumlllauml

Tutkittavan alueen

valinta ja data

Mallin ja analyysin luominen

tai opettaminen

kaistojen valinta

verifiointi

Sovelluksen rakentaminen esimerkki eri vaiheista

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

Ruuan laatu ja turvallisuus Pieni osa taulukosta joka loumlytyy

kokonaisuudessaan katsauksesta Huang H Liu L and Ngadi MO

2014 Recent developments in hyperspectral imaging for assessment of food quality and

safety Sensors 14(4) pp7248-7276

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

Ruuan laatu ja turvallisuus katsauksia ja taulukoita mm lihan ja kalan laatuun liittyen

ndash Wu D and Sun DW 2013 Advanced applications of hyperspectral imagingtechnology for food quality and safety analysis and assessment A reviewmdashPart II Applications Innovative Food Science amp Emerging Technologies 19 pp15-28

ndash Wu D amp Sun D W (2013) Advanced applications of hyperspectral imagingtechnology for food quality and safety analysis and assessment A reviewmdashPart I Fundamentals Innovative Food Science amp Emerging Technologies 19 1-14

ndash ElMasry G Kamruzzaman M Sun D W amp Allen P (2012) Principles and applications of hyperspectral imaging in quality evaluation of agro-food products a review Critical reviews in food science and nutrition 52(11) 999-1023

ndash Liu D Zeng X A amp Sun D W (2015) Recent developments and applications of hyperspectral imaging for quality evaluation of agriculturalproducts a review Critical reviews in food science and nutrition 55(12) 1744-1757

ndash Cheng JH and Sun DW 2015 Recent applications of spectroscopicand hyperspectral imaging techniques with chemometric analysis for rapid inspection of microbial spoilage in muscle foods Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety 14(4) pp478-490

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Maatalous-elintarvike

562018

Tuotteetndash Hedelmaumlt (mm omena

sitrushedelmaumlt paumlaumlrynauml kiivi viinirypaumlle persikka tomaatti banaani mustikka mansikka jne)

ndash Muita kasveja (mm siemenet paumlhkinaumlt sipulit maissi vehnauml)

ndash Liha ja kala

Tutkittavat ominaisuudetndash Vauriot

ndash Sisaumliset vauriot

ndash Kolhiintumiset

ndash Sairaudet

ndash Hyoumlnteisvauriot

ndash Pilaantuminen (esim Salmonella Noro)

ndash Vaumlri

ndash Kosteus

ndash Kiinteys

ndash Kypsyys

ndash Jauhomaisuus

ndash Liukenevat kuiva-aineet

ndash Vesi

ndash Mureus

ndash Rasva

ndash Mikrobiologinen pilaantuminen

ndash pH

ndash Proteiini

ndash Luokittelu

ndash Tekstuuri

ndash Autenttisuus ja vaumlaumlrennoumlkset

ndash Jaumlaumldytys ndash sulatus

ndash Kylmettymisvauriot

ndash Lajintunnistus

ndash TVC

ndash Sukkulamadot

ndash Rakenne tekstuuri

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

Cheng JH and Sun DW 2015 Recent applications of spectroscopic and hyperspectral imaging

techniques with chemometric analysis for rapid inspection of microbial spoilage in muscle foods

Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety 14(4) pp478-490

Visualization of microbial spoilage distribution of muscle foods (A) Enterobacteriaceae

distribution in chicken fillets (B) TVC distribution in salmon fillets and (C) E Coli

distribution in grass carp fish fillets

Esimerkki lihan pilaantumisen spektrikuvantamisesta

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Vaumlriin liittyvaumlt reaktiot keksin paistamisessa

ndash Karamellisointi

ndash Maillard

ndash Dekstrinisaatio

562018

httpswwwperception-parkcombrowning-of-biscuits

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTOLaumlaumlketieteellisiauml sovelluksia

562018

Lu G and Fei B 2014 Medical hyperspectral imaging a review Journal of biomedical optics 19(1)

p010901

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Sovelluskohteeseen liittyvauml osaaminen on oleellinen osa

menetelmaumlkehitystauml Yhteistyouml eri tahojen kanssa taumlrkeaumlauml

562018

Kaukokartoitus

bull Finnish Geospatial Research Institute Remote Sensing and Photogrammetry

bull Dr Eija Honkavaara

bull LUKE (Natural resources institute)

bull Precision agriculture

bull Jere Kaivosoja Liisa Pesonen

bull Forestry inventory

bull Dr Sakari Tuominen

Hospitals

bull Helsinki University Hospital

bull Prof Anna-Mari Ranki (MD)

bull Prof emeritus Olli Saksela (MD)

bull Dr Noora Neittaanmaumlki-Perttu (MD)

bull Dr Leila Jeskanen

bull Tampere University Hospital

bull Prof Erna Snellman (MD)

bull Central Hospital of Paumlijaumlt-Haumlmauml

bull Dr Mari Groumlnroos (MD)

bull Mari Salmivaara (MD PhD student)

bull Dr Taneli Tani (MD)

bull Janne Raumlsaumlnen (MD PhD student)

Informaatioteknologian tiedekunta

Eri tiedekunnat laitokset ja tieteenalat Jyvaumlskylaumln yliopistolla (fysiikka

matematiikka biologia ja ympaumlristoumltieteet kemia taide)

Kamerat

ndash VTT Technical Research Centre of

Finland

bull Dr Heikki Saari Dr Anna Rissanen

Dr Harri Ojanen

ndash Senop Ltd

ndash Specim Ltd

Sovellukset

bull Jamk

bull Prosessiteollisuuden yritykset

bull Automaatio ja mittauslaitetoimittajat

bull Teollisuusyritykset

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Iho optinen rakenne

Wavelength

450 500 550 600 650 700 750 800 850 900

Ab

so

rption

coe

ffic

ien

t (A

U)

0

100

200

300

400

500

600

OxyhaemoglobinDeoxyhaemoglobinMelanin

Wavelength

450 500 550 600 650 700 750 800 850 900

Ab

so

rption

coe

ffic

ien

t (A

U)

0

100

200

300

400

500

600

OxyhaemoglobinDeoxyhaemoglobinMelanin

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

MODELLING SKINbull Blood concentration

bull Oxygen saturation

bull Total absorption

bull Total scattering

bull Melanin concentration etc

Kuvantavassa mittauksessa mahdollista mitata samalla kertaa kemiallinen koostumus ja rakennetekstuuri

Ihon topografia (kolmiulotteinen pinnan muoto)

Ihon pigmentti ja melaniini

Fotometrisellauml

sterokuvauksella

voidaan mitata pinnan

karheus ja muoto

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Pintavesien laadun mittaus kaukokartoituksella

ndash Ensimmaumliset multispektrimittaukset avomereltauml -70 luvulta

laumlhtien (Landsat-satelliitti)

ndash Mitattiin laumlhinnauml klorofyllipitoisuutta

562018

Gholizadeh M H Melesse A M amp Reddi L (2016) A comprehensive review on water

quality parameters estimation using remote sensing techniques Sensors 16(8) 1298

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

Taumlmaumln kalvon materiaali webbi-

kirjasta

Curtis Mobley Ocean Optics

httpwwwoceanopticsbookinfovie

wradiative_transfer_theoryradiative

_transfer_equations

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Jaumlrvet joet ja rannikot hankalampia koska siniviherlevaumlt eivaumlt maumlaumlritauml veden vaumlriauml

ndash Sameus (suspendoituneet kiintoaineet epaumlorgaaniset aineet) liuenneet orgaaniset vaumlriaineet (CDOM) muut orgaaniset hiukkaset ja jaumltteet kuin levaumlt

ndash Tarvitaan parempi paikka- ja spektriresoluutio

bull Mittaukset veneestauml pienlentokoneesta lennokeista

bull Hyperspektrikamerat

ndash Algoritmit

bull Lokaalit regressiomallit

bull Muutamaa kaistaa hyoumldyntaumlvaumlt sovitetut mallit

bull Neuroverkot

bull Semi-analyyttiset mallit

bull Bio-optiset mallit

bull Absorptio ja sironta aineen ominaisuudet

bull Spektrikirjastot

bull Unmixing

bull Radiative transfer funktion simuloinnit (esim Monte Carlo menetelmauml)

562018

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Lohjanjaumlrvi klorofylli

ja sameus

562018

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Pintavesien laadun mittaus spektrikuvantamisella

562018

Gholizadeh M H Melesse A M amp Reddi L (2016) A comprehensive

review on water quality parameters estimation using remote sensing

techniques Sensors 16(8) 1298

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

The ground robot is purpose-designed for the vegetable industry to

help farmers collect intelligence on nutritional information

autonomous farm surveillance mapping classification and

detection of pests and eventually autonomous weeding and

harvesting

httpsresononcomApplicationsPrecisionAgricultureLadybugPrecisionAgricultureRobothtml

Millaisia spektrikuvantamisjaumlrjestelmaumlt voisivat olla

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

httpswwwphotonicscoma25139Hyperspectral_Imaging_Spectroscopy_A_Look_at

Optisilla kuitujen avulla voidaan yhdellauml

spektrikamerakennolla mitata useasti kohdasta yhtauml

aikaa

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTOJaumltteenkaumlsittely kierraumltys

562018

httpswwwlla-instrumentscomfilesllapdfInfoschriften20ENGComparison_NIR_sorting_technologypdf

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

Polymeerien tunnistamiseen soveltuu CH vaumlraumlhtelyt vaumllillauml 1400 nm ja 1900

nm

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

Kameroiden lisaumlksi IT-labrassa

- Vaaka

- Mikroskooppi

- Valonlaumlhteitauml

- Optisia komponentteja kuten linssejauml peilejauml

sateenjakajia jne

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Sironta ja hiukkaskoko

562018

Spectrum shape factor

Particle size decreases

Laserdiffraktioanalyysi

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Dielektriset ohutkalvot

562018

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Interferenssi

562018

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Interferenssispektrin mallintaminen ja ohutkalvojen

paksuuden ja taitekertoimen vaihtelu

562018

PVD TiO2 film glass substrate

ALD Al2O3 film Si substrate

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO Rikospaikka

562018

Neljaumlauml erilaista verta

farkkukankaassa

Using VISNIR and IR spectral cameras for detecting and

separating crime scene details

Jaana Kuula Ilkka Poumlloumlnen Hannu-Heikki Puupponen

Tuomas Selander Tapani Reinikainen Tapani Kalenius

Heikki Saarid

Proc of SPIE Vol 8359

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Taiteen aitous

562018

Haystack in the Evening Sun and hyperspectral imaging

Painting owned by

Goumlsta Serlachius

Fine Arts

Foundation

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Biologiset naumlytteet levaumlt

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Spektrikuvantamista IT tiedekunnassa

Soveltavaa- ja perustutkimusta

ndash Kaukokartoitus

ndash Biologiset sovellukset

562018

Biomassan arvio turvesuolta

(r = 087 R2 = 075 RMSE lt20)

Jaumlrven vedenlaatu Sameus

Ekosysteemin vaikutus

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Spektrikuvantamisen hyvaumlt ja huonot puolet

Hyvaumlaumlndash Rikkomaton

ndash Koskettamaton

ndash Turvallinen menetelmauml (tarvittava saumlteilyt esim naumlkyvaumlauml valoa)

ndash Voidaan mitata online inline kenttaumlmittaukset

ndash Nopea (iso alue kerralla monta mittausta kerralla ei tarvita naumlyttenottoa)

ndash Monia ominaisuuksia voidaan mitata yhtaumlaikaisesti

bull Kemiallinen analyysi

bull Rakennetekstuuri

bull Muoto ja kappaleen tunnistus

bull Vaihtelut

Huonoandash Kallis

ndash Datamaumlaumlraumlt suuria ja analyysit raskaita

ndash Valaistus ja ympaumlroumlivaumlt olosuhteet voivat olla haasteellisia

562018

Page 9: SPEKTRIKUVANTAMINEN: SOVELLUKSET · Critical reviews in food science and nutrition, 55(12), 1744-1757. – Cheng, J.H. and Sun, D.W., 2015. Recent applications of spectroscopic and

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

Spektrikuvantamisessa kemiallisen karakterisoinnin lisaumlksi

voidaan mitata vaihtelua jakaumaa tekstuuria ymv Lisaumlksi

visualisointi on usein hyoumldyllistauml

AVIRIS is a instrument in the

realm of Earth Remote

Sensing It is an optical

sensor that delivers calibrated

images of the upwelling

spectral radiance in 224

contiguous spectral channels

(bands) with wavelengths

from 400 to 2500

nanometers AVIRIS has

been flown on four aircraft

platforms NASAs ER-2 jet

Twin Otter Internationals

turboprop Scaled

Composites Proteus and

NASAs WB-57 The ER-2

flies at approximately 20 km

above sea level at about 730

kmhr The Twin Otter aircraft

flies at 4km above ground

level at 130kmhr AVIRIS has

flown North America Europe

portions of South America

and Argentina

httpsavirisjplnasagovIn

Bedini E The use of

hyperspectral remote

sensing for mineral

exploration a review

Journal of Hyperspectral

Remote Sensing 7(4)

pp189-211

From

Clark RN Swayze GA

Livo KE Kokaly RF

Sutley SJ Dalton JB

McDougal RR Gent

CA 2003 Imaging

spectroscopy Earth and

planetary remote sensing

with the USGS

Tetracorder and expert

systems Journal

Geophysical Research-

Planets 108 44

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Mitauml voidaan mitata spektrikuvantamalla

bull Mitauml tahansa aineita ja ilmioumlitauml joilla on fysikaalisia (optisia VIS NIR TIR) ominaisuuksia jotka vaihtelevat saumlhkoumlmagneettisen spektrin aallonpituuden funktiona

Eri sovellusalueita mm

ndash Malmin ja oumlljyn etsintauml (mineralogia)

ndash Maatalous

ndash Laumlaumlketiede

ndash Elintarviketeollisuus

ndash Valvonta turvallisuus rikospaikkatutkinta

ndash Fysiikka

ndash Astronomia

ndash Kemia

ndash Ympaumlristouml ja biologia

ndash Kaukokartoitus satelliiteista lentokoneista lennokeista

ndash Argeologia historia dokumentit ja taide

ndash Materiaalitieteet ja valmistusprosessit (polymeerit metallit komposiitit jne)

ndash hellip

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Reflektanssiin tai transmittanssiin vaikuttavat naumlytteen ja valon (saumlhkoumlmagneettisen saumlteilyn) vuorovaikutus ndash Spekulaari heijastus (peiliheijastus)

ndash Elastinen sironta ja diffuusi heijastuminen

ndash Epaumlelastinen sironta ja Raman-siirtymauml

ndash Absorptio

ndash Absorptio ja fluoresenssi

ndash Transmissio

ndash Interferenssi

562018

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

Naumlyte KuvausKalibroitu

spektrikuvadata

Musta- ja

valkoreferenssikuvat

Kalibrointikuvat

Ilmakehaumlkorjaukset

Analyysin

kannalta

oleellinen

data

Luokitellut ja

kemiallisen

information

sisaumlltaumlvaumlt kuvat

Referenssimittaus

perinteisellauml

menetelmaumlllauml

Tutkittavan alueen

valinta ja data

Mallin ja analyysin luominen

tai opettaminen

kaistojen valinta

verifiointi

Sovelluksen rakentaminen esimerkki eri vaiheista

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

Ruuan laatu ja turvallisuus Pieni osa taulukosta joka loumlytyy

kokonaisuudessaan katsauksesta Huang H Liu L and Ngadi MO

2014 Recent developments in hyperspectral imaging for assessment of food quality and

safety Sensors 14(4) pp7248-7276

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

Ruuan laatu ja turvallisuus katsauksia ja taulukoita mm lihan ja kalan laatuun liittyen

ndash Wu D and Sun DW 2013 Advanced applications of hyperspectral imagingtechnology for food quality and safety analysis and assessment A reviewmdashPart II Applications Innovative Food Science amp Emerging Technologies 19 pp15-28

ndash Wu D amp Sun D W (2013) Advanced applications of hyperspectral imagingtechnology for food quality and safety analysis and assessment A reviewmdashPart I Fundamentals Innovative Food Science amp Emerging Technologies 19 1-14

ndash ElMasry G Kamruzzaman M Sun D W amp Allen P (2012) Principles and applications of hyperspectral imaging in quality evaluation of agro-food products a review Critical reviews in food science and nutrition 52(11) 999-1023

ndash Liu D Zeng X A amp Sun D W (2015) Recent developments and applications of hyperspectral imaging for quality evaluation of agriculturalproducts a review Critical reviews in food science and nutrition 55(12) 1744-1757

ndash Cheng JH and Sun DW 2015 Recent applications of spectroscopicand hyperspectral imaging techniques with chemometric analysis for rapid inspection of microbial spoilage in muscle foods Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety 14(4) pp478-490

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Maatalous-elintarvike

562018

Tuotteetndash Hedelmaumlt (mm omena

sitrushedelmaumlt paumlaumlrynauml kiivi viinirypaumlle persikka tomaatti banaani mustikka mansikka jne)

ndash Muita kasveja (mm siemenet paumlhkinaumlt sipulit maissi vehnauml)

ndash Liha ja kala

Tutkittavat ominaisuudetndash Vauriot

ndash Sisaumliset vauriot

ndash Kolhiintumiset

ndash Sairaudet

ndash Hyoumlnteisvauriot

ndash Pilaantuminen (esim Salmonella Noro)

ndash Vaumlri

ndash Kosteus

ndash Kiinteys

ndash Kypsyys

ndash Jauhomaisuus

ndash Liukenevat kuiva-aineet

ndash Vesi

ndash Mureus

ndash Rasva

ndash Mikrobiologinen pilaantuminen

ndash pH

ndash Proteiini

ndash Luokittelu

ndash Tekstuuri

ndash Autenttisuus ja vaumlaumlrennoumlkset

ndash Jaumlaumldytys ndash sulatus

ndash Kylmettymisvauriot

ndash Lajintunnistus

ndash TVC

ndash Sukkulamadot

ndash Rakenne tekstuuri

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

Cheng JH and Sun DW 2015 Recent applications of spectroscopic and hyperspectral imaging

techniques with chemometric analysis for rapid inspection of microbial spoilage in muscle foods

Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety 14(4) pp478-490

Visualization of microbial spoilage distribution of muscle foods (A) Enterobacteriaceae

distribution in chicken fillets (B) TVC distribution in salmon fillets and (C) E Coli

distribution in grass carp fish fillets

Esimerkki lihan pilaantumisen spektrikuvantamisesta

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Vaumlriin liittyvaumlt reaktiot keksin paistamisessa

ndash Karamellisointi

ndash Maillard

ndash Dekstrinisaatio

562018

httpswwwperception-parkcombrowning-of-biscuits

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTOLaumlaumlketieteellisiauml sovelluksia

562018

Lu G and Fei B 2014 Medical hyperspectral imaging a review Journal of biomedical optics 19(1)

p010901

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Sovelluskohteeseen liittyvauml osaaminen on oleellinen osa

menetelmaumlkehitystauml Yhteistyouml eri tahojen kanssa taumlrkeaumlauml

562018

Kaukokartoitus

bull Finnish Geospatial Research Institute Remote Sensing and Photogrammetry

bull Dr Eija Honkavaara

bull LUKE (Natural resources institute)

bull Precision agriculture

bull Jere Kaivosoja Liisa Pesonen

bull Forestry inventory

bull Dr Sakari Tuominen

Hospitals

bull Helsinki University Hospital

bull Prof Anna-Mari Ranki (MD)

bull Prof emeritus Olli Saksela (MD)

bull Dr Noora Neittaanmaumlki-Perttu (MD)

bull Dr Leila Jeskanen

bull Tampere University Hospital

bull Prof Erna Snellman (MD)

bull Central Hospital of Paumlijaumlt-Haumlmauml

bull Dr Mari Groumlnroos (MD)

bull Mari Salmivaara (MD PhD student)

bull Dr Taneli Tani (MD)

bull Janne Raumlsaumlnen (MD PhD student)

Informaatioteknologian tiedekunta

Eri tiedekunnat laitokset ja tieteenalat Jyvaumlskylaumln yliopistolla (fysiikka

matematiikka biologia ja ympaumlristoumltieteet kemia taide)

Kamerat

ndash VTT Technical Research Centre of

Finland

bull Dr Heikki Saari Dr Anna Rissanen

Dr Harri Ojanen

ndash Senop Ltd

ndash Specim Ltd

Sovellukset

bull Jamk

bull Prosessiteollisuuden yritykset

bull Automaatio ja mittauslaitetoimittajat

bull Teollisuusyritykset

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Iho optinen rakenne

Wavelength

450 500 550 600 650 700 750 800 850 900

Ab

so

rption

coe

ffic

ien

t (A

U)

0

100

200

300

400

500

600

OxyhaemoglobinDeoxyhaemoglobinMelanin

Wavelength

450 500 550 600 650 700 750 800 850 900

Ab

so

rption

coe

ffic

ien

t (A

U)

0

100

200

300

400

500

600

OxyhaemoglobinDeoxyhaemoglobinMelanin

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

MODELLING SKINbull Blood concentration

bull Oxygen saturation

bull Total absorption

bull Total scattering

bull Melanin concentration etc

Kuvantavassa mittauksessa mahdollista mitata samalla kertaa kemiallinen koostumus ja rakennetekstuuri

Ihon topografia (kolmiulotteinen pinnan muoto)

Ihon pigmentti ja melaniini

Fotometrisellauml

sterokuvauksella

voidaan mitata pinnan

karheus ja muoto

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Pintavesien laadun mittaus kaukokartoituksella

ndash Ensimmaumliset multispektrimittaukset avomereltauml -70 luvulta

laumlhtien (Landsat-satelliitti)

ndash Mitattiin laumlhinnauml klorofyllipitoisuutta

562018

Gholizadeh M H Melesse A M amp Reddi L (2016) A comprehensive review on water

quality parameters estimation using remote sensing techniques Sensors 16(8) 1298

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

Taumlmaumln kalvon materiaali webbi-

kirjasta

Curtis Mobley Ocean Optics

httpwwwoceanopticsbookinfovie

wradiative_transfer_theoryradiative

_transfer_equations

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Jaumlrvet joet ja rannikot hankalampia koska siniviherlevaumlt eivaumlt maumlaumlritauml veden vaumlriauml

ndash Sameus (suspendoituneet kiintoaineet epaumlorgaaniset aineet) liuenneet orgaaniset vaumlriaineet (CDOM) muut orgaaniset hiukkaset ja jaumltteet kuin levaumlt

ndash Tarvitaan parempi paikka- ja spektriresoluutio

bull Mittaukset veneestauml pienlentokoneesta lennokeista

bull Hyperspektrikamerat

ndash Algoritmit

bull Lokaalit regressiomallit

bull Muutamaa kaistaa hyoumldyntaumlvaumlt sovitetut mallit

bull Neuroverkot

bull Semi-analyyttiset mallit

bull Bio-optiset mallit

bull Absorptio ja sironta aineen ominaisuudet

bull Spektrikirjastot

bull Unmixing

bull Radiative transfer funktion simuloinnit (esim Monte Carlo menetelmauml)

562018

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Lohjanjaumlrvi klorofylli

ja sameus

562018

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Pintavesien laadun mittaus spektrikuvantamisella

562018

Gholizadeh M H Melesse A M amp Reddi L (2016) A comprehensive

review on water quality parameters estimation using remote sensing

techniques Sensors 16(8) 1298

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

The ground robot is purpose-designed for the vegetable industry to

help farmers collect intelligence on nutritional information

autonomous farm surveillance mapping classification and

detection of pests and eventually autonomous weeding and

harvesting

httpsresononcomApplicationsPrecisionAgricultureLadybugPrecisionAgricultureRobothtml

Millaisia spektrikuvantamisjaumlrjestelmaumlt voisivat olla

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

httpswwwphotonicscoma25139Hyperspectral_Imaging_Spectroscopy_A_Look_at

Optisilla kuitujen avulla voidaan yhdellauml

spektrikamerakennolla mitata useasti kohdasta yhtauml

aikaa

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTOJaumltteenkaumlsittely kierraumltys

562018

httpswwwlla-instrumentscomfilesllapdfInfoschriften20ENGComparison_NIR_sorting_technologypdf

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

Polymeerien tunnistamiseen soveltuu CH vaumlraumlhtelyt vaumllillauml 1400 nm ja 1900

nm

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

Kameroiden lisaumlksi IT-labrassa

- Vaaka

- Mikroskooppi

- Valonlaumlhteitauml

- Optisia komponentteja kuten linssejauml peilejauml

sateenjakajia jne

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Sironta ja hiukkaskoko

562018

Spectrum shape factor

Particle size decreases

Laserdiffraktioanalyysi

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Dielektriset ohutkalvot

562018

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Interferenssi

562018

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Interferenssispektrin mallintaminen ja ohutkalvojen

paksuuden ja taitekertoimen vaihtelu

562018

PVD TiO2 film glass substrate

ALD Al2O3 film Si substrate

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO Rikospaikka

562018

Neljaumlauml erilaista verta

farkkukankaassa

Using VISNIR and IR spectral cameras for detecting and

separating crime scene details

Jaana Kuula Ilkka Poumlloumlnen Hannu-Heikki Puupponen

Tuomas Selander Tapani Reinikainen Tapani Kalenius

Heikki Saarid

Proc of SPIE Vol 8359

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Taiteen aitous

562018

Haystack in the Evening Sun and hyperspectral imaging

Painting owned by

Goumlsta Serlachius

Fine Arts

Foundation

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Biologiset naumlytteet levaumlt

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Spektrikuvantamista IT tiedekunnassa

Soveltavaa- ja perustutkimusta

ndash Kaukokartoitus

ndash Biologiset sovellukset

562018

Biomassan arvio turvesuolta

(r = 087 R2 = 075 RMSE lt20)

Jaumlrven vedenlaatu Sameus

Ekosysteemin vaikutus

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Spektrikuvantamisen hyvaumlt ja huonot puolet

Hyvaumlaumlndash Rikkomaton

ndash Koskettamaton

ndash Turvallinen menetelmauml (tarvittava saumlteilyt esim naumlkyvaumlauml valoa)

ndash Voidaan mitata online inline kenttaumlmittaukset

ndash Nopea (iso alue kerralla monta mittausta kerralla ei tarvita naumlyttenottoa)

ndash Monia ominaisuuksia voidaan mitata yhtaumlaikaisesti

bull Kemiallinen analyysi

bull Rakennetekstuuri

bull Muoto ja kappaleen tunnistus

bull Vaihtelut

Huonoandash Kallis

ndash Datamaumlaumlraumlt suuria ja analyysit raskaita

ndash Valaistus ja ympaumlroumlivaumlt olosuhteet voivat olla haasteellisia

562018

Page 10: SPEKTRIKUVANTAMINEN: SOVELLUKSET · Critical reviews in food science and nutrition, 55(12), 1744-1757. – Cheng, J.H. and Sun, D.W., 2015. Recent applications of spectroscopic and

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Mitauml voidaan mitata spektrikuvantamalla

bull Mitauml tahansa aineita ja ilmioumlitauml joilla on fysikaalisia (optisia VIS NIR TIR) ominaisuuksia jotka vaihtelevat saumlhkoumlmagneettisen spektrin aallonpituuden funktiona

Eri sovellusalueita mm

ndash Malmin ja oumlljyn etsintauml (mineralogia)

ndash Maatalous

ndash Laumlaumlketiede

ndash Elintarviketeollisuus

ndash Valvonta turvallisuus rikospaikkatutkinta

ndash Fysiikka

ndash Astronomia

ndash Kemia

ndash Ympaumlristouml ja biologia

ndash Kaukokartoitus satelliiteista lentokoneista lennokeista

ndash Argeologia historia dokumentit ja taide

ndash Materiaalitieteet ja valmistusprosessit (polymeerit metallit komposiitit jne)

ndash hellip

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Reflektanssiin tai transmittanssiin vaikuttavat naumlytteen ja valon (saumlhkoumlmagneettisen saumlteilyn) vuorovaikutus ndash Spekulaari heijastus (peiliheijastus)

ndash Elastinen sironta ja diffuusi heijastuminen

ndash Epaumlelastinen sironta ja Raman-siirtymauml

ndash Absorptio

ndash Absorptio ja fluoresenssi

ndash Transmissio

ndash Interferenssi

562018

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

Naumlyte KuvausKalibroitu

spektrikuvadata

Musta- ja

valkoreferenssikuvat

Kalibrointikuvat

Ilmakehaumlkorjaukset

Analyysin

kannalta

oleellinen

data

Luokitellut ja

kemiallisen

information

sisaumlltaumlvaumlt kuvat

Referenssimittaus

perinteisellauml

menetelmaumlllauml

Tutkittavan alueen

valinta ja data

Mallin ja analyysin luominen

tai opettaminen

kaistojen valinta

verifiointi

Sovelluksen rakentaminen esimerkki eri vaiheista

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

Ruuan laatu ja turvallisuus Pieni osa taulukosta joka loumlytyy

kokonaisuudessaan katsauksesta Huang H Liu L and Ngadi MO

2014 Recent developments in hyperspectral imaging for assessment of food quality and

safety Sensors 14(4) pp7248-7276

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

Ruuan laatu ja turvallisuus katsauksia ja taulukoita mm lihan ja kalan laatuun liittyen

ndash Wu D and Sun DW 2013 Advanced applications of hyperspectral imagingtechnology for food quality and safety analysis and assessment A reviewmdashPart II Applications Innovative Food Science amp Emerging Technologies 19 pp15-28

ndash Wu D amp Sun D W (2013) Advanced applications of hyperspectral imagingtechnology for food quality and safety analysis and assessment A reviewmdashPart I Fundamentals Innovative Food Science amp Emerging Technologies 19 1-14

ndash ElMasry G Kamruzzaman M Sun D W amp Allen P (2012) Principles and applications of hyperspectral imaging in quality evaluation of agro-food products a review Critical reviews in food science and nutrition 52(11) 999-1023

ndash Liu D Zeng X A amp Sun D W (2015) Recent developments and applications of hyperspectral imaging for quality evaluation of agriculturalproducts a review Critical reviews in food science and nutrition 55(12) 1744-1757

ndash Cheng JH and Sun DW 2015 Recent applications of spectroscopicand hyperspectral imaging techniques with chemometric analysis for rapid inspection of microbial spoilage in muscle foods Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety 14(4) pp478-490

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Maatalous-elintarvike

562018

Tuotteetndash Hedelmaumlt (mm omena

sitrushedelmaumlt paumlaumlrynauml kiivi viinirypaumlle persikka tomaatti banaani mustikka mansikka jne)

ndash Muita kasveja (mm siemenet paumlhkinaumlt sipulit maissi vehnauml)

ndash Liha ja kala

Tutkittavat ominaisuudetndash Vauriot

ndash Sisaumliset vauriot

ndash Kolhiintumiset

ndash Sairaudet

ndash Hyoumlnteisvauriot

ndash Pilaantuminen (esim Salmonella Noro)

ndash Vaumlri

ndash Kosteus

ndash Kiinteys

ndash Kypsyys

ndash Jauhomaisuus

ndash Liukenevat kuiva-aineet

ndash Vesi

ndash Mureus

ndash Rasva

ndash Mikrobiologinen pilaantuminen

ndash pH

ndash Proteiini

ndash Luokittelu

ndash Tekstuuri

ndash Autenttisuus ja vaumlaumlrennoumlkset

ndash Jaumlaumldytys ndash sulatus

ndash Kylmettymisvauriot

ndash Lajintunnistus

ndash TVC

ndash Sukkulamadot

ndash Rakenne tekstuuri

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

Cheng JH and Sun DW 2015 Recent applications of spectroscopic and hyperspectral imaging

techniques with chemometric analysis for rapid inspection of microbial spoilage in muscle foods

Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety 14(4) pp478-490

Visualization of microbial spoilage distribution of muscle foods (A) Enterobacteriaceae

distribution in chicken fillets (B) TVC distribution in salmon fillets and (C) E Coli

distribution in grass carp fish fillets

Esimerkki lihan pilaantumisen spektrikuvantamisesta

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Vaumlriin liittyvaumlt reaktiot keksin paistamisessa

ndash Karamellisointi

ndash Maillard

ndash Dekstrinisaatio

562018

httpswwwperception-parkcombrowning-of-biscuits

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTOLaumlaumlketieteellisiauml sovelluksia

562018

Lu G and Fei B 2014 Medical hyperspectral imaging a review Journal of biomedical optics 19(1)

p010901

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Sovelluskohteeseen liittyvauml osaaminen on oleellinen osa

menetelmaumlkehitystauml Yhteistyouml eri tahojen kanssa taumlrkeaumlauml

562018

Kaukokartoitus

bull Finnish Geospatial Research Institute Remote Sensing and Photogrammetry

bull Dr Eija Honkavaara

bull LUKE (Natural resources institute)

bull Precision agriculture

bull Jere Kaivosoja Liisa Pesonen

bull Forestry inventory

bull Dr Sakari Tuominen

Hospitals

bull Helsinki University Hospital

bull Prof Anna-Mari Ranki (MD)

bull Prof emeritus Olli Saksela (MD)

bull Dr Noora Neittaanmaumlki-Perttu (MD)

bull Dr Leila Jeskanen

bull Tampere University Hospital

bull Prof Erna Snellman (MD)

bull Central Hospital of Paumlijaumlt-Haumlmauml

bull Dr Mari Groumlnroos (MD)

bull Mari Salmivaara (MD PhD student)

bull Dr Taneli Tani (MD)

bull Janne Raumlsaumlnen (MD PhD student)

Informaatioteknologian tiedekunta

Eri tiedekunnat laitokset ja tieteenalat Jyvaumlskylaumln yliopistolla (fysiikka

matematiikka biologia ja ympaumlristoumltieteet kemia taide)

Kamerat

ndash VTT Technical Research Centre of

Finland

bull Dr Heikki Saari Dr Anna Rissanen

Dr Harri Ojanen

ndash Senop Ltd

ndash Specim Ltd

Sovellukset

bull Jamk

bull Prosessiteollisuuden yritykset

bull Automaatio ja mittauslaitetoimittajat

bull Teollisuusyritykset

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Iho optinen rakenne

Wavelength

450 500 550 600 650 700 750 800 850 900

Ab

so

rption

coe

ffic

ien

t (A

U)

0

100

200

300

400

500

600

OxyhaemoglobinDeoxyhaemoglobinMelanin

Wavelength

450 500 550 600 650 700 750 800 850 900

Ab

so

rption

coe

ffic

ien

t (A

U)

0

100

200

300

400

500

600

OxyhaemoglobinDeoxyhaemoglobinMelanin

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

MODELLING SKINbull Blood concentration

bull Oxygen saturation

bull Total absorption

bull Total scattering

bull Melanin concentration etc

Kuvantavassa mittauksessa mahdollista mitata samalla kertaa kemiallinen koostumus ja rakennetekstuuri

Ihon topografia (kolmiulotteinen pinnan muoto)

Ihon pigmentti ja melaniini

Fotometrisellauml

sterokuvauksella

voidaan mitata pinnan

karheus ja muoto

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Pintavesien laadun mittaus kaukokartoituksella

ndash Ensimmaumliset multispektrimittaukset avomereltauml -70 luvulta

laumlhtien (Landsat-satelliitti)

ndash Mitattiin laumlhinnauml klorofyllipitoisuutta

562018

Gholizadeh M H Melesse A M amp Reddi L (2016) A comprehensive review on water

quality parameters estimation using remote sensing techniques Sensors 16(8) 1298

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

Taumlmaumln kalvon materiaali webbi-

kirjasta

Curtis Mobley Ocean Optics

httpwwwoceanopticsbookinfovie

wradiative_transfer_theoryradiative

_transfer_equations

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Jaumlrvet joet ja rannikot hankalampia koska siniviherlevaumlt eivaumlt maumlaumlritauml veden vaumlriauml

ndash Sameus (suspendoituneet kiintoaineet epaumlorgaaniset aineet) liuenneet orgaaniset vaumlriaineet (CDOM) muut orgaaniset hiukkaset ja jaumltteet kuin levaumlt

ndash Tarvitaan parempi paikka- ja spektriresoluutio

bull Mittaukset veneestauml pienlentokoneesta lennokeista

bull Hyperspektrikamerat

ndash Algoritmit

bull Lokaalit regressiomallit

bull Muutamaa kaistaa hyoumldyntaumlvaumlt sovitetut mallit

bull Neuroverkot

bull Semi-analyyttiset mallit

bull Bio-optiset mallit

bull Absorptio ja sironta aineen ominaisuudet

bull Spektrikirjastot

bull Unmixing

bull Radiative transfer funktion simuloinnit (esim Monte Carlo menetelmauml)

562018

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Lohjanjaumlrvi klorofylli

ja sameus

562018

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Pintavesien laadun mittaus spektrikuvantamisella

562018

Gholizadeh M H Melesse A M amp Reddi L (2016) A comprehensive

review on water quality parameters estimation using remote sensing

techniques Sensors 16(8) 1298

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

The ground robot is purpose-designed for the vegetable industry to

help farmers collect intelligence on nutritional information

autonomous farm surveillance mapping classification and

detection of pests and eventually autonomous weeding and

harvesting

httpsresononcomApplicationsPrecisionAgricultureLadybugPrecisionAgricultureRobothtml

Millaisia spektrikuvantamisjaumlrjestelmaumlt voisivat olla

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

httpswwwphotonicscoma25139Hyperspectral_Imaging_Spectroscopy_A_Look_at

Optisilla kuitujen avulla voidaan yhdellauml

spektrikamerakennolla mitata useasti kohdasta yhtauml

aikaa

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTOJaumltteenkaumlsittely kierraumltys

562018

httpswwwlla-instrumentscomfilesllapdfInfoschriften20ENGComparison_NIR_sorting_technologypdf

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

Polymeerien tunnistamiseen soveltuu CH vaumlraumlhtelyt vaumllillauml 1400 nm ja 1900

nm

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

Kameroiden lisaumlksi IT-labrassa

- Vaaka

- Mikroskooppi

- Valonlaumlhteitauml

- Optisia komponentteja kuten linssejauml peilejauml

sateenjakajia jne

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Sironta ja hiukkaskoko

562018

Spectrum shape factor

Particle size decreases

Laserdiffraktioanalyysi

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Dielektriset ohutkalvot

562018

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Interferenssi

562018

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Interferenssispektrin mallintaminen ja ohutkalvojen

paksuuden ja taitekertoimen vaihtelu

562018

PVD TiO2 film glass substrate

ALD Al2O3 film Si substrate

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO Rikospaikka

562018

Neljaumlauml erilaista verta

farkkukankaassa

Using VISNIR and IR spectral cameras for detecting and

separating crime scene details

Jaana Kuula Ilkka Poumlloumlnen Hannu-Heikki Puupponen

Tuomas Selander Tapani Reinikainen Tapani Kalenius

Heikki Saarid

Proc of SPIE Vol 8359

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Taiteen aitous

562018

Haystack in the Evening Sun and hyperspectral imaging

Painting owned by

Goumlsta Serlachius

Fine Arts

Foundation

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Biologiset naumlytteet levaumlt

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Spektrikuvantamista IT tiedekunnassa

Soveltavaa- ja perustutkimusta

ndash Kaukokartoitus

ndash Biologiset sovellukset

562018

Biomassan arvio turvesuolta

(r = 087 R2 = 075 RMSE lt20)

Jaumlrven vedenlaatu Sameus

Ekosysteemin vaikutus

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Spektrikuvantamisen hyvaumlt ja huonot puolet

Hyvaumlaumlndash Rikkomaton

ndash Koskettamaton

ndash Turvallinen menetelmauml (tarvittava saumlteilyt esim naumlkyvaumlauml valoa)

ndash Voidaan mitata online inline kenttaumlmittaukset

ndash Nopea (iso alue kerralla monta mittausta kerralla ei tarvita naumlyttenottoa)

ndash Monia ominaisuuksia voidaan mitata yhtaumlaikaisesti

bull Kemiallinen analyysi

bull Rakennetekstuuri

bull Muoto ja kappaleen tunnistus

bull Vaihtelut

Huonoandash Kallis

ndash Datamaumlaumlraumlt suuria ja analyysit raskaita

ndash Valaistus ja ympaumlroumlivaumlt olosuhteet voivat olla haasteellisia

562018

Page 11: SPEKTRIKUVANTAMINEN: SOVELLUKSET · Critical reviews in food science and nutrition, 55(12), 1744-1757. – Cheng, J.H. and Sun, D.W., 2015. Recent applications of spectroscopic and

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Reflektanssiin tai transmittanssiin vaikuttavat naumlytteen ja valon (saumlhkoumlmagneettisen saumlteilyn) vuorovaikutus ndash Spekulaari heijastus (peiliheijastus)

ndash Elastinen sironta ja diffuusi heijastuminen

ndash Epaumlelastinen sironta ja Raman-siirtymauml

ndash Absorptio

ndash Absorptio ja fluoresenssi

ndash Transmissio

ndash Interferenssi

562018

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

Naumlyte KuvausKalibroitu

spektrikuvadata

Musta- ja

valkoreferenssikuvat

Kalibrointikuvat

Ilmakehaumlkorjaukset

Analyysin

kannalta

oleellinen

data

Luokitellut ja

kemiallisen

information

sisaumlltaumlvaumlt kuvat

Referenssimittaus

perinteisellauml

menetelmaumlllauml

Tutkittavan alueen

valinta ja data

Mallin ja analyysin luominen

tai opettaminen

kaistojen valinta

verifiointi

Sovelluksen rakentaminen esimerkki eri vaiheista

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

Ruuan laatu ja turvallisuus Pieni osa taulukosta joka loumlytyy

kokonaisuudessaan katsauksesta Huang H Liu L and Ngadi MO

2014 Recent developments in hyperspectral imaging for assessment of food quality and

safety Sensors 14(4) pp7248-7276

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

Ruuan laatu ja turvallisuus katsauksia ja taulukoita mm lihan ja kalan laatuun liittyen

ndash Wu D and Sun DW 2013 Advanced applications of hyperspectral imagingtechnology for food quality and safety analysis and assessment A reviewmdashPart II Applications Innovative Food Science amp Emerging Technologies 19 pp15-28

ndash Wu D amp Sun D W (2013) Advanced applications of hyperspectral imagingtechnology for food quality and safety analysis and assessment A reviewmdashPart I Fundamentals Innovative Food Science amp Emerging Technologies 19 1-14

ndash ElMasry G Kamruzzaman M Sun D W amp Allen P (2012) Principles and applications of hyperspectral imaging in quality evaluation of agro-food products a review Critical reviews in food science and nutrition 52(11) 999-1023

ndash Liu D Zeng X A amp Sun D W (2015) Recent developments and applications of hyperspectral imaging for quality evaluation of agriculturalproducts a review Critical reviews in food science and nutrition 55(12) 1744-1757

ndash Cheng JH and Sun DW 2015 Recent applications of spectroscopicand hyperspectral imaging techniques with chemometric analysis for rapid inspection of microbial spoilage in muscle foods Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety 14(4) pp478-490

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Maatalous-elintarvike

562018

Tuotteetndash Hedelmaumlt (mm omena

sitrushedelmaumlt paumlaumlrynauml kiivi viinirypaumlle persikka tomaatti banaani mustikka mansikka jne)

ndash Muita kasveja (mm siemenet paumlhkinaumlt sipulit maissi vehnauml)

ndash Liha ja kala

Tutkittavat ominaisuudetndash Vauriot

ndash Sisaumliset vauriot

ndash Kolhiintumiset

ndash Sairaudet

ndash Hyoumlnteisvauriot

ndash Pilaantuminen (esim Salmonella Noro)

ndash Vaumlri

ndash Kosteus

ndash Kiinteys

ndash Kypsyys

ndash Jauhomaisuus

ndash Liukenevat kuiva-aineet

ndash Vesi

ndash Mureus

ndash Rasva

ndash Mikrobiologinen pilaantuminen

ndash pH

ndash Proteiini

ndash Luokittelu

ndash Tekstuuri

ndash Autenttisuus ja vaumlaumlrennoumlkset

ndash Jaumlaumldytys ndash sulatus

ndash Kylmettymisvauriot

ndash Lajintunnistus

ndash TVC

ndash Sukkulamadot

ndash Rakenne tekstuuri

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

Cheng JH and Sun DW 2015 Recent applications of spectroscopic and hyperspectral imaging

techniques with chemometric analysis for rapid inspection of microbial spoilage in muscle foods

Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety 14(4) pp478-490

Visualization of microbial spoilage distribution of muscle foods (A) Enterobacteriaceae

distribution in chicken fillets (B) TVC distribution in salmon fillets and (C) E Coli

distribution in grass carp fish fillets

Esimerkki lihan pilaantumisen spektrikuvantamisesta

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Vaumlriin liittyvaumlt reaktiot keksin paistamisessa

ndash Karamellisointi

ndash Maillard

ndash Dekstrinisaatio

562018

httpswwwperception-parkcombrowning-of-biscuits

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTOLaumlaumlketieteellisiauml sovelluksia

562018

Lu G and Fei B 2014 Medical hyperspectral imaging a review Journal of biomedical optics 19(1)

p010901

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Sovelluskohteeseen liittyvauml osaaminen on oleellinen osa

menetelmaumlkehitystauml Yhteistyouml eri tahojen kanssa taumlrkeaumlauml

562018

Kaukokartoitus

bull Finnish Geospatial Research Institute Remote Sensing and Photogrammetry

bull Dr Eija Honkavaara

bull LUKE (Natural resources institute)

bull Precision agriculture

bull Jere Kaivosoja Liisa Pesonen

bull Forestry inventory

bull Dr Sakari Tuominen

Hospitals

bull Helsinki University Hospital

bull Prof Anna-Mari Ranki (MD)

bull Prof emeritus Olli Saksela (MD)

bull Dr Noora Neittaanmaumlki-Perttu (MD)

bull Dr Leila Jeskanen

bull Tampere University Hospital

bull Prof Erna Snellman (MD)

bull Central Hospital of Paumlijaumlt-Haumlmauml

bull Dr Mari Groumlnroos (MD)

bull Mari Salmivaara (MD PhD student)

bull Dr Taneli Tani (MD)

bull Janne Raumlsaumlnen (MD PhD student)

Informaatioteknologian tiedekunta

Eri tiedekunnat laitokset ja tieteenalat Jyvaumlskylaumln yliopistolla (fysiikka

matematiikka biologia ja ympaumlristoumltieteet kemia taide)

Kamerat

ndash VTT Technical Research Centre of

Finland

bull Dr Heikki Saari Dr Anna Rissanen

Dr Harri Ojanen

ndash Senop Ltd

ndash Specim Ltd

Sovellukset

bull Jamk

bull Prosessiteollisuuden yritykset

bull Automaatio ja mittauslaitetoimittajat

bull Teollisuusyritykset

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Iho optinen rakenne

Wavelength

450 500 550 600 650 700 750 800 850 900

Ab

so

rption

coe

ffic

ien

t (A

U)

0

100

200

300

400

500

600

OxyhaemoglobinDeoxyhaemoglobinMelanin

Wavelength

450 500 550 600 650 700 750 800 850 900

Ab

so

rption

coe

ffic

ien

t (A

U)

0

100

200

300

400

500

600

OxyhaemoglobinDeoxyhaemoglobinMelanin

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

MODELLING SKINbull Blood concentration

bull Oxygen saturation

bull Total absorption

bull Total scattering

bull Melanin concentration etc

Kuvantavassa mittauksessa mahdollista mitata samalla kertaa kemiallinen koostumus ja rakennetekstuuri

Ihon topografia (kolmiulotteinen pinnan muoto)

Ihon pigmentti ja melaniini

Fotometrisellauml

sterokuvauksella

voidaan mitata pinnan

karheus ja muoto

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Pintavesien laadun mittaus kaukokartoituksella

ndash Ensimmaumliset multispektrimittaukset avomereltauml -70 luvulta

laumlhtien (Landsat-satelliitti)

ndash Mitattiin laumlhinnauml klorofyllipitoisuutta

562018

Gholizadeh M H Melesse A M amp Reddi L (2016) A comprehensive review on water

quality parameters estimation using remote sensing techniques Sensors 16(8) 1298

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

Taumlmaumln kalvon materiaali webbi-

kirjasta

Curtis Mobley Ocean Optics

httpwwwoceanopticsbookinfovie

wradiative_transfer_theoryradiative

_transfer_equations

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Jaumlrvet joet ja rannikot hankalampia koska siniviherlevaumlt eivaumlt maumlaumlritauml veden vaumlriauml

ndash Sameus (suspendoituneet kiintoaineet epaumlorgaaniset aineet) liuenneet orgaaniset vaumlriaineet (CDOM) muut orgaaniset hiukkaset ja jaumltteet kuin levaumlt

ndash Tarvitaan parempi paikka- ja spektriresoluutio

bull Mittaukset veneestauml pienlentokoneesta lennokeista

bull Hyperspektrikamerat

ndash Algoritmit

bull Lokaalit regressiomallit

bull Muutamaa kaistaa hyoumldyntaumlvaumlt sovitetut mallit

bull Neuroverkot

bull Semi-analyyttiset mallit

bull Bio-optiset mallit

bull Absorptio ja sironta aineen ominaisuudet

bull Spektrikirjastot

bull Unmixing

bull Radiative transfer funktion simuloinnit (esim Monte Carlo menetelmauml)

562018

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Lohjanjaumlrvi klorofylli

ja sameus

562018

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Pintavesien laadun mittaus spektrikuvantamisella

562018

Gholizadeh M H Melesse A M amp Reddi L (2016) A comprehensive

review on water quality parameters estimation using remote sensing

techniques Sensors 16(8) 1298

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

The ground robot is purpose-designed for the vegetable industry to

help farmers collect intelligence on nutritional information

autonomous farm surveillance mapping classification and

detection of pests and eventually autonomous weeding and

harvesting

httpsresononcomApplicationsPrecisionAgricultureLadybugPrecisionAgricultureRobothtml

Millaisia spektrikuvantamisjaumlrjestelmaumlt voisivat olla

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

httpswwwphotonicscoma25139Hyperspectral_Imaging_Spectroscopy_A_Look_at

Optisilla kuitujen avulla voidaan yhdellauml

spektrikamerakennolla mitata useasti kohdasta yhtauml

aikaa

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTOJaumltteenkaumlsittely kierraumltys

562018

httpswwwlla-instrumentscomfilesllapdfInfoschriften20ENGComparison_NIR_sorting_technologypdf

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

Polymeerien tunnistamiseen soveltuu CH vaumlraumlhtelyt vaumllillauml 1400 nm ja 1900

nm

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

Kameroiden lisaumlksi IT-labrassa

- Vaaka

- Mikroskooppi

- Valonlaumlhteitauml

- Optisia komponentteja kuten linssejauml peilejauml

sateenjakajia jne

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Sironta ja hiukkaskoko

562018

Spectrum shape factor

Particle size decreases

Laserdiffraktioanalyysi

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Dielektriset ohutkalvot

562018

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Interferenssi

562018

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Interferenssispektrin mallintaminen ja ohutkalvojen

paksuuden ja taitekertoimen vaihtelu

562018

PVD TiO2 film glass substrate

ALD Al2O3 film Si substrate

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO Rikospaikka

562018

Neljaumlauml erilaista verta

farkkukankaassa

Using VISNIR and IR spectral cameras for detecting and

separating crime scene details

Jaana Kuula Ilkka Poumlloumlnen Hannu-Heikki Puupponen

Tuomas Selander Tapani Reinikainen Tapani Kalenius

Heikki Saarid

Proc of SPIE Vol 8359

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Taiteen aitous

562018

Haystack in the Evening Sun and hyperspectral imaging

Painting owned by

Goumlsta Serlachius

Fine Arts

Foundation

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Biologiset naumlytteet levaumlt

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Spektrikuvantamista IT tiedekunnassa

Soveltavaa- ja perustutkimusta

ndash Kaukokartoitus

ndash Biologiset sovellukset

562018

Biomassan arvio turvesuolta

(r = 087 R2 = 075 RMSE lt20)

Jaumlrven vedenlaatu Sameus

Ekosysteemin vaikutus

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Spektrikuvantamisen hyvaumlt ja huonot puolet

Hyvaumlaumlndash Rikkomaton

ndash Koskettamaton

ndash Turvallinen menetelmauml (tarvittava saumlteilyt esim naumlkyvaumlauml valoa)

ndash Voidaan mitata online inline kenttaumlmittaukset

ndash Nopea (iso alue kerralla monta mittausta kerralla ei tarvita naumlyttenottoa)

ndash Monia ominaisuuksia voidaan mitata yhtaumlaikaisesti

bull Kemiallinen analyysi

bull Rakennetekstuuri

bull Muoto ja kappaleen tunnistus

bull Vaihtelut

Huonoandash Kallis

ndash Datamaumlaumlraumlt suuria ja analyysit raskaita

ndash Valaistus ja ympaumlroumlivaumlt olosuhteet voivat olla haasteellisia

562018

Page 12: SPEKTRIKUVANTAMINEN: SOVELLUKSET · Critical reviews in food science and nutrition, 55(12), 1744-1757. – Cheng, J.H. and Sun, D.W., 2015. Recent applications of spectroscopic and

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

Naumlyte KuvausKalibroitu

spektrikuvadata

Musta- ja

valkoreferenssikuvat

Kalibrointikuvat

Ilmakehaumlkorjaukset

Analyysin

kannalta

oleellinen

data

Luokitellut ja

kemiallisen

information

sisaumlltaumlvaumlt kuvat

Referenssimittaus

perinteisellauml

menetelmaumlllauml

Tutkittavan alueen

valinta ja data

Mallin ja analyysin luominen

tai opettaminen

kaistojen valinta

verifiointi

Sovelluksen rakentaminen esimerkki eri vaiheista

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

Ruuan laatu ja turvallisuus Pieni osa taulukosta joka loumlytyy

kokonaisuudessaan katsauksesta Huang H Liu L and Ngadi MO

2014 Recent developments in hyperspectral imaging for assessment of food quality and

safety Sensors 14(4) pp7248-7276

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

Ruuan laatu ja turvallisuus katsauksia ja taulukoita mm lihan ja kalan laatuun liittyen

ndash Wu D and Sun DW 2013 Advanced applications of hyperspectral imagingtechnology for food quality and safety analysis and assessment A reviewmdashPart II Applications Innovative Food Science amp Emerging Technologies 19 pp15-28

ndash Wu D amp Sun D W (2013) Advanced applications of hyperspectral imagingtechnology for food quality and safety analysis and assessment A reviewmdashPart I Fundamentals Innovative Food Science amp Emerging Technologies 19 1-14

ndash ElMasry G Kamruzzaman M Sun D W amp Allen P (2012) Principles and applications of hyperspectral imaging in quality evaluation of agro-food products a review Critical reviews in food science and nutrition 52(11) 999-1023

ndash Liu D Zeng X A amp Sun D W (2015) Recent developments and applications of hyperspectral imaging for quality evaluation of agriculturalproducts a review Critical reviews in food science and nutrition 55(12) 1744-1757

ndash Cheng JH and Sun DW 2015 Recent applications of spectroscopicand hyperspectral imaging techniques with chemometric analysis for rapid inspection of microbial spoilage in muscle foods Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety 14(4) pp478-490

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Maatalous-elintarvike

562018

Tuotteetndash Hedelmaumlt (mm omena

sitrushedelmaumlt paumlaumlrynauml kiivi viinirypaumlle persikka tomaatti banaani mustikka mansikka jne)

ndash Muita kasveja (mm siemenet paumlhkinaumlt sipulit maissi vehnauml)

ndash Liha ja kala

Tutkittavat ominaisuudetndash Vauriot

ndash Sisaumliset vauriot

ndash Kolhiintumiset

ndash Sairaudet

ndash Hyoumlnteisvauriot

ndash Pilaantuminen (esim Salmonella Noro)

ndash Vaumlri

ndash Kosteus

ndash Kiinteys

ndash Kypsyys

ndash Jauhomaisuus

ndash Liukenevat kuiva-aineet

ndash Vesi

ndash Mureus

ndash Rasva

ndash Mikrobiologinen pilaantuminen

ndash pH

ndash Proteiini

ndash Luokittelu

ndash Tekstuuri

ndash Autenttisuus ja vaumlaumlrennoumlkset

ndash Jaumlaumldytys ndash sulatus

ndash Kylmettymisvauriot

ndash Lajintunnistus

ndash TVC

ndash Sukkulamadot

ndash Rakenne tekstuuri

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

Cheng JH and Sun DW 2015 Recent applications of spectroscopic and hyperspectral imaging

techniques with chemometric analysis for rapid inspection of microbial spoilage in muscle foods

Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety 14(4) pp478-490

Visualization of microbial spoilage distribution of muscle foods (A) Enterobacteriaceae

distribution in chicken fillets (B) TVC distribution in salmon fillets and (C) E Coli

distribution in grass carp fish fillets

Esimerkki lihan pilaantumisen spektrikuvantamisesta

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Vaumlriin liittyvaumlt reaktiot keksin paistamisessa

ndash Karamellisointi

ndash Maillard

ndash Dekstrinisaatio

562018

httpswwwperception-parkcombrowning-of-biscuits

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTOLaumlaumlketieteellisiauml sovelluksia

562018

Lu G and Fei B 2014 Medical hyperspectral imaging a review Journal of biomedical optics 19(1)

p010901

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Sovelluskohteeseen liittyvauml osaaminen on oleellinen osa

menetelmaumlkehitystauml Yhteistyouml eri tahojen kanssa taumlrkeaumlauml

562018

Kaukokartoitus

bull Finnish Geospatial Research Institute Remote Sensing and Photogrammetry

bull Dr Eija Honkavaara

bull LUKE (Natural resources institute)

bull Precision agriculture

bull Jere Kaivosoja Liisa Pesonen

bull Forestry inventory

bull Dr Sakari Tuominen

Hospitals

bull Helsinki University Hospital

bull Prof Anna-Mari Ranki (MD)

bull Prof emeritus Olli Saksela (MD)

bull Dr Noora Neittaanmaumlki-Perttu (MD)

bull Dr Leila Jeskanen

bull Tampere University Hospital

bull Prof Erna Snellman (MD)

bull Central Hospital of Paumlijaumlt-Haumlmauml

bull Dr Mari Groumlnroos (MD)

bull Mari Salmivaara (MD PhD student)

bull Dr Taneli Tani (MD)

bull Janne Raumlsaumlnen (MD PhD student)

Informaatioteknologian tiedekunta

Eri tiedekunnat laitokset ja tieteenalat Jyvaumlskylaumln yliopistolla (fysiikka

matematiikka biologia ja ympaumlristoumltieteet kemia taide)

Kamerat

ndash VTT Technical Research Centre of

Finland

bull Dr Heikki Saari Dr Anna Rissanen

Dr Harri Ojanen

ndash Senop Ltd

ndash Specim Ltd

Sovellukset

bull Jamk

bull Prosessiteollisuuden yritykset

bull Automaatio ja mittauslaitetoimittajat

bull Teollisuusyritykset

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Iho optinen rakenne

Wavelength

450 500 550 600 650 700 750 800 850 900

Ab

so

rption

coe

ffic

ien

t (A

U)

0

100

200

300

400

500

600

OxyhaemoglobinDeoxyhaemoglobinMelanin

Wavelength

450 500 550 600 650 700 750 800 850 900

Ab

so

rption

coe

ffic

ien

t (A

U)

0

100

200

300

400

500

600

OxyhaemoglobinDeoxyhaemoglobinMelanin

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

MODELLING SKINbull Blood concentration

bull Oxygen saturation

bull Total absorption

bull Total scattering

bull Melanin concentration etc

Kuvantavassa mittauksessa mahdollista mitata samalla kertaa kemiallinen koostumus ja rakennetekstuuri

Ihon topografia (kolmiulotteinen pinnan muoto)

Ihon pigmentti ja melaniini

Fotometrisellauml

sterokuvauksella

voidaan mitata pinnan

karheus ja muoto

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Pintavesien laadun mittaus kaukokartoituksella

ndash Ensimmaumliset multispektrimittaukset avomereltauml -70 luvulta

laumlhtien (Landsat-satelliitti)

ndash Mitattiin laumlhinnauml klorofyllipitoisuutta

562018

Gholizadeh M H Melesse A M amp Reddi L (2016) A comprehensive review on water

quality parameters estimation using remote sensing techniques Sensors 16(8) 1298

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

Taumlmaumln kalvon materiaali webbi-

kirjasta

Curtis Mobley Ocean Optics

httpwwwoceanopticsbookinfovie

wradiative_transfer_theoryradiative

_transfer_equations

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Jaumlrvet joet ja rannikot hankalampia koska siniviherlevaumlt eivaumlt maumlaumlritauml veden vaumlriauml

ndash Sameus (suspendoituneet kiintoaineet epaumlorgaaniset aineet) liuenneet orgaaniset vaumlriaineet (CDOM) muut orgaaniset hiukkaset ja jaumltteet kuin levaumlt

ndash Tarvitaan parempi paikka- ja spektriresoluutio

bull Mittaukset veneestauml pienlentokoneesta lennokeista

bull Hyperspektrikamerat

ndash Algoritmit

bull Lokaalit regressiomallit

bull Muutamaa kaistaa hyoumldyntaumlvaumlt sovitetut mallit

bull Neuroverkot

bull Semi-analyyttiset mallit

bull Bio-optiset mallit

bull Absorptio ja sironta aineen ominaisuudet

bull Spektrikirjastot

bull Unmixing

bull Radiative transfer funktion simuloinnit (esim Monte Carlo menetelmauml)

562018

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Lohjanjaumlrvi klorofylli

ja sameus

562018

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Pintavesien laadun mittaus spektrikuvantamisella

562018

Gholizadeh M H Melesse A M amp Reddi L (2016) A comprehensive

review on water quality parameters estimation using remote sensing

techniques Sensors 16(8) 1298

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

The ground robot is purpose-designed for the vegetable industry to

help farmers collect intelligence on nutritional information

autonomous farm surveillance mapping classification and

detection of pests and eventually autonomous weeding and

harvesting

httpsresononcomApplicationsPrecisionAgricultureLadybugPrecisionAgricultureRobothtml

Millaisia spektrikuvantamisjaumlrjestelmaumlt voisivat olla

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

httpswwwphotonicscoma25139Hyperspectral_Imaging_Spectroscopy_A_Look_at

Optisilla kuitujen avulla voidaan yhdellauml

spektrikamerakennolla mitata useasti kohdasta yhtauml

aikaa

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTOJaumltteenkaumlsittely kierraumltys

562018

httpswwwlla-instrumentscomfilesllapdfInfoschriften20ENGComparison_NIR_sorting_technologypdf

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

Polymeerien tunnistamiseen soveltuu CH vaumlraumlhtelyt vaumllillauml 1400 nm ja 1900

nm

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

Kameroiden lisaumlksi IT-labrassa

- Vaaka

- Mikroskooppi

- Valonlaumlhteitauml

- Optisia komponentteja kuten linssejauml peilejauml

sateenjakajia jne

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Sironta ja hiukkaskoko

562018

Spectrum shape factor

Particle size decreases

Laserdiffraktioanalyysi

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Dielektriset ohutkalvot

562018

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Interferenssi

562018

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Interferenssispektrin mallintaminen ja ohutkalvojen

paksuuden ja taitekertoimen vaihtelu

562018

PVD TiO2 film glass substrate

ALD Al2O3 film Si substrate

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO Rikospaikka

562018

Neljaumlauml erilaista verta

farkkukankaassa

Using VISNIR and IR spectral cameras for detecting and

separating crime scene details

Jaana Kuula Ilkka Poumlloumlnen Hannu-Heikki Puupponen

Tuomas Selander Tapani Reinikainen Tapani Kalenius

Heikki Saarid

Proc of SPIE Vol 8359

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Taiteen aitous

562018

Haystack in the Evening Sun and hyperspectral imaging

Painting owned by

Goumlsta Serlachius

Fine Arts

Foundation

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Biologiset naumlytteet levaumlt

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Spektrikuvantamista IT tiedekunnassa

Soveltavaa- ja perustutkimusta

ndash Kaukokartoitus

ndash Biologiset sovellukset

562018

Biomassan arvio turvesuolta

(r = 087 R2 = 075 RMSE lt20)

Jaumlrven vedenlaatu Sameus

Ekosysteemin vaikutus

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Spektrikuvantamisen hyvaumlt ja huonot puolet

Hyvaumlaumlndash Rikkomaton

ndash Koskettamaton

ndash Turvallinen menetelmauml (tarvittava saumlteilyt esim naumlkyvaumlauml valoa)

ndash Voidaan mitata online inline kenttaumlmittaukset

ndash Nopea (iso alue kerralla monta mittausta kerralla ei tarvita naumlyttenottoa)

ndash Monia ominaisuuksia voidaan mitata yhtaumlaikaisesti

bull Kemiallinen analyysi

bull Rakennetekstuuri

bull Muoto ja kappaleen tunnistus

bull Vaihtelut

Huonoandash Kallis

ndash Datamaumlaumlraumlt suuria ja analyysit raskaita

ndash Valaistus ja ympaumlroumlivaumlt olosuhteet voivat olla haasteellisia

562018

Page 13: SPEKTRIKUVANTAMINEN: SOVELLUKSET · Critical reviews in food science and nutrition, 55(12), 1744-1757. – Cheng, J.H. and Sun, D.W., 2015. Recent applications of spectroscopic and

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

Ruuan laatu ja turvallisuus Pieni osa taulukosta joka loumlytyy

kokonaisuudessaan katsauksesta Huang H Liu L and Ngadi MO

2014 Recent developments in hyperspectral imaging for assessment of food quality and

safety Sensors 14(4) pp7248-7276

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

Ruuan laatu ja turvallisuus katsauksia ja taulukoita mm lihan ja kalan laatuun liittyen

ndash Wu D and Sun DW 2013 Advanced applications of hyperspectral imagingtechnology for food quality and safety analysis and assessment A reviewmdashPart II Applications Innovative Food Science amp Emerging Technologies 19 pp15-28

ndash Wu D amp Sun D W (2013) Advanced applications of hyperspectral imagingtechnology for food quality and safety analysis and assessment A reviewmdashPart I Fundamentals Innovative Food Science amp Emerging Technologies 19 1-14

ndash ElMasry G Kamruzzaman M Sun D W amp Allen P (2012) Principles and applications of hyperspectral imaging in quality evaluation of agro-food products a review Critical reviews in food science and nutrition 52(11) 999-1023

ndash Liu D Zeng X A amp Sun D W (2015) Recent developments and applications of hyperspectral imaging for quality evaluation of agriculturalproducts a review Critical reviews in food science and nutrition 55(12) 1744-1757

ndash Cheng JH and Sun DW 2015 Recent applications of spectroscopicand hyperspectral imaging techniques with chemometric analysis for rapid inspection of microbial spoilage in muscle foods Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety 14(4) pp478-490

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Maatalous-elintarvike

562018

Tuotteetndash Hedelmaumlt (mm omena

sitrushedelmaumlt paumlaumlrynauml kiivi viinirypaumlle persikka tomaatti banaani mustikka mansikka jne)

ndash Muita kasveja (mm siemenet paumlhkinaumlt sipulit maissi vehnauml)

ndash Liha ja kala

Tutkittavat ominaisuudetndash Vauriot

ndash Sisaumliset vauriot

ndash Kolhiintumiset

ndash Sairaudet

ndash Hyoumlnteisvauriot

ndash Pilaantuminen (esim Salmonella Noro)

ndash Vaumlri

ndash Kosteus

ndash Kiinteys

ndash Kypsyys

ndash Jauhomaisuus

ndash Liukenevat kuiva-aineet

ndash Vesi

ndash Mureus

ndash Rasva

ndash Mikrobiologinen pilaantuminen

ndash pH

ndash Proteiini

ndash Luokittelu

ndash Tekstuuri

ndash Autenttisuus ja vaumlaumlrennoumlkset

ndash Jaumlaumldytys ndash sulatus

ndash Kylmettymisvauriot

ndash Lajintunnistus

ndash TVC

ndash Sukkulamadot

ndash Rakenne tekstuuri

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

Cheng JH and Sun DW 2015 Recent applications of spectroscopic and hyperspectral imaging

techniques with chemometric analysis for rapid inspection of microbial spoilage in muscle foods

Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety 14(4) pp478-490

Visualization of microbial spoilage distribution of muscle foods (A) Enterobacteriaceae

distribution in chicken fillets (B) TVC distribution in salmon fillets and (C) E Coli

distribution in grass carp fish fillets

Esimerkki lihan pilaantumisen spektrikuvantamisesta

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Vaumlriin liittyvaumlt reaktiot keksin paistamisessa

ndash Karamellisointi

ndash Maillard

ndash Dekstrinisaatio

562018

httpswwwperception-parkcombrowning-of-biscuits

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTOLaumlaumlketieteellisiauml sovelluksia

562018

Lu G and Fei B 2014 Medical hyperspectral imaging a review Journal of biomedical optics 19(1)

p010901

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Sovelluskohteeseen liittyvauml osaaminen on oleellinen osa

menetelmaumlkehitystauml Yhteistyouml eri tahojen kanssa taumlrkeaumlauml

562018

Kaukokartoitus

bull Finnish Geospatial Research Institute Remote Sensing and Photogrammetry

bull Dr Eija Honkavaara

bull LUKE (Natural resources institute)

bull Precision agriculture

bull Jere Kaivosoja Liisa Pesonen

bull Forestry inventory

bull Dr Sakari Tuominen

Hospitals

bull Helsinki University Hospital

bull Prof Anna-Mari Ranki (MD)

bull Prof emeritus Olli Saksela (MD)

bull Dr Noora Neittaanmaumlki-Perttu (MD)

bull Dr Leila Jeskanen

bull Tampere University Hospital

bull Prof Erna Snellman (MD)

bull Central Hospital of Paumlijaumlt-Haumlmauml

bull Dr Mari Groumlnroos (MD)

bull Mari Salmivaara (MD PhD student)

bull Dr Taneli Tani (MD)

bull Janne Raumlsaumlnen (MD PhD student)

Informaatioteknologian tiedekunta

Eri tiedekunnat laitokset ja tieteenalat Jyvaumlskylaumln yliopistolla (fysiikka

matematiikka biologia ja ympaumlristoumltieteet kemia taide)

Kamerat

ndash VTT Technical Research Centre of

Finland

bull Dr Heikki Saari Dr Anna Rissanen

Dr Harri Ojanen

ndash Senop Ltd

ndash Specim Ltd

Sovellukset

bull Jamk

bull Prosessiteollisuuden yritykset

bull Automaatio ja mittauslaitetoimittajat

bull Teollisuusyritykset

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Iho optinen rakenne

Wavelength

450 500 550 600 650 700 750 800 850 900

Ab

so

rption

coe

ffic

ien

t (A

U)

0

100

200

300

400

500

600

OxyhaemoglobinDeoxyhaemoglobinMelanin

Wavelength

450 500 550 600 650 700 750 800 850 900

Ab

so

rption

coe

ffic

ien

t (A

U)

0

100

200

300

400

500

600

OxyhaemoglobinDeoxyhaemoglobinMelanin

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

MODELLING SKINbull Blood concentration

bull Oxygen saturation

bull Total absorption

bull Total scattering

bull Melanin concentration etc

Kuvantavassa mittauksessa mahdollista mitata samalla kertaa kemiallinen koostumus ja rakennetekstuuri

Ihon topografia (kolmiulotteinen pinnan muoto)

Ihon pigmentti ja melaniini

Fotometrisellauml

sterokuvauksella

voidaan mitata pinnan

karheus ja muoto

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Pintavesien laadun mittaus kaukokartoituksella

ndash Ensimmaumliset multispektrimittaukset avomereltauml -70 luvulta

laumlhtien (Landsat-satelliitti)

ndash Mitattiin laumlhinnauml klorofyllipitoisuutta

562018

Gholizadeh M H Melesse A M amp Reddi L (2016) A comprehensive review on water

quality parameters estimation using remote sensing techniques Sensors 16(8) 1298

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

Taumlmaumln kalvon materiaali webbi-

kirjasta

Curtis Mobley Ocean Optics

httpwwwoceanopticsbookinfovie

wradiative_transfer_theoryradiative

_transfer_equations

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Jaumlrvet joet ja rannikot hankalampia koska siniviherlevaumlt eivaumlt maumlaumlritauml veden vaumlriauml

ndash Sameus (suspendoituneet kiintoaineet epaumlorgaaniset aineet) liuenneet orgaaniset vaumlriaineet (CDOM) muut orgaaniset hiukkaset ja jaumltteet kuin levaumlt

ndash Tarvitaan parempi paikka- ja spektriresoluutio

bull Mittaukset veneestauml pienlentokoneesta lennokeista

bull Hyperspektrikamerat

ndash Algoritmit

bull Lokaalit regressiomallit

bull Muutamaa kaistaa hyoumldyntaumlvaumlt sovitetut mallit

bull Neuroverkot

bull Semi-analyyttiset mallit

bull Bio-optiset mallit

bull Absorptio ja sironta aineen ominaisuudet

bull Spektrikirjastot

bull Unmixing

bull Radiative transfer funktion simuloinnit (esim Monte Carlo menetelmauml)

562018

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Lohjanjaumlrvi klorofylli

ja sameus

562018

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Pintavesien laadun mittaus spektrikuvantamisella

562018

Gholizadeh M H Melesse A M amp Reddi L (2016) A comprehensive

review on water quality parameters estimation using remote sensing

techniques Sensors 16(8) 1298

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

The ground robot is purpose-designed for the vegetable industry to

help farmers collect intelligence on nutritional information

autonomous farm surveillance mapping classification and

detection of pests and eventually autonomous weeding and

harvesting

httpsresononcomApplicationsPrecisionAgricultureLadybugPrecisionAgricultureRobothtml

Millaisia spektrikuvantamisjaumlrjestelmaumlt voisivat olla

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

httpswwwphotonicscoma25139Hyperspectral_Imaging_Spectroscopy_A_Look_at

Optisilla kuitujen avulla voidaan yhdellauml

spektrikamerakennolla mitata useasti kohdasta yhtauml

aikaa

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTOJaumltteenkaumlsittely kierraumltys

562018

httpswwwlla-instrumentscomfilesllapdfInfoschriften20ENGComparison_NIR_sorting_technologypdf

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

Polymeerien tunnistamiseen soveltuu CH vaumlraumlhtelyt vaumllillauml 1400 nm ja 1900

nm

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

Kameroiden lisaumlksi IT-labrassa

- Vaaka

- Mikroskooppi

- Valonlaumlhteitauml

- Optisia komponentteja kuten linssejauml peilejauml

sateenjakajia jne

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Sironta ja hiukkaskoko

562018

Spectrum shape factor

Particle size decreases

Laserdiffraktioanalyysi

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Dielektriset ohutkalvot

562018

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Interferenssi

562018

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Interferenssispektrin mallintaminen ja ohutkalvojen

paksuuden ja taitekertoimen vaihtelu

562018

PVD TiO2 film glass substrate

ALD Al2O3 film Si substrate

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO Rikospaikka

562018

Neljaumlauml erilaista verta

farkkukankaassa

Using VISNIR and IR spectral cameras for detecting and

separating crime scene details

Jaana Kuula Ilkka Poumlloumlnen Hannu-Heikki Puupponen

Tuomas Selander Tapani Reinikainen Tapani Kalenius

Heikki Saarid

Proc of SPIE Vol 8359

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Taiteen aitous

562018

Haystack in the Evening Sun and hyperspectral imaging

Painting owned by

Goumlsta Serlachius

Fine Arts

Foundation

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Biologiset naumlytteet levaumlt

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Spektrikuvantamista IT tiedekunnassa

Soveltavaa- ja perustutkimusta

ndash Kaukokartoitus

ndash Biologiset sovellukset

562018

Biomassan arvio turvesuolta

(r = 087 R2 = 075 RMSE lt20)

Jaumlrven vedenlaatu Sameus

Ekosysteemin vaikutus

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Spektrikuvantamisen hyvaumlt ja huonot puolet

Hyvaumlaumlndash Rikkomaton

ndash Koskettamaton

ndash Turvallinen menetelmauml (tarvittava saumlteilyt esim naumlkyvaumlauml valoa)

ndash Voidaan mitata online inline kenttaumlmittaukset

ndash Nopea (iso alue kerralla monta mittausta kerralla ei tarvita naumlyttenottoa)

ndash Monia ominaisuuksia voidaan mitata yhtaumlaikaisesti

bull Kemiallinen analyysi

bull Rakennetekstuuri

bull Muoto ja kappaleen tunnistus

bull Vaihtelut

Huonoandash Kallis

ndash Datamaumlaumlraumlt suuria ja analyysit raskaita

ndash Valaistus ja ympaumlroumlivaumlt olosuhteet voivat olla haasteellisia

562018

Page 14: SPEKTRIKUVANTAMINEN: SOVELLUKSET · Critical reviews in food science and nutrition, 55(12), 1744-1757. – Cheng, J.H. and Sun, D.W., 2015. Recent applications of spectroscopic and

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

Ruuan laatu ja turvallisuus katsauksia ja taulukoita mm lihan ja kalan laatuun liittyen

ndash Wu D and Sun DW 2013 Advanced applications of hyperspectral imagingtechnology for food quality and safety analysis and assessment A reviewmdashPart II Applications Innovative Food Science amp Emerging Technologies 19 pp15-28

ndash Wu D amp Sun D W (2013) Advanced applications of hyperspectral imagingtechnology for food quality and safety analysis and assessment A reviewmdashPart I Fundamentals Innovative Food Science amp Emerging Technologies 19 1-14

ndash ElMasry G Kamruzzaman M Sun D W amp Allen P (2012) Principles and applications of hyperspectral imaging in quality evaluation of agro-food products a review Critical reviews in food science and nutrition 52(11) 999-1023

ndash Liu D Zeng X A amp Sun D W (2015) Recent developments and applications of hyperspectral imaging for quality evaluation of agriculturalproducts a review Critical reviews in food science and nutrition 55(12) 1744-1757

ndash Cheng JH and Sun DW 2015 Recent applications of spectroscopicand hyperspectral imaging techniques with chemometric analysis for rapid inspection of microbial spoilage in muscle foods Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety 14(4) pp478-490

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Maatalous-elintarvike

562018

Tuotteetndash Hedelmaumlt (mm omena

sitrushedelmaumlt paumlaumlrynauml kiivi viinirypaumlle persikka tomaatti banaani mustikka mansikka jne)

ndash Muita kasveja (mm siemenet paumlhkinaumlt sipulit maissi vehnauml)

ndash Liha ja kala

Tutkittavat ominaisuudetndash Vauriot

ndash Sisaumliset vauriot

ndash Kolhiintumiset

ndash Sairaudet

ndash Hyoumlnteisvauriot

ndash Pilaantuminen (esim Salmonella Noro)

ndash Vaumlri

ndash Kosteus

ndash Kiinteys

ndash Kypsyys

ndash Jauhomaisuus

ndash Liukenevat kuiva-aineet

ndash Vesi

ndash Mureus

ndash Rasva

ndash Mikrobiologinen pilaantuminen

ndash pH

ndash Proteiini

ndash Luokittelu

ndash Tekstuuri

ndash Autenttisuus ja vaumlaumlrennoumlkset

ndash Jaumlaumldytys ndash sulatus

ndash Kylmettymisvauriot

ndash Lajintunnistus

ndash TVC

ndash Sukkulamadot

ndash Rakenne tekstuuri

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

Cheng JH and Sun DW 2015 Recent applications of spectroscopic and hyperspectral imaging

techniques with chemometric analysis for rapid inspection of microbial spoilage in muscle foods

Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety 14(4) pp478-490

Visualization of microbial spoilage distribution of muscle foods (A) Enterobacteriaceae

distribution in chicken fillets (B) TVC distribution in salmon fillets and (C) E Coli

distribution in grass carp fish fillets

Esimerkki lihan pilaantumisen spektrikuvantamisesta

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Vaumlriin liittyvaumlt reaktiot keksin paistamisessa

ndash Karamellisointi

ndash Maillard

ndash Dekstrinisaatio

562018

httpswwwperception-parkcombrowning-of-biscuits

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTOLaumlaumlketieteellisiauml sovelluksia

562018

Lu G and Fei B 2014 Medical hyperspectral imaging a review Journal of biomedical optics 19(1)

p010901

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Sovelluskohteeseen liittyvauml osaaminen on oleellinen osa

menetelmaumlkehitystauml Yhteistyouml eri tahojen kanssa taumlrkeaumlauml

562018

Kaukokartoitus

bull Finnish Geospatial Research Institute Remote Sensing and Photogrammetry

bull Dr Eija Honkavaara

bull LUKE (Natural resources institute)

bull Precision agriculture

bull Jere Kaivosoja Liisa Pesonen

bull Forestry inventory

bull Dr Sakari Tuominen

Hospitals

bull Helsinki University Hospital

bull Prof Anna-Mari Ranki (MD)

bull Prof emeritus Olli Saksela (MD)

bull Dr Noora Neittaanmaumlki-Perttu (MD)

bull Dr Leila Jeskanen

bull Tampere University Hospital

bull Prof Erna Snellman (MD)

bull Central Hospital of Paumlijaumlt-Haumlmauml

bull Dr Mari Groumlnroos (MD)

bull Mari Salmivaara (MD PhD student)

bull Dr Taneli Tani (MD)

bull Janne Raumlsaumlnen (MD PhD student)

Informaatioteknologian tiedekunta

Eri tiedekunnat laitokset ja tieteenalat Jyvaumlskylaumln yliopistolla (fysiikka

matematiikka biologia ja ympaumlristoumltieteet kemia taide)

Kamerat

ndash VTT Technical Research Centre of

Finland

bull Dr Heikki Saari Dr Anna Rissanen

Dr Harri Ojanen

ndash Senop Ltd

ndash Specim Ltd

Sovellukset

bull Jamk

bull Prosessiteollisuuden yritykset

bull Automaatio ja mittauslaitetoimittajat

bull Teollisuusyritykset

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Iho optinen rakenne

Wavelength

450 500 550 600 650 700 750 800 850 900

Ab

so

rption

coe

ffic

ien

t (A

U)

0

100

200

300

400

500

600

OxyhaemoglobinDeoxyhaemoglobinMelanin

Wavelength

450 500 550 600 650 700 750 800 850 900

Ab

so

rption

coe

ffic

ien

t (A

U)

0

100

200

300

400

500

600

OxyhaemoglobinDeoxyhaemoglobinMelanin

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

MODELLING SKINbull Blood concentration

bull Oxygen saturation

bull Total absorption

bull Total scattering

bull Melanin concentration etc

Kuvantavassa mittauksessa mahdollista mitata samalla kertaa kemiallinen koostumus ja rakennetekstuuri

Ihon topografia (kolmiulotteinen pinnan muoto)

Ihon pigmentti ja melaniini

Fotometrisellauml

sterokuvauksella

voidaan mitata pinnan

karheus ja muoto

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Pintavesien laadun mittaus kaukokartoituksella

ndash Ensimmaumliset multispektrimittaukset avomereltauml -70 luvulta

laumlhtien (Landsat-satelliitti)

ndash Mitattiin laumlhinnauml klorofyllipitoisuutta

562018

Gholizadeh M H Melesse A M amp Reddi L (2016) A comprehensive review on water

quality parameters estimation using remote sensing techniques Sensors 16(8) 1298

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

Taumlmaumln kalvon materiaali webbi-

kirjasta

Curtis Mobley Ocean Optics

httpwwwoceanopticsbookinfovie

wradiative_transfer_theoryradiative

_transfer_equations

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Jaumlrvet joet ja rannikot hankalampia koska siniviherlevaumlt eivaumlt maumlaumlritauml veden vaumlriauml

ndash Sameus (suspendoituneet kiintoaineet epaumlorgaaniset aineet) liuenneet orgaaniset vaumlriaineet (CDOM) muut orgaaniset hiukkaset ja jaumltteet kuin levaumlt

ndash Tarvitaan parempi paikka- ja spektriresoluutio

bull Mittaukset veneestauml pienlentokoneesta lennokeista

bull Hyperspektrikamerat

ndash Algoritmit

bull Lokaalit regressiomallit

bull Muutamaa kaistaa hyoumldyntaumlvaumlt sovitetut mallit

bull Neuroverkot

bull Semi-analyyttiset mallit

bull Bio-optiset mallit

bull Absorptio ja sironta aineen ominaisuudet

bull Spektrikirjastot

bull Unmixing

bull Radiative transfer funktion simuloinnit (esim Monte Carlo menetelmauml)

562018

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Lohjanjaumlrvi klorofylli

ja sameus

562018

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Pintavesien laadun mittaus spektrikuvantamisella

562018

Gholizadeh M H Melesse A M amp Reddi L (2016) A comprehensive

review on water quality parameters estimation using remote sensing

techniques Sensors 16(8) 1298

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

The ground robot is purpose-designed for the vegetable industry to

help farmers collect intelligence on nutritional information

autonomous farm surveillance mapping classification and

detection of pests and eventually autonomous weeding and

harvesting

httpsresononcomApplicationsPrecisionAgricultureLadybugPrecisionAgricultureRobothtml

Millaisia spektrikuvantamisjaumlrjestelmaumlt voisivat olla

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

httpswwwphotonicscoma25139Hyperspectral_Imaging_Spectroscopy_A_Look_at

Optisilla kuitujen avulla voidaan yhdellauml

spektrikamerakennolla mitata useasti kohdasta yhtauml

aikaa

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTOJaumltteenkaumlsittely kierraumltys

562018

httpswwwlla-instrumentscomfilesllapdfInfoschriften20ENGComparison_NIR_sorting_technologypdf

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

Polymeerien tunnistamiseen soveltuu CH vaumlraumlhtelyt vaumllillauml 1400 nm ja 1900

nm

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

Kameroiden lisaumlksi IT-labrassa

- Vaaka

- Mikroskooppi

- Valonlaumlhteitauml

- Optisia komponentteja kuten linssejauml peilejauml

sateenjakajia jne

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Sironta ja hiukkaskoko

562018

Spectrum shape factor

Particle size decreases

Laserdiffraktioanalyysi

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Dielektriset ohutkalvot

562018

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Interferenssi

562018

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Interferenssispektrin mallintaminen ja ohutkalvojen

paksuuden ja taitekertoimen vaihtelu

562018

PVD TiO2 film glass substrate

ALD Al2O3 film Si substrate

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO Rikospaikka

562018

Neljaumlauml erilaista verta

farkkukankaassa

Using VISNIR and IR spectral cameras for detecting and

separating crime scene details

Jaana Kuula Ilkka Poumlloumlnen Hannu-Heikki Puupponen

Tuomas Selander Tapani Reinikainen Tapani Kalenius

Heikki Saarid

Proc of SPIE Vol 8359

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Taiteen aitous

562018

Haystack in the Evening Sun and hyperspectral imaging

Painting owned by

Goumlsta Serlachius

Fine Arts

Foundation

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Biologiset naumlytteet levaumlt

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Spektrikuvantamista IT tiedekunnassa

Soveltavaa- ja perustutkimusta

ndash Kaukokartoitus

ndash Biologiset sovellukset

562018

Biomassan arvio turvesuolta

(r = 087 R2 = 075 RMSE lt20)

Jaumlrven vedenlaatu Sameus

Ekosysteemin vaikutus

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Spektrikuvantamisen hyvaumlt ja huonot puolet

Hyvaumlaumlndash Rikkomaton

ndash Koskettamaton

ndash Turvallinen menetelmauml (tarvittava saumlteilyt esim naumlkyvaumlauml valoa)

ndash Voidaan mitata online inline kenttaumlmittaukset

ndash Nopea (iso alue kerralla monta mittausta kerralla ei tarvita naumlyttenottoa)

ndash Monia ominaisuuksia voidaan mitata yhtaumlaikaisesti

bull Kemiallinen analyysi

bull Rakennetekstuuri

bull Muoto ja kappaleen tunnistus

bull Vaihtelut

Huonoandash Kallis

ndash Datamaumlaumlraumlt suuria ja analyysit raskaita

ndash Valaistus ja ympaumlroumlivaumlt olosuhteet voivat olla haasteellisia

562018

Page 15: SPEKTRIKUVANTAMINEN: SOVELLUKSET · Critical reviews in food science and nutrition, 55(12), 1744-1757. – Cheng, J.H. and Sun, D.W., 2015. Recent applications of spectroscopic and

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Maatalous-elintarvike

562018

Tuotteetndash Hedelmaumlt (mm omena

sitrushedelmaumlt paumlaumlrynauml kiivi viinirypaumlle persikka tomaatti banaani mustikka mansikka jne)

ndash Muita kasveja (mm siemenet paumlhkinaumlt sipulit maissi vehnauml)

ndash Liha ja kala

Tutkittavat ominaisuudetndash Vauriot

ndash Sisaumliset vauriot

ndash Kolhiintumiset

ndash Sairaudet

ndash Hyoumlnteisvauriot

ndash Pilaantuminen (esim Salmonella Noro)

ndash Vaumlri

ndash Kosteus

ndash Kiinteys

ndash Kypsyys

ndash Jauhomaisuus

ndash Liukenevat kuiva-aineet

ndash Vesi

ndash Mureus

ndash Rasva

ndash Mikrobiologinen pilaantuminen

ndash pH

ndash Proteiini

ndash Luokittelu

ndash Tekstuuri

ndash Autenttisuus ja vaumlaumlrennoumlkset

ndash Jaumlaumldytys ndash sulatus

ndash Kylmettymisvauriot

ndash Lajintunnistus

ndash TVC

ndash Sukkulamadot

ndash Rakenne tekstuuri

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

Cheng JH and Sun DW 2015 Recent applications of spectroscopic and hyperspectral imaging

techniques with chemometric analysis for rapid inspection of microbial spoilage in muscle foods

Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety 14(4) pp478-490

Visualization of microbial spoilage distribution of muscle foods (A) Enterobacteriaceae

distribution in chicken fillets (B) TVC distribution in salmon fillets and (C) E Coli

distribution in grass carp fish fillets

Esimerkki lihan pilaantumisen spektrikuvantamisesta

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Vaumlriin liittyvaumlt reaktiot keksin paistamisessa

ndash Karamellisointi

ndash Maillard

ndash Dekstrinisaatio

562018

httpswwwperception-parkcombrowning-of-biscuits

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTOLaumlaumlketieteellisiauml sovelluksia

562018

Lu G and Fei B 2014 Medical hyperspectral imaging a review Journal of biomedical optics 19(1)

p010901

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Sovelluskohteeseen liittyvauml osaaminen on oleellinen osa

menetelmaumlkehitystauml Yhteistyouml eri tahojen kanssa taumlrkeaumlauml

562018

Kaukokartoitus

bull Finnish Geospatial Research Institute Remote Sensing and Photogrammetry

bull Dr Eija Honkavaara

bull LUKE (Natural resources institute)

bull Precision agriculture

bull Jere Kaivosoja Liisa Pesonen

bull Forestry inventory

bull Dr Sakari Tuominen

Hospitals

bull Helsinki University Hospital

bull Prof Anna-Mari Ranki (MD)

bull Prof emeritus Olli Saksela (MD)

bull Dr Noora Neittaanmaumlki-Perttu (MD)

bull Dr Leila Jeskanen

bull Tampere University Hospital

bull Prof Erna Snellman (MD)

bull Central Hospital of Paumlijaumlt-Haumlmauml

bull Dr Mari Groumlnroos (MD)

bull Mari Salmivaara (MD PhD student)

bull Dr Taneli Tani (MD)

bull Janne Raumlsaumlnen (MD PhD student)

Informaatioteknologian tiedekunta

Eri tiedekunnat laitokset ja tieteenalat Jyvaumlskylaumln yliopistolla (fysiikka

matematiikka biologia ja ympaumlristoumltieteet kemia taide)

Kamerat

ndash VTT Technical Research Centre of

Finland

bull Dr Heikki Saari Dr Anna Rissanen

Dr Harri Ojanen

ndash Senop Ltd

ndash Specim Ltd

Sovellukset

bull Jamk

bull Prosessiteollisuuden yritykset

bull Automaatio ja mittauslaitetoimittajat

bull Teollisuusyritykset

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Iho optinen rakenne

Wavelength

450 500 550 600 650 700 750 800 850 900

Ab

so

rption

coe

ffic

ien

t (A

U)

0

100

200

300

400

500

600

OxyhaemoglobinDeoxyhaemoglobinMelanin

Wavelength

450 500 550 600 650 700 750 800 850 900

Ab

so

rption

coe

ffic

ien

t (A

U)

0

100

200

300

400

500

600

OxyhaemoglobinDeoxyhaemoglobinMelanin

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

MODELLING SKINbull Blood concentration

bull Oxygen saturation

bull Total absorption

bull Total scattering

bull Melanin concentration etc

Kuvantavassa mittauksessa mahdollista mitata samalla kertaa kemiallinen koostumus ja rakennetekstuuri

Ihon topografia (kolmiulotteinen pinnan muoto)

Ihon pigmentti ja melaniini

Fotometrisellauml

sterokuvauksella

voidaan mitata pinnan

karheus ja muoto

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Pintavesien laadun mittaus kaukokartoituksella

ndash Ensimmaumliset multispektrimittaukset avomereltauml -70 luvulta

laumlhtien (Landsat-satelliitti)

ndash Mitattiin laumlhinnauml klorofyllipitoisuutta

562018

Gholizadeh M H Melesse A M amp Reddi L (2016) A comprehensive review on water

quality parameters estimation using remote sensing techniques Sensors 16(8) 1298

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

Taumlmaumln kalvon materiaali webbi-

kirjasta

Curtis Mobley Ocean Optics

httpwwwoceanopticsbookinfovie

wradiative_transfer_theoryradiative

_transfer_equations

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Jaumlrvet joet ja rannikot hankalampia koska siniviherlevaumlt eivaumlt maumlaumlritauml veden vaumlriauml

ndash Sameus (suspendoituneet kiintoaineet epaumlorgaaniset aineet) liuenneet orgaaniset vaumlriaineet (CDOM) muut orgaaniset hiukkaset ja jaumltteet kuin levaumlt

ndash Tarvitaan parempi paikka- ja spektriresoluutio

bull Mittaukset veneestauml pienlentokoneesta lennokeista

bull Hyperspektrikamerat

ndash Algoritmit

bull Lokaalit regressiomallit

bull Muutamaa kaistaa hyoumldyntaumlvaumlt sovitetut mallit

bull Neuroverkot

bull Semi-analyyttiset mallit

bull Bio-optiset mallit

bull Absorptio ja sironta aineen ominaisuudet

bull Spektrikirjastot

bull Unmixing

bull Radiative transfer funktion simuloinnit (esim Monte Carlo menetelmauml)

562018

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Lohjanjaumlrvi klorofylli

ja sameus

562018

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Pintavesien laadun mittaus spektrikuvantamisella

562018

Gholizadeh M H Melesse A M amp Reddi L (2016) A comprehensive

review on water quality parameters estimation using remote sensing

techniques Sensors 16(8) 1298

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

The ground robot is purpose-designed for the vegetable industry to

help farmers collect intelligence on nutritional information

autonomous farm surveillance mapping classification and

detection of pests and eventually autonomous weeding and

harvesting

httpsresononcomApplicationsPrecisionAgricultureLadybugPrecisionAgricultureRobothtml

Millaisia spektrikuvantamisjaumlrjestelmaumlt voisivat olla

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

httpswwwphotonicscoma25139Hyperspectral_Imaging_Spectroscopy_A_Look_at

Optisilla kuitujen avulla voidaan yhdellauml

spektrikamerakennolla mitata useasti kohdasta yhtauml

aikaa

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTOJaumltteenkaumlsittely kierraumltys

562018

httpswwwlla-instrumentscomfilesllapdfInfoschriften20ENGComparison_NIR_sorting_technologypdf

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

Polymeerien tunnistamiseen soveltuu CH vaumlraumlhtelyt vaumllillauml 1400 nm ja 1900

nm

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

Kameroiden lisaumlksi IT-labrassa

- Vaaka

- Mikroskooppi

- Valonlaumlhteitauml

- Optisia komponentteja kuten linssejauml peilejauml

sateenjakajia jne

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Sironta ja hiukkaskoko

562018

Spectrum shape factor

Particle size decreases

Laserdiffraktioanalyysi

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Dielektriset ohutkalvot

562018

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Interferenssi

562018

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Interferenssispektrin mallintaminen ja ohutkalvojen

paksuuden ja taitekertoimen vaihtelu

562018

PVD TiO2 film glass substrate

ALD Al2O3 film Si substrate

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO Rikospaikka

562018

Neljaumlauml erilaista verta

farkkukankaassa

Using VISNIR and IR spectral cameras for detecting and

separating crime scene details

Jaana Kuula Ilkka Poumlloumlnen Hannu-Heikki Puupponen

Tuomas Selander Tapani Reinikainen Tapani Kalenius

Heikki Saarid

Proc of SPIE Vol 8359

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Taiteen aitous

562018

Haystack in the Evening Sun and hyperspectral imaging

Painting owned by

Goumlsta Serlachius

Fine Arts

Foundation

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Biologiset naumlytteet levaumlt

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Spektrikuvantamista IT tiedekunnassa

Soveltavaa- ja perustutkimusta

ndash Kaukokartoitus

ndash Biologiset sovellukset

562018

Biomassan arvio turvesuolta

(r = 087 R2 = 075 RMSE lt20)

Jaumlrven vedenlaatu Sameus

Ekosysteemin vaikutus

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Spektrikuvantamisen hyvaumlt ja huonot puolet

Hyvaumlaumlndash Rikkomaton

ndash Koskettamaton

ndash Turvallinen menetelmauml (tarvittava saumlteilyt esim naumlkyvaumlauml valoa)

ndash Voidaan mitata online inline kenttaumlmittaukset

ndash Nopea (iso alue kerralla monta mittausta kerralla ei tarvita naumlyttenottoa)

ndash Monia ominaisuuksia voidaan mitata yhtaumlaikaisesti

bull Kemiallinen analyysi

bull Rakennetekstuuri

bull Muoto ja kappaleen tunnistus

bull Vaihtelut

Huonoandash Kallis

ndash Datamaumlaumlraumlt suuria ja analyysit raskaita

ndash Valaistus ja ympaumlroumlivaumlt olosuhteet voivat olla haasteellisia

562018

Page 16: SPEKTRIKUVANTAMINEN: SOVELLUKSET · Critical reviews in food science and nutrition, 55(12), 1744-1757. – Cheng, J.H. and Sun, D.W., 2015. Recent applications of spectroscopic and

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

Cheng JH and Sun DW 2015 Recent applications of spectroscopic and hyperspectral imaging

techniques with chemometric analysis for rapid inspection of microbial spoilage in muscle foods

Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety 14(4) pp478-490

Visualization of microbial spoilage distribution of muscle foods (A) Enterobacteriaceae

distribution in chicken fillets (B) TVC distribution in salmon fillets and (C) E Coli

distribution in grass carp fish fillets

Esimerkki lihan pilaantumisen spektrikuvantamisesta

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Vaumlriin liittyvaumlt reaktiot keksin paistamisessa

ndash Karamellisointi

ndash Maillard

ndash Dekstrinisaatio

562018

httpswwwperception-parkcombrowning-of-biscuits

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTOLaumlaumlketieteellisiauml sovelluksia

562018

Lu G and Fei B 2014 Medical hyperspectral imaging a review Journal of biomedical optics 19(1)

p010901

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Sovelluskohteeseen liittyvauml osaaminen on oleellinen osa

menetelmaumlkehitystauml Yhteistyouml eri tahojen kanssa taumlrkeaumlauml

562018

Kaukokartoitus

bull Finnish Geospatial Research Institute Remote Sensing and Photogrammetry

bull Dr Eija Honkavaara

bull LUKE (Natural resources institute)

bull Precision agriculture

bull Jere Kaivosoja Liisa Pesonen

bull Forestry inventory

bull Dr Sakari Tuominen

Hospitals

bull Helsinki University Hospital

bull Prof Anna-Mari Ranki (MD)

bull Prof emeritus Olli Saksela (MD)

bull Dr Noora Neittaanmaumlki-Perttu (MD)

bull Dr Leila Jeskanen

bull Tampere University Hospital

bull Prof Erna Snellman (MD)

bull Central Hospital of Paumlijaumlt-Haumlmauml

bull Dr Mari Groumlnroos (MD)

bull Mari Salmivaara (MD PhD student)

bull Dr Taneli Tani (MD)

bull Janne Raumlsaumlnen (MD PhD student)

Informaatioteknologian tiedekunta

Eri tiedekunnat laitokset ja tieteenalat Jyvaumlskylaumln yliopistolla (fysiikka

matematiikka biologia ja ympaumlristoumltieteet kemia taide)

Kamerat

ndash VTT Technical Research Centre of

Finland

bull Dr Heikki Saari Dr Anna Rissanen

Dr Harri Ojanen

ndash Senop Ltd

ndash Specim Ltd

Sovellukset

bull Jamk

bull Prosessiteollisuuden yritykset

bull Automaatio ja mittauslaitetoimittajat

bull Teollisuusyritykset

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Iho optinen rakenne

Wavelength

450 500 550 600 650 700 750 800 850 900

Ab

so

rption

coe

ffic

ien

t (A

U)

0

100

200

300

400

500

600

OxyhaemoglobinDeoxyhaemoglobinMelanin

Wavelength

450 500 550 600 650 700 750 800 850 900

Ab

so

rption

coe

ffic

ien

t (A

U)

0

100

200

300

400

500

600

OxyhaemoglobinDeoxyhaemoglobinMelanin

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

MODELLING SKINbull Blood concentration

bull Oxygen saturation

bull Total absorption

bull Total scattering

bull Melanin concentration etc

Kuvantavassa mittauksessa mahdollista mitata samalla kertaa kemiallinen koostumus ja rakennetekstuuri

Ihon topografia (kolmiulotteinen pinnan muoto)

Ihon pigmentti ja melaniini

Fotometrisellauml

sterokuvauksella

voidaan mitata pinnan

karheus ja muoto

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Pintavesien laadun mittaus kaukokartoituksella

ndash Ensimmaumliset multispektrimittaukset avomereltauml -70 luvulta

laumlhtien (Landsat-satelliitti)

ndash Mitattiin laumlhinnauml klorofyllipitoisuutta

562018

Gholizadeh M H Melesse A M amp Reddi L (2016) A comprehensive review on water

quality parameters estimation using remote sensing techniques Sensors 16(8) 1298

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

Taumlmaumln kalvon materiaali webbi-

kirjasta

Curtis Mobley Ocean Optics

httpwwwoceanopticsbookinfovie

wradiative_transfer_theoryradiative

_transfer_equations

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Jaumlrvet joet ja rannikot hankalampia koska siniviherlevaumlt eivaumlt maumlaumlritauml veden vaumlriauml

ndash Sameus (suspendoituneet kiintoaineet epaumlorgaaniset aineet) liuenneet orgaaniset vaumlriaineet (CDOM) muut orgaaniset hiukkaset ja jaumltteet kuin levaumlt

ndash Tarvitaan parempi paikka- ja spektriresoluutio

bull Mittaukset veneestauml pienlentokoneesta lennokeista

bull Hyperspektrikamerat

ndash Algoritmit

bull Lokaalit regressiomallit

bull Muutamaa kaistaa hyoumldyntaumlvaumlt sovitetut mallit

bull Neuroverkot

bull Semi-analyyttiset mallit

bull Bio-optiset mallit

bull Absorptio ja sironta aineen ominaisuudet

bull Spektrikirjastot

bull Unmixing

bull Radiative transfer funktion simuloinnit (esim Monte Carlo menetelmauml)

562018

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Lohjanjaumlrvi klorofylli

ja sameus

562018

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Pintavesien laadun mittaus spektrikuvantamisella

562018

Gholizadeh M H Melesse A M amp Reddi L (2016) A comprehensive

review on water quality parameters estimation using remote sensing

techniques Sensors 16(8) 1298

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

The ground robot is purpose-designed for the vegetable industry to

help farmers collect intelligence on nutritional information

autonomous farm surveillance mapping classification and

detection of pests and eventually autonomous weeding and

harvesting

httpsresononcomApplicationsPrecisionAgricultureLadybugPrecisionAgricultureRobothtml

Millaisia spektrikuvantamisjaumlrjestelmaumlt voisivat olla

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

httpswwwphotonicscoma25139Hyperspectral_Imaging_Spectroscopy_A_Look_at

Optisilla kuitujen avulla voidaan yhdellauml

spektrikamerakennolla mitata useasti kohdasta yhtauml

aikaa

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTOJaumltteenkaumlsittely kierraumltys

562018

httpswwwlla-instrumentscomfilesllapdfInfoschriften20ENGComparison_NIR_sorting_technologypdf

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

Polymeerien tunnistamiseen soveltuu CH vaumlraumlhtelyt vaumllillauml 1400 nm ja 1900

nm

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

Kameroiden lisaumlksi IT-labrassa

- Vaaka

- Mikroskooppi

- Valonlaumlhteitauml

- Optisia komponentteja kuten linssejauml peilejauml

sateenjakajia jne

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Sironta ja hiukkaskoko

562018

Spectrum shape factor

Particle size decreases

Laserdiffraktioanalyysi

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Dielektriset ohutkalvot

562018

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Interferenssi

562018

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Interferenssispektrin mallintaminen ja ohutkalvojen

paksuuden ja taitekertoimen vaihtelu

562018

PVD TiO2 film glass substrate

ALD Al2O3 film Si substrate

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO Rikospaikka

562018

Neljaumlauml erilaista verta

farkkukankaassa

Using VISNIR and IR spectral cameras for detecting and

separating crime scene details

Jaana Kuula Ilkka Poumlloumlnen Hannu-Heikki Puupponen

Tuomas Selander Tapani Reinikainen Tapani Kalenius

Heikki Saarid

Proc of SPIE Vol 8359

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Taiteen aitous

562018

Haystack in the Evening Sun and hyperspectral imaging

Painting owned by

Goumlsta Serlachius

Fine Arts

Foundation

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Biologiset naumlytteet levaumlt

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Spektrikuvantamista IT tiedekunnassa

Soveltavaa- ja perustutkimusta

ndash Kaukokartoitus

ndash Biologiset sovellukset

562018

Biomassan arvio turvesuolta

(r = 087 R2 = 075 RMSE lt20)

Jaumlrven vedenlaatu Sameus

Ekosysteemin vaikutus

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Spektrikuvantamisen hyvaumlt ja huonot puolet

Hyvaumlaumlndash Rikkomaton

ndash Koskettamaton

ndash Turvallinen menetelmauml (tarvittava saumlteilyt esim naumlkyvaumlauml valoa)

ndash Voidaan mitata online inline kenttaumlmittaukset

ndash Nopea (iso alue kerralla monta mittausta kerralla ei tarvita naumlyttenottoa)

ndash Monia ominaisuuksia voidaan mitata yhtaumlaikaisesti

bull Kemiallinen analyysi

bull Rakennetekstuuri

bull Muoto ja kappaleen tunnistus

bull Vaihtelut

Huonoandash Kallis

ndash Datamaumlaumlraumlt suuria ja analyysit raskaita

ndash Valaistus ja ympaumlroumlivaumlt olosuhteet voivat olla haasteellisia

562018

Page 17: SPEKTRIKUVANTAMINEN: SOVELLUKSET · Critical reviews in food science and nutrition, 55(12), 1744-1757. – Cheng, J.H. and Sun, D.W., 2015. Recent applications of spectroscopic and

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Vaumlriin liittyvaumlt reaktiot keksin paistamisessa

ndash Karamellisointi

ndash Maillard

ndash Dekstrinisaatio

562018

httpswwwperception-parkcombrowning-of-biscuits

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTOLaumlaumlketieteellisiauml sovelluksia

562018

Lu G and Fei B 2014 Medical hyperspectral imaging a review Journal of biomedical optics 19(1)

p010901

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Sovelluskohteeseen liittyvauml osaaminen on oleellinen osa

menetelmaumlkehitystauml Yhteistyouml eri tahojen kanssa taumlrkeaumlauml

562018

Kaukokartoitus

bull Finnish Geospatial Research Institute Remote Sensing and Photogrammetry

bull Dr Eija Honkavaara

bull LUKE (Natural resources institute)

bull Precision agriculture

bull Jere Kaivosoja Liisa Pesonen

bull Forestry inventory

bull Dr Sakari Tuominen

Hospitals

bull Helsinki University Hospital

bull Prof Anna-Mari Ranki (MD)

bull Prof emeritus Olli Saksela (MD)

bull Dr Noora Neittaanmaumlki-Perttu (MD)

bull Dr Leila Jeskanen

bull Tampere University Hospital

bull Prof Erna Snellman (MD)

bull Central Hospital of Paumlijaumlt-Haumlmauml

bull Dr Mari Groumlnroos (MD)

bull Mari Salmivaara (MD PhD student)

bull Dr Taneli Tani (MD)

bull Janne Raumlsaumlnen (MD PhD student)

Informaatioteknologian tiedekunta

Eri tiedekunnat laitokset ja tieteenalat Jyvaumlskylaumln yliopistolla (fysiikka

matematiikka biologia ja ympaumlristoumltieteet kemia taide)

Kamerat

ndash VTT Technical Research Centre of

Finland

bull Dr Heikki Saari Dr Anna Rissanen

Dr Harri Ojanen

ndash Senop Ltd

ndash Specim Ltd

Sovellukset

bull Jamk

bull Prosessiteollisuuden yritykset

bull Automaatio ja mittauslaitetoimittajat

bull Teollisuusyritykset

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Iho optinen rakenne

Wavelength

450 500 550 600 650 700 750 800 850 900

Ab

so

rption

coe

ffic

ien

t (A

U)

0

100

200

300

400

500

600

OxyhaemoglobinDeoxyhaemoglobinMelanin

Wavelength

450 500 550 600 650 700 750 800 850 900

Ab

so

rption

coe

ffic

ien

t (A

U)

0

100

200

300

400

500

600

OxyhaemoglobinDeoxyhaemoglobinMelanin

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

MODELLING SKINbull Blood concentration

bull Oxygen saturation

bull Total absorption

bull Total scattering

bull Melanin concentration etc

Kuvantavassa mittauksessa mahdollista mitata samalla kertaa kemiallinen koostumus ja rakennetekstuuri

Ihon topografia (kolmiulotteinen pinnan muoto)

Ihon pigmentti ja melaniini

Fotometrisellauml

sterokuvauksella

voidaan mitata pinnan

karheus ja muoto

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Pintavesien laadun mittaus kaukokartoituksella

ndash Ensimmaumliset multispektrimittaukset avomereltauml -70 luvulta

laumlhtien (Landsat-satelliitti)

ndash Mitattiin laumlhinnauml klorofyllipitoisuutta

562018

Gholizadeh M H Melesse A M amp Reddi L (2016) A comprehensive review on water

quality parameters estimation using remote sensing techniques Sensors 16(8) 1298

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

Taumlmaumln kalvon materiaali webbi-

kirjasta

Curtis Mobley Ocean Optics

httpwwwoceanopticsbookinfovie

wradiative_transfer_theoryradiative

_transfer_equations

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Jaumlrvet joet ja rannikot hankalampia koska siniviherlevaumlt eivaumlt maumlaumlritauml veden vaumlriauml

ndash Sameus (suspendoituneet kiintoaineet epaumlorgaaniset aineet) liuenneet orgaaniset vaumlriaineet (CDOM) muut orgaaniset hiukkaset ja jaumltteet kuin levaumlt

ndash Tarvitaan parempi paikka- ja spektriresoluutio

bull Mittaukset veneestauml pienlentokoneesta lennokeista

bull Hyperspektrikamerat

ndash Algoritmit

bull Lokaalit regressiomallit

bull Muutamaa kaistaa hyoumldyntaumlvaumlt sovitetut mallit

bull Neuroverkot

bull Semi-analyyttiset mallit

bull Bio-optiset mallit

bull Absorptio ja sironta aineen ominaisuudet

bull Spektrikirjastot

bull Unmixing

bull Radiative transfer funktion simuloinnit (esim Monte Carlo menetelmauml)

562018

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Lohjanjaumlrvi klorofylli

ja sameus

562018

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Pintavesien laadun mittaus spektrikuvantamisella

562018

Gholizadeh M H Melesse A M amp Reddi L (2016) A comprehensive

review on water quality parameters estimation using remote sensing

techniques Sensors 16(8) 1298

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

The ground robot is purpose-designed for the vegetable industry to

help farmers collect intelligence on nutritional information

autonomous farm surveillance mapping classification and

detection of pests and eventually autonomous weeding and

harvesting

httpsresononcomApplicationsPrecisionAgricultureLadybugPrecisionAgricultureRobothtml

Millaisia spektrikuvantamisjaumlrjestelmaumlt voisivat olla

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

httpswwwphotonicscoma25139Hyperspectral_Imaging_Spectroscopy_A_Look_at

Optisilla kuitujen avulla voidaan yhdellauml

spektrikamerakennolla mitata useasti kohdasta yhtauml

aikaa

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTOJaumltteenkaumlsittely kierraumltys

562018

httpswwwlla-instrumentscomfilesllapdfInfoschriften20ENGComparison_NIR_sorting_technologypdf

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

Polymeerien tunnistamiseen soveltuu CH vaumlraumlhtelyt vaumllillauml 1400 nm ja 1900

nm

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

Kameroiden lisaumlksi IT-labrassa

- Vaaka

- Mikroskooppi

- Valonlaumlhteitauml

- Optisia komponentteja kuten linssejauml peilejauml

sateenjakajia jne

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Sironta ja hiukkaskoko

562018

Spectrum shape factor

Particle size decreases

Laserdiffraktioanalyysi

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Dielektriset ohutkalvot

562018

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Interferenssi

562018

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Interferenssispektrin mallintaminen ja ohutkalvojen

paksuuden ja taitekertoimen vaihtelu

562018

PVD TiO2 film glass substrate

ALD Al2O3 film Si substrate

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO Rikospaikka

562018

Neljaumlauml erilaista verta

farkkukankaassa

Using VISNIR and IR spectral cameras for detecting and

separating crime scene details

Jaana Kuula Ilkka Poumlloumlnen Hannu-Heikki Puupponen

Tuomas Selander Tapani Reinikainen Tapani Kalenius

Heikki Saarid

Proc of SPIE Vol 8359

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Taiteen aitous

562018

Haystack in the Evening Sun and hyperspectral imaging

Painting owned by

Goumlsta Serlachius

Fine Arts

Foundation

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Biologiset naumlytteet levaumlt

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Spektrikuvantamista IT tiedekunnassa

Soveltavaa- ja perustutkimusta

ndash Kaukokartoitus

ndash Biologiset sovellukset

562018

Biomassan arvio turvesuolta

(r = 087 R2 = 075 RMSE lt20)

Jaumlrven vedenlaatu Sameus

Ekosysteemin vaikutus

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Spektrikuvantamisen hyvaumlt ja huonot puolet

Hyvaumlaumlndash Rikkomaton

ndash Koskettamaton

ndash Turvallinen menetelmauml (tarvittava saumlteilyt esim naumlkyvaumlauml valoa)

ndash Voidaan mitata online inline kenttaumlmittaukset

ndash Nopea (iso alue kerralla monta mittausta kerralla ei tarvita naumlyttenottoa)

ndash Monia ominaisuuksia voidaan mitata yhtaumlaikaisesti

bull Kemiallinen analyysi

bull Rakennetekstuuri

bull Muoto ja kappaleen tunnistus

bull Vaihtelut

Huonoandash Kallis

ndash Datamaumlaumlraumlt suuria ja analyysit raskaita

ndash Valaistus ja ympaumlroumlivaumlt olosuhteet voivat olla haasteellisia

562018

Page 18: SPEKTRIKUVANTAMINEN: SOVELLUKSET · Critical reviews in food science and nutrition, 55(12), 1744-1757. – Cheng, J.H. and Sun, D.W., 2015. Recent applications of spectroscopic and

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTOLaumlaumlketieteellisiauml sovelluksia

562018

Lu G and Fei B 2014 Medical hyperspectral imaging a review Journal of biomedical optics 19(1)

p010901

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Sovelluskohteeseen liittyvauml osaaminen on oleellinen osa

menetelmaumlkehitystauml Yhteistyouml eri tahojen kanssa taumlrkeaumlauml

562018

Kaukokartoitus

bull Finnish Geospatial Research Institute Remote Sensing and Photogrammetry

bull Dr Eija Honkavaara

bull LUKE (Natural resources institute)

bull Precision agriculture

bull Jere Kaivosoja Liisa Pesonen

bull Forestry inventory

bull Dr Sakari Tuominen

Hospitals

bull Helsinki University Hospital

bull Prof Anna-Mari Ranki (MD)

bull Prof emeritus Olli Saksela (MD)

bull Dr Noora Neittaanmaumlki-Perttu (MD)

bull Dr Leila Jeskanen

bull Tampere University Hospital

bull Prof Erna Snellman (MD)

bull Central Hospital of Paumlijaumlt-Haumlmauml

bull Dr Mari Groumlnroos (MD)

bull Mari Salmivaara (MD PhD student)

bull Dr Taneli Tani (MD)

bull Janne Raumlsaumlnen (MD PhD student)

Informaatioteknologian tiedekunta

Eri tiedekunnat laitokset ja tieteenalat Jyvaumlskylaumln yliopistolla (fysiikka

matematiikka biologia ja ympaumlristoumltieteet kemia taide)

Kamerat

ndash VTT Technical Research Centre of

Finland

bull Dr Heikki Saari Dr Anna Rissanen

Dr Harri Ojanen

ndash Senop Ltd

ndash Specim Ltd

Sovellukset

bull Jamk

bull Prosessiteollisuuden yritykset

bull Automaatio ja mittauslaitetoimittajat

bull Teollisuusyritykset

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Iho optinen rakenne

Wavelength

450 500 550 600 650 700 750 800 850 900

Ab

so

rption

coe

ffic

ien

t (A

U)

0

100

200

300

400

500

600

OxyhaemoglobinDeoxyhaemoglobinMelanin

Wavelength

450 500 550 600 650 700 750 800 850 900

Ab

so

rption

coe

ffic

ien

t (A

U)

0

100

200

300

400

500

600

OxyhaemoglobinDeoxyhaemoglobinMelanin

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

MODELLING SKINbull Blood concentration

bull Oxygen saturation

bull Total absorption

bull Total scattering

bull Melanin concentration etc

Kuvantavassa mittauksessa mahdollista mitata samalla kertaa kemiallinen koostumus ja rakennetekstuuri

Ihon topografia (kolmiulotteinen pinnan muoto)

Ihon pigmentti ja melaniini

Fotometrisellauml

sterokuvauksella

voidaan mitata pinnan

karheus ja muoto

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Pintavesien laadun mittaus kaukokartoituksella

ndash Ensimmaumliset multispektrimittaukset avomereltauml -70 luvulta

laumlhtien (Landsat-satelliitti)

ndash Mitattiin laumlhinnauml klorofyllipitoisuutta

562018

Gholizadeh M H Melesse A M amp Reddi L (2016) A comprehensive review on water

quality parameters estimation using remote sensing techniques Sensors 16(8) 1298

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

Taumlmaumln kalvon materiaali webbi-

kirjasta

Curtis Mobley Ocean Optics

httpwwwoceanopticsbookinfovie

wradiative_transfer_theoryradiative

_transfer_equations

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Jaumlrvet joet ja rannikot hankalampia koska siniviherlevaumlt eivaumlt maumlaumlritauml veden vaumlriauml

ndash Sameus (suspendoituneet kiintoaineet epaumlorgaaniset aineet) liuenneet orgaaniset vaumlriaineet (CDOM) muut orgaaniset hiukkaset ja jaumltteet kuin levaumlt

ndash Tarvitaan parempi paikka- ja spektriresoluutio

bull Mittaukset veneestauml pienlentokoneesta lennokeista

bull Hyperspektrikamerat

ndash Algoritmit

bull Lokaalit regressiomallit

bull Muutamaa kaistaa hyoumldyntaumlvaumlt sovitetut mallit

bull Neuroverkot

bull Semi-analyyttiset mallit

bull Bio-optiset mallit

bull Absorptio ja sironta aineen ominaisuudet

bull Spektrikirjastot

bull Unmixing

bull Radiative transfer funktion simuloinnit (esim Monte Carlo menetelmauml)

562018

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Lohjanjaumlrvi klorofylli

ja sameus

562018

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Pintavesien laadun mittaus spektrikuvantamisella

562018

Gholizadeh M H Melesse A M amp Reddi L (2016) A comprehensive

review on water quality parameters estimation using remote sensing

techniques Sensors 16(8) 1298

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

The ground robot is purpose-designed for the vegetable industry to

help farmers collect intelligence on nutritional information

autonomous farm surveillance mapping classification and

detection of pests and eventually autonomous weeding and

harvesting

httpsresononcomApplicationsPrecisionAgricultureLadybugPrecisionAgricultureRobothtml

Millaisia spektrikuvantamisjaumlrjestelmaumlt voisivat olla

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

httpswwwphotonicscoma25139Hyperspectral_Imaging_Spectroscopy_A_Look_at

Optisilla kuitujen avulla voidaan yhdellauml

spektrikamerakennolla mitata useasti kohdasta yhtauml

aikaa

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTOJaumltteenkaumlsittely kierraumltys

562018

httpswwwlla-instrumentscomfilesllapdfInfoschriften20ENGComparison_NIR_sorting_technologypdf

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

Polymeerien tunnistamiseen soveltuu CH vaumlraumlhtelyt vaumllillauml 1400 nm ja 1900

nm

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

Kameroiden lisaumlksi IT-labrassa

- Vaaka

- Mikroskooppi

- Valonlaumlhteitauml

- Optisia komponentteja kuten linssejauml peilejauml

sateenjakajia jne

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Sironta ja hiukkaskoko

562018

Spectrum shape factor

Particle size decreases

Laserdiffraktioanalyysi

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Dielektriset ohutkalvot

562018

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Interferenssi

562018

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Interferenssispektrin mallintaminen ja ohutkalvojen

paksuuden ja taitekertoimen vaihtelu

562018

PVD TiO2 film glass substrate

ALD Al2O3 film Si substrate

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO Rikospaikka

562018

Neljaumlauml erilaista verta

farkkukankaassa

Using VISNIR and IR spectral cameras for detecting and

separating crime scene details

Jaana Kuula Ilkka Poumlloumlnen Hannu-Heikki Puupponen

Tuomas Selander Tapani Reinikainen Tapani Kalenius

Heikki Saarid

Proc of SPIE Vol 8359

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Taiteen aitous

562018

Haystack in the Evening Sun and hyperspectral imaging

Painting owned by

Goumlsta Serlachius

Fine Arts

Foundation

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Biologiset naumlytteet levaumlt

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Spektrikuvantamista IT tiedekunnassa

Soveltavaa- ja perustutkimusta

ndash Kaukokartoitus

ndash Biologiset sovellukset

562018

Biomassan arvio turvesuolta

(r = 087 R2 = 075 RMSE lt20)

Jaumlrven vedenlaatu Sameus

Ekosysteemin vaikutus

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Spektrikuvantamisen hyvaumlt ja huonot puolet

Hyvaumlaumlndash Rikkomaton

ndash Koskettamaton

ndash Turvallinen menetelmauml (tarvittava saumlteilyt esim naumlkyvaumlauml valoa)

ndash Voidaan mitata online inline kenttaumlmittaukset

ndash Nopea (iso alue kerralla monta mittausta kerralla ei tarvita naumlyttenottoa)

ndash Monia ominaisuuksia voidaan mitata yhtaumlaikaisesti

bull Kemiallinen analyysi

bull Rakennetekstuuri

bull Muoto ja kappaleen tunnistus

bull Vaihtelut

Huonoandash Kallis

ndash Datamaumlaumlraumlt suuria ja analyysit raskaita

ndash Valaistus ja ympaumlroumlivaumlt olosuhteet voivat olla haasteellisia

562018

Page 19: SPEKTRIKUVANTAMINEN: SOVELLUKSET · Critical reviews in food science and nutrition, 55(12), 1744-1757. – Cheng, J.H. and Sun, D.W., 2015. Recent applications of spectroscopic and

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Sovelluskohteeseen liittyvauml osaaminen on oleellinen osa

menetelmaumlkehitystauml Yhteistyouml eri tahojen kanssa taumlrkeaumlauml

562018

Kaukokartoitus

bull Finnish Geospatial Research Institute Remote Sensing and Photogrammetry

bull Dr Eija Honkavaara

bull LUKE (Natural resources institute)

bull Precision agriculture

bull Jere Kaivosoja Liisa Pesonen

bull Forestry inventory

bull Dr Sakari Tuominen

Hospitals

bull Helsinki University Hospital

bull Prof Anna-Mari Ranki (MD)

bull Prof emeritus Olli Saksela (MD)

bull Dr Noora Neittaanmaumlki-Perttu (MD)

bull Dr Leila Jeskanen

bull Tampere University Hospital

bull Prof Erna Snellman (MD)

bull Central Hospital of Paumlijaumlt-Haumlmauml

bull Dr Mari Groumlnroos (MD)

bull Mari Salmivaara (MD PhD student)

bull Dr Taneli Tani (MD)

bull Janne Raumlsaumlnen (MD PhD student)

Informaatioteknologian tiedekunta

Eri tiedekunnat laitokset ja tieteenalat Jyvaumlskylaumln yliopistolla (fysiikka

matematiikka biologia ja ympaumlristoumltieteet kemia taide)

Kamerat

ndash VTT Technical Research Centre of

Finland

bull Dr Heikki Saari Dr Anna Rissanen

Dr Harri Ojanen

ndash Senop Ltd

ndash Specim Ltd

Sovellukset

bull Jamk

bull Prosessiteollisuuden yritykset

bull Automaatio ja mittauslaitetoimittajat

bull Teollisuusyritykset

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Iho optinen rakenne

Wavelength

450 500 550 600 650 700 750 800 850 900

Ab

so

rption

coe

ffic

ien

t (A

U)

0

100

200

300

400

500

600

OxyhaemoglobinDeoxyhaemoglobinMelanin

Wavelength

450 500 550 600 650 700 750 800 850 900

Ab

so

rption

coe

ffic

ien

t (A

U)

0

100

200

300

400

500

600

OxyhaemoglobinDeoxyhaemoglobinMelanin

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

MODELLING SKINbull Blood concentration

bull Oxygen saturation

bull Total absorption

bull Total scattering

bull Melanin concentration etc

Kuvantavassa mittauksessa mahdollista mitata samalla kertaa kemiallinen koostumus ja rakennetekstuuri

Ihon topografia (kolmiulotteinen pinnan muoto)

Ihon pigmentti ja melaniini

Fotometrisellauml

sterokuvauksella

voidaan mitata pinnan

karheus ja muoto

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Pintavesien laadun mittaus kaukokartoituksella

ndash Ensimmaumliset multispektrimittaukset avomereltauml -70 luvulta

laumlhtien (Landsat-satelliitti)

ndash Mitattiin laumlhinnauml klorofyllipitoisuutta

562018

Gholizadeh M H Melesse A M amp Reddi L (2016) A comprehensive review on water

quality parameters estimation using remote sensing techniques Sensors 16(8) 1298

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

Taumlmaumln kalvon materiaali webbi-

kirjasta

Curtis Mobley Ocean Optics

httpwwwoceanopticsbookinfovie

wradiative_transfer_theoryradiative

_transfer_equations

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Jaumlrvet joet ja rannikot hankalampia koska siniviherlevaumlt eivaumlt maumlaumlritauml veden vaumlriauml

ndash Sameus (suspendoituneet kiintoaineet epaumlorgaaniset aineet) liuenneet orgaaniset vaumlriaineet (CDOM) muut orgaaniset hiukkaset ja jaumltteet kuin levaumlt

ndash Tarvitaan parempi paikka- ja spektriresoluutio

bull Mittaukset veneestauml pienlentokoneesta lennokeista

bull Hyperspektrikamerat

ndash Algoritmit

bull Lokaalit regressiomallit

bull Muutamaa kaistaa hyoumldyntaumlvaumlt sovitetut mallit

bull Neuroverkot

bull Semi-analyyttiset mallit

bull Bio-optiset mallit

bull Absorptio ja sironta aineen ominaisuudet

bull Spektrikirjastot

bull Unmixing

bull Radiative transfer funktion simuloinnit (esim Monte Carlo menetelmauml)

562018

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Lohjanjaumlrvi klorofylli

ja sameus

562018

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Pintavesien laadun mittaus spektrikuvantamisella

562018

Gholizadeh M H Melesse A M amp Reddi L (2016) A comprehensive

review on water quality parameters estimation using remote sensing

techniques Sensors 16(8) 1298

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

The ground robot is purpose-designed for the vegetable industry to

help farmers collect intelligence on nutritional information

autonomous farm surveillance mapping classification and

detection of pests and eventually autonomous weeding and

harvesting

httpsresononcomApplicationsPrecisionAgricultureLadybugPrecisionAgricultureRobothtml

Millaisia spektrikuvantamisjaumlrjestelmaumlt voisivat olla

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

httpswwwphotonicscoma25139Hyperspectral_Imaging_Spectroscopy_A_Look_at

Optisilla kuitujen avulla voidaan yhdellauml

spektrikamerakennolla mitata useasti kohdasta yhtauml

aikaa

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTOJaumltteenkaumlsittely kierraumltys

562018

httpswwwlla-instrumentscomfilesllapdfInfoschriften20ENGComparison_NIR_sorting_technologypdf

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

Polymeerien tunnistamiseen soveltuu CH vaumlraumlhtelyt vaumllillauml 1400 nm ja 1900

nm

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

Kameroiden lisaumlksi IT-labrassa

- Vaaka

- Mikroskooppi

- Valonlaumlhteitauml

- Optisia komponentteja kuten linssejauml peilejauml

sateenjakajia jne

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Sironta ja hiukkaskoko

562018

Spectrum shape factor

Particle size decreases

Laserdiffraktioanalyysi

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Dielektriset ohutkalvot

562018

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Interferenssi

562018

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Interferenssispektrin mallintaminen ja ohutkalvojen

paksuuden ja taitekertoimen vaihtelu

562018

PVD TiO2 film glass substrate

ALD Al2O3 film Si substrate

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO Rikospaikka

562018

Neljaumlauml erilaista verta

farkkukankaassa

Using VISNIR and IR spectral cameras for detecting and

separating crime scene details

Jaana Kuula Ilkka Poumlloumlnen Hannu-Heikki Puupponen

Tuomas Selander Tapani Reinikainen Tapani Kalenius

Heikki Saarid

Proc of SPIE Vol 8359

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Taiteen aitous

562018

Haystack in the Evening Sun and hyperspectral imaging

Painting owned by

Goumlsta Serlachius

Fine Arts

Foundation

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Biologiset naumlytteet levaumlt

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Spektrikuvantamista IT tiedekunnassa

Soveltavaa- ja perustutkimusta

ndash Kaukokartoitus

ndash Biologiset sovellukset

562018

Biomassan arvio turvesuolta

(r = 087 R2 = 075 RMSE lt20)

Jaumlrven vedenlaatu Sameus

Ekosysteemin vaikutus

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Spektrikuvantamisen hyvaumlt ja huonot puolet

Hyvaumlaumlndash Rikkomaton

ndash Koskettamaton

ndash Turvallinen menetelmauml (tarvittava saumlteilyt esim naumlkyvaumlauml valoa)

ndash Voidaan mitata online inline kenttaumlmittaukset

ndash Nopea (iso alue kerralla monta mittausta kerralla ei tarvita naumlyttenottoa)

ndash Monia ominaisuuksia voidaan mitata yhtaumlaikaisesti

bull Kemiallinen analyysi

bull Rakennetekstuuri

bull Muoto ja kappaleen tunnistus

bull Vaihtelut

Huonoandash Kallis

ndash Datamaumlaumlraumlt suuria ja analyysit raskaita

ndash Valaistus ja ympaumlroumlivaumlt olosuhteet voivat olla haasteellisia

562018

Page 20: SPEKTRIKUVANTAMINEN: SOVELLUKSET · Critical reviews in food science and nutrition, 55(12), 1744-1757. – Cheng, J.H. and Sun, D.W., 2015. Recent applications of spectroscopic and

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Iho optinen rakenne

Wavelength

450 500 550 600 650 700 750 800 850 900

Ab

so

rption

coe

ffic

ien

t (A

U)

0

100

200

300

400

500

600

OxyhaemoglobinDeoxyhaemoglobinMelanin

Wavelength

450 500 550 600 650 700 750 800 850 900

Ab

so

rption

coe

ffic

ien

t (A

U)

0

100

200

300

400

500

600

OxyhaemoglobinDeoxyhaemoglobinMelanin

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

MODELLING SKINbull Blood concentration

bull Oxygen saturation

bull Total absorption

bull Total scattering

bull Melanin concentration etc

Kuvantavassa mittauksessa mahdollista mitata samalla kertaa kemiallinen koostumus ja rakennetekstuuri

Ihon topografia (kolmiulotteinen pinnan muoto)

Ihon pigmentti ja melaniini

Fotometrisellauml

sterokuvauksella

voidaan mitata pinnan

karheus ja muoto

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Pintavesien laadun mittaus kaukokartoituksella

ndash Ensimmaumliset multispektrimittaukset avomereltauml -70 luvulta

laumlhtien (Landsat-satelliitti)

ndash Mitattiin laumlhinnauml klorofyllipitoisuutta

562018

Gholizadeh M H Melesse A M amp Reddi L (2016) A comprehensive review on water

quality parameters estimation using remote sensing techniques Sensors 16(8) 1298

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

Taumlmaumln kalvon materiaali webbi-

kirjasta

Curtis Mobley Ocean Optics

httpwwwoceanopticsbookinfovie

wradiative_transfer_theoryradiative

_transfer_equations

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Jaumlrvet joet ja rannikot hankalampia koska siniviherlevaumlt eivaumlt maumlaumlritauml veden vaumlriauml

ndash Sameus (suspendoituneet kiintoaineet epaumlorgaaniset aineet) liuenneet orgaaniset vaumlriaineet (CDOM) muut orgaaniset hiukkaset ja jaumltteet kuin levaumlt

ndash Tarvitaan parempi paikka- ja spektriresoluutio

bull Mittaukset veneestauml pienlentokoneesta lennokeista

bull Hyperspektrikamerat

ndash Algoritmit

bull Lokaalit regressiomallit

bull Muutamaa kaistaa hyoumldyntaumlvaumlt sovitetut mallit

bull Neuroverkot

bull Semi-analyyttiset mallit

bull Bio-optiset mallit

bull Absorptio ja sironta aineen ominaisuudet

bull Spektrikirjastot

bull Unmixing

bull Radiative transfer funktion simuloinnit (esim Monte Carlo menetelmauml)

562018

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Lohjanjaumlrvi klorofylli

ja sameus

562018

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Pintavesien laadun mittaus spektrikuvantamisella

562018

Gholizadeh M H Melesse A M amp Reddi L (2016) A comprehensive

review on water quality parameters estimation using remote sensing

techniques Sensors 16(8) 1298

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

The ground robot is purpose-designed for the vegetable industry to

help farmers collect intelligence on nutritional information

autonomous farm surveillance mapping classification and

detection of pests and eventually autonomous weeding and

harvesting

httpsresononcomApplicationsPrecisionAgricultureLadybugPrecisionAgricultureRobothtml

Millaisia spektrikuvantamisjaumlrjestelmaumlt voisivat olla

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

httpswwwphotonicscoma25139Hyperspectral_Imaging_Spectroscopy_A_Look_at

Optisilla kuitujen avulla voidaan yhdellauml

spektrikamerakennolla mitata useasti kohdasta yhtauml

aikaa

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTOJaumltteenkaumlsittely kierraumltys

562018

httpswwwlla-instrumentscomfilesllapdfInfoschriften20ENGComparison_NIR_sorting_technologypdf

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

Polymeerien tunnistamiseen soveltuu CH vaumlraumlhtelyt vaumllillauml 1400 nm ja 1900

nm

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

Kameroiden lisaumlksi IT-labrassa

- Vaaka

- Mikroskooppi

- Valonlaumlhteitauml

- Optisia komponentteja kuten linssejauml peilejauml

sateenjakajia jne

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Sironta ja hiukkaskoko

562018

Spectrum shape factor

Particle size decreases

Laserdiffraktioanalyysi

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Dielektriset ohutkalvot

562018

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Interferenssi

562018

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Interferenssispektrin mallintaminen ja ohutkalvojen

paksuuden ja taitekertoimen vaihtelu

562018

PVD TiO2 film glass substrate

ALD Al2O3 film Si substrate

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO Rikospaikka

562018

Neljaumlauml erilaista verta

farkkukankaassa

Using VISNIR and IR spectral cameras for detecting and

separating crime scene details

Jaana Kuula Ilkka Poumlloumlnen Hannu-Heikki Puupponen

Tuomas Selander Tapani Reinikainen Tapani Kalenius

Heikki Saarid

Proc of SPIE Vol 8359

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Taiteen aitous

562018

Haystack in the Evening Sun and hyperspectral imaging

Painting owned by

Goumlsta Serlachius

Fine Arts

Foundation

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Biologiset naumlytteet levaumlt

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Spektrikuvantamista IT tiedekunnassa

Soveltavaa- ja perustutkimusta

ndash Kaukokartoitus

ndash Biologiset sovellukset

562018

Biomassan arvio turvesuolta

(r = 087 R2 = 075 RMSE lt20)

Jaumlrven vedenlaatu Sameus

Ekosysteemin vaikutus

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Spektrikuvantamisen hyvaumlt ja huonot puolet

Hyvaumlaumlndash Rikkomaton

ndash Koskettamaton

ndash Turvallinen menetelmauml (tarvittava saumlteilyt esim naumlkyvaumlauml valoa)

ndash Voidaan mitata online inline kenttaumlmittaukset

ndash Nopea (iso alue kerralla monta mittausta kerralla ei tarvita naumlyttenottoa)

ndash Monia ominaisuuksia voidaan mitata yhtaumlaikaisesti

bull Kemiallinen analyysi

bull Rakennetekstuuri

bull Muoto ja kappaleen tunnistus

bull Vaihtelut

Huonoandash Kallis

ndash Datamaumlaumlraumlt suuria ja analyysit raskaita

ndash Valaistus ja ympaumlroumlivaumlt olosuhteet voivat olla haasteellisia

562018

Page 21: SPEKTRIKUVANTAMINEN: SOVELLUKSET · Critical reviews in food science and nutrition, 55(12), 1744-1757. – Cheng, J.H. and Sun, D.W., 2015. Recent applications of spectroscopic and

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

MODELLING SKINbull Blood concentration

bull Oxygen saturation

bull Total absorption

bull Total scattering

bull Melanin concentration etc

Kuvantavassa mittauksessa mahdollista mitata samalla kertaa kemiallinen koostumus ja rakennetekstuuri

Ihon topografia (kolmiulotteinen pinnan muoto)

Ihon pigmentti ja melaniini

Fotometrisellauml

sterokuvauksella

voidaan mitata pinnan

karheus ja muoto

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Pintavesien laadun mittaus kaukokartoituksella

ndash Ensimmaumliset multispektrimittaukset avomereltauml -70 luvulta

laumlhtien (Landsat-satelliitti)

ndash Mitattiin laumlhinnauml klorofyllipitoisuutta

562018

Gholizadeh M H Melesse A M amp Reddi L (2016) A comprehensive review on water

quality parameters estimation using remote sensing techniques Sensors 16(8) 1298

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

Taumlmaumln kalvon materiaali webbi-

kirjasta

Curtis Mobley Ocean Optics

httpwwwoceanopticsbookinfovie

wradiative_transfer_theoryradiative

_transfer_equations

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Jaumlrvet joet ja rannikot hankalampia koska siniviherlevaumlt eivaumlt maumlaumlritauml veden vaumlriauml

ndash Sameus (suspendoituneet kiintoaineet epaumlorgaaniset aineet) liuenneet orgaaniset vaumlriaineet (CDOM) muut orgaaniset hiukkaset ja jaumltteet kuin levaumlt

ndash Tarvitaan parempi paikka- ja spektriresoluutio

bull Mittaukset veneestauml pienlentokoneesta lennokeista

bull Hyperspektrikamerat

ndash Algoritmit

bull Lokaalit regressiomallit

bull Muutamaa kaistaa hyoumldyntaumlvaumlt sovitetut mallit

bull Neuroverkot

bull Semi-analyyttiset mallit

bull Bio-optiset mallit

bull Absorptio ja sironta aineen ominaisuudet

bull Spektrikirjastot

bull Unmixing

bull Radiative transfer funktion simuloinnit (esim Monte Carlo menetelmauml)

562018

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Lohjanjaumlrvi klorofylli

ja sameus

562018

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Pintavesien laadun mittaus spektrikuvantamisella

562018

Gholizadeh M H Melesse A M amp Reddi L (2016) A comprehensive

review on water quality parameters estimation using remote sensing

techniques Sensors 16(8) 1298

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

The ground robot is purpose-designed for the vegetable industry to

help farmers collect intelligence on nutritional information

autonomous farm surveillance mapping classification and

detection of pests and eventually autonomous weeding and

harvesting

httpsresononcomApplicationsPrecisionAgricultureLadybugPrecisionAgricultureRobothtml

Millaisia spektrikuvantamisjaumlrjestelmaumlt voisivat olla

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

httpswwwphotonicscoma25139Hyperspectral_Imaging_Spectroscopy_A_Look_at

Optisilla kuitujen avulla voidaan yhdellauml

spektrikamerakennolla mitata useasti kohdasta yhtauml

aikaa

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTOJaumltteenkaumlsittely kierraumltys

562018

httpswwwlla-instrumentscomfilesllapdfInfoschriften20ENGComparison_NIR_sorting_technologypdf

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

Polymeerien tunnistamiseen soveltuu CH vaumlraumlhtelyt vaumllillauml 1400 nm ja 1900

nm

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

Kameroiden lisaumlksi IT-labrassa

- Vaaka

- Mikroskooppi

- Valonlaumlhteitauml

- Optisia komponentteja kuten linssejauml peilejauml

sateenjakajia jne

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Sironta ja hiukkaskoko

562018

Spectrum shape factor

Particle size decreases

Laserdiffraktioanalyysi

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Dielektriset ohutkalvot

562018

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Interferenssi

562018

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Interferenssispektrin mallintaminen ja ohutkalvojen

paksuuden ja taitekertoimen vaihtelu

562018

PVD TiO2 film glass substrate

ALD Al2O3 film Si substrate

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO Rikospaikka

562018

Neljaumlauml erilaista verta

farkkukankaassa

Using VISNIR and IR spectral cameras for detecting and

separating crime scene details

Jaana Kuula Ilkka Poumlloumlnen Hannu-Heikki Puupponen

Tuomas Selander Tapani Reinikainen Tapani Kalenius

Heikki Saarid

Proc of SPIE Vol 8359

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Taiteen aitous

562018

Haystack in the Evening Sun and hyperspectral imaging

Painting owned by

Goumlsta Serlachius

Fine Arts

Foundation

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Biologiset naumlytteet levaumlt

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Spektrikuvantamista IT tiedekunnassa

Soveltavaa- ja perustutkimusta

ndash Kaukokartoitus

ndash Biologiset sovellukset

562018

Biomassan arvio turvesuolta

(r = 087 R2 = 075 RMSE lt20)

Jaumlrven vedenlaatu Sameus

Ekosysteemin vaikutus

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Spektrikuvantamisen hyvaumlt ja huonot puolet

Hyvaumlaumlndash Rikkomaton

ndash Koskettamaton

ndash Turvallinen menetelmauml (tarvittava saumlteilyt esim naumlkyvaumlauml valoa)

ndash Voidaan mitata online inline kenttaumlmittaukset

ndash Nopea (iso alue kerralla monta mittausta kerralla ei tarvita naumlyttenottoa)

ndash Monia ominaisuuksia voidaan mitata yhtaumlaikaisesti

bull Kemiallinen analyysi

bull Rakennetekstuuri

bull Muoto ja kappaleen tunnistus

bull Vaihtelut

Huonoandash Kallis

ndash Datamaumlaumlraumlt suuria ja analyysit raskaita

ndash Valaistus ja ympaumlroumlivaumlt olosuhteet voivat olla haasteellisia

562018

Page 22: SPEKTRIKUVANTAMINEN: SOVELLUKSET · Critical reviews in food science and nutrition, 55(12), 1744-1757. – Cheng, J.H. and Sun, D.W., 2015. Recent applications of spectroscopic and

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Pintavesien laadun mittaus kaukokartoituksella

ndash Ensimmaumliset multispektrimittaukset avomereltauml -70 luvulta

laumlhtien (Landsat-satelliitti)

ndash Mitattiin laumlhinnauml klorofyllipitoisuutta

562018

Gholizadeh M H Melesse A M amp Reddi L (2016) A comprehensive review on water

quality parameters estimation using remote sensing techniques Sensors 16(8) 1298

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

Taumlmaumln kalvon materiaali webbi-

kirjasta

Curtis Mobley Ocean Optics

httpwwwoceanopticsbookinfovie

wradiative_transfer_theoryradiative

_transfer_equations

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Jaumlrvet joet ja rannikot hankalampia koska siniviherlevaumlt eivaumlt maumlaumlritauml veden vaumlriauml

ndash Sameus (suspendoituneet kiintoaineet epaumlorgaaniset aineet) liuenneet orgaaniset vaumlriaineet (CDOM) muut orgaaniset hiukkaset ja jaumltteet kuin levaumlt

ndash Tarvitaan parempi paikka- ja spektriresoluutio

bull Mittaukset veneestauml pienlentokoneesta lennokeista

bull Hyperspektrikamerat

ndash Algoritmit

bull Lokaalit regressiomallit

bull Muutamaa kaistaa hyoumldyntaumlvaumlt sovitetut mallit

bull Neuroverkot

bull Semi-analyyttiset mallit

bull Bio-optiset mallit

bull Absorptio ja sironta aineen ominaisuudet

bull Spektrikirjastot

bull Unmixing

bull Radiative transfer funktion simuloinnit (esim Monte Carlo menetelmauml)

562018

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Lohjanjaumlrvi klorofylli

ja sameus

562018

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Pintavesien laadun mittaus spektrikuvantamisella

562018

Gholizadeh M H Melesse A M amp Reddi L (2016) A comprehensive

review on water quality parameters estimation using remote sensing

techniques Sensors 16(8) 1298

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

The ground robot is purpose-designed for the vegetable industry to

help farmers collect intelligence on nutritional information

autonomous farm surveillance mapping classification and

detection of pests and eventually autonomous weeding and

harvesting

httpsresononcomApplicationsPrecisionAgricultureLadybugPrecisionAgricultureRobothtml

Millaisia spektrikuvantamisjaumlrjestelmaumlt voisivat olla

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

httpswwwphotonicscoma25139Hyperspectral_Imaging_Spectroscopy_A_Look_at

Optisilla kuitujen avulla voidaan yhdellauml

spektrikamerakennolla mitata useasti kohdasta yhtauml

aikaa

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTOJaumltteenkaumlsittely kierraumltys

562018

httpswwwlla-instrumentscomfilesllapdfInfoschriften20ENGComparison_NIR_sorting_technologypdf

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

Polymeerien tunnistamiseen soveltuu CH vaumlraumlhtelyt vaumllillauml 1400 nm ja 1900

nm

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

Kameroiden lisaumlksi IT-labrassa

- Vaaka

- Mikroskooppi

- Valonlaumlhteitauml

- Optisia komponentteja kuten linssejauml peilejauml

sateenjakajia jne

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Sironta ja hiukkaskoko

562018

Spectrum shape factor

Particle size decreases

Laserdiffraktioanalyysi

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Dielektriset ohutkalvot

562018

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Interferenssi

562018

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Interferenssispektrin mallintaminen ja ohutkalvojen

paksuuden ja taitekertoimen vaihtelu

562018

PVD TiO2 film glass substrate

ALD Al2O3 film Si substrate

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO Rikospaikka

562018

Neljaumlauml erilaista verta

farkkukankaassa

Using VISNIR and IR spectral cameras for detecting and

separating crime scene details

Jaana Kuula Ilkka Poumlloumlnen Hannu-Heikki Puupponen

Tuomas Selander Tapani Reinikainen Tapani Kalenius

Heikki Saarid

Proc of SPIE Vol 8359

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Taiteen aitous

562018

Haystack in the Evening Sun and hyperspectral imaging

Painting owned by

Goumlsta Serlachius

Fine Arts

Foundation

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Biologiset naumlytteet levaumlt

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Spektrikuvantamista IT tiedekunnassa

Soveltavaa- ja perustutkimusta

ndash Kaukokartoitus

ndash Biologiset sovellukset

562018

Biomassan arvio turvesuolta

(r = 087 R2 = 075 RMSE lt20)

Jaumlrven vedenlaatu Sameus

Ekosysteemin vaikutus

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Spektrikuvantamisen hyvaumlt ja huonot puolet

Hyvaumlaumlndash Rikkomaton

ndash Koskettamaton

ndash Turvallinen menetelmauml (tarvittava saumlteilyt esim naumlkyvaumlauml valoa)

ndash Voidaan mitata online inline kenttaumlmittaukset

ndash Nopea (iso alue kerralla monta mittausta kerralla ei tarvita naumlyttenottoa)

ndash Monia ominaisuuksia voidaan mitata yhtaumlaikaisesti

bull Kemiallinen analyysi

bull Rakennetekstuuri

bull Muoto ja kappaleen tunnistus

bull Vaihtelut

Huonoandash Kallis

ndash Datamaumlaumlraumlt suuria ja analyysit raskaita

ndash Valaistus ja ympaumlroumlivaumlt olosuhteet voivat olla haasteellisia

562018

Page 23: SPEKTRIKUVANTAMINEN: SOVELLUKSET · Critical reviews in food science and nutrition, 55(12), 1744-1757. – Cheng, J.H. and Sun, D.W., 2015. Recent applications of spectroscopic and

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

Taumlmaumln kalvon materiaali webbi-

kirjasta

Curtis Mobley Ocean Optics

httpwwwoceanopticsbookinfovie

wradiative_transfer_theoryradiative

_transfer_equations

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Jaumlrvet joet ja rannikot hankalampia koska siniviherlevaumlt eivaumlt maumlaumlritauml veden vaumlriauml

ndash Sameus (suspendoituneet kiintoaineet epaumlorgaaniset aineet) liuenneet orgaaniset vaumlriaineet (CDOM) muut orgaaniset hiukkaset ja jaumltteet kuin levaumlt

ndash Tarvitaan parempi paikka- ja spektriresoluutio

bull Mittaukset veneestauml pienlentokoneesta lennokeista

bull Hyperspektrikamerat

ndash Algoritmit

bull Lokaalit regressiomallit

bull Muutamaa kaistaa hyoumldyntaumlvaumlt sovitetut mallit

bull Neuroverkot

bull Semi-analyyttiset mallit

bull Bio-optiset mallit

bull Absorptio ja sironta aineen ominaisuudet

bull Spektrikirjastot

bull Unmixing

bull Radiative transfer funktion simuloinnit (esim Monte Carlo menetelmauml)

562018

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Lohjanjaumlrvi klorofylli

ja sameus

562018

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Pintavesien laadun mittaus spektrikuvantamisella

562018

Gholizadeh M H Melesse A M amp Reddi L (2016) A comprehensive

review on water quality parameters estimation using remote sensing

techniques Sensors 16(8) 1298

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

The ground robot is purpose-designed for the vegetable industry to

help farmers collect intelligence on nutritional information

autonomous farm surveillance mapping classification and

detection of pests and eventually autonomous weeding and

harvesting

httpsresononcomApplicationsPrecisionAgricultureLadybugPrecisionAgricultureRobothtml

Millaisia spektrikuvantamisjaumlrjestelmaumlt voisivat olla

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

httpswwwphotonicscoma25139Hyperspectral_Imaging_Spectroscopy_A_Look_at

Optisilla kuitujen avulla voidaan yhdellauml

spektrikamerakennolla mitata useasti kohdasta yhtauml

aikaa

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTOJaumltteenkaumlsittely kierraumltys

562018

httpswwwlla-instrumentscomfilesllapdfInfoschriften20ENGComparison_NIR_sorting_technologypdf

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

Polymeerien tunnistamiseen soveltuu CH vaumlraumlhtelyt vaumllillauml 1400 nm ja 1900

nm

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

Kameroiden lisaumlksi IT-labrassa

- Vaaka

- Mikroskooppi

- Valonlaumlhteitauml

- Optisia komponentteja kuten linssejauml peilejauml

sateenjakajia jne

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Sironta ja hiukkaskoko

562018

Spectrum shape factor

Particle size decreases

Laserdiffraktioanalyysi

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Dielektriset ohutkalvot

562018

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Interferenssi

562018

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Interferenssispektrin mallintaminen ja ohutkalvojen

paksuuden ja taitekertoimen vaihtelu

562018

PVD TiO2 film glass substrate

ALD Al2O3 film Si substrate

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO Rikospaikka

562018

Neljaumlauml erilaista verta

farkkukankaassa

Using VISNIR and IR spectral cameras for detecting and

separating crime scene details

Jaana Kuula Ilkka Poumlloumlnen Hannu-Heikki Puupponen

Tuomas Selander Tapani Reinikainen Tapani Kalenius

Heikki Saarid

Proc of SPIE Vol 8359

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Taiteen aitous

562018

Haystack in the Evening Sun and hyperspectral imaging

Painting owned by

Goumlsta Serlachius

Fine Arts

Foundation

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Biologiset naumlytteet levaumlt

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Spektrikuvantamista IT tiedekunnassa

Soveltavaa- ja perustutkimusta

ndash Kaukokartoitus

ndash Biologiset sovellukset

562018

Biomassan arvio turvesuolta

(r = 087 R2 = 075 RMSE lt20)

Jaumlrven vedenlaatu Sameus

Ekosysteemin vaikutus

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Spektrikuvantamisen hyvaumlt ja huonot puolet

Hyvaumlaumlndash Rikkomaton

ndash Koskettamaton

ndash Turvallinen menetelmauml (tarvittava saumlteilyt esim naumlkyvaumlauml valoa)

ndash Voidaan mitata online inline kenttaumlmittaukset

ndash Nopea (iso alue kerralla monta mittausta kerralla ei tarvita naumlyttenottoa)

ndash Monia ominaisuuksia voidaan mitata yhtaumlaikaisesti

bull Kemiallinen analyysi

bull Rakennetekstuuri

bull Muoto ja kappaleen tunnistus

bull Vaihtelut

Huonoandash Kallis

ndash Datamaumlaumlraumlt suuria ja analyysit raskaita

ndash Valaistus ja ympaumlroumlivaumlt olosuhteet voivat olla haasteellisia

562018

Page 24: SPEKTRIKUVANTAMINEN: SOVELLUKSET · Critical reviews in food science and nutrition, 55(12), 1744-1757. – Cheng, J.H. and Sun, D.W., 2015. Recent applications of spectroscopic and

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Jaumlrvet joet ja rannikot hankalampia koska siniviherlevaumlt eivaumlt maumlaumlritauml veden vaumlriauml

ndash Sameus (suspendoituneet kiintoaineet epaumlorgaaniset aineet) liuenneet orgaaniset vaumlriaineet (CDOM) muut orgaaniset hiukkaset ja jaumltteet kuin levaumlt

ndash Tarvitaan parempi paikka- ja spektriresoluutio

bull Mittaukset veneestauml pienlentokoneesta lennokeista

bull Hyperspektrikamerat

ndash Algoritmit

bull Lokaalit regressiomallit

bull Muutamaa kaistaa hyoumldyntaumlvaumlt sovitetut mallit

bull Neuroverkot

bull Semi-analyyttiset mallit

bull Bio-optiset mallit

bull Absorptio ja sironta aineen ominaisuudet

bull Spektrikirjastot

bull Unmixing

bull Radiative transfer funktion simuloinnit (esim Monte Carlo menetelmauml)

562018

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Lohjanjaumlrvi klorofylli

ja sameus

562018

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Pintavesien laadun mittaus spektrikuvantamisella

562018

Gholizadeh M H Melesse A M amp Reddi L (2016) A comprehensive

review on water quality parameters estimation using remote sensing

techniques Sensors 16(8) 1298

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

The ground robot is purpose-designed for the vegetable industry to

help farmers collect intelligence on nutritional information

autonomous farm surveillance mapping classification and

detection of pests and eventually autonomous weeding and

harvesting

httpsresononcomApplicationsPrecisionAgricultureLadybugPrecisionAgricultureRobothtml

Millaisia spektrikuvantamisjaumlrjestelmaumlt voisivat olla

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

httpswwwphotonicscoma25139Hyperspectral_Imaging_Spectroscopy_A_Look_at

Optisilla kuitujen avulla voidaan yhdellauml

spektrikamerakennolla mitata useasti kohdasta yhtauml

aikaa

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTOJaumltteenkaumlsittely kierraumltys

562018

httpswwwlla-instrumentscomfilesllapdfInfoschriften20ENGComparison_NIR_sorting_technologypdf

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

Polymeerien tunnistamiseen soveltuu CH vaumlraumlhtelyt vaumllillauml 1400 nm ja 1900

nm

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

Kameroiden lisaumlksi IT-labrassa

- Vaaka

- Mikroskooppi

- Valonlaumlhteitauml

- Optisia komponentteja kuten linssejauml peilejauml

sateenjakajia jne

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Sironta ja hiukkaskoko

562018

Spectrum shape factor

Particle size decreases

Laserdiffraktioanalyysi

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Dielektriset ohutkalvot

562018

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Interferenssi

562018

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Interferenssispektrin mallintaminen ja ohutkalvojen

paksuuden ja taitekertoimen vaihtelu

562018

PVD TiO2 film glass substrate

ALD Al2O3 film Si substrate

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO Rikospaikka

562018

Neljaumlauml erilaista verta

farkkukankaassa

Using VISNIR and IR spectral cameras for detecting and

separating crime scene details

Jaana Kuula Ilkka Poumlloumlnen Hannu-Heikki Puupponen

Tuomas Selander Tapani Reinikainen Tapani Kalenius

Heikki Saarid

Proc of SPIE Vol 8359

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Taiteen aitous

562018

Haystack in the Evening Sun and hyperspectral imaging

Painting owned by

Goumlsta Serlachius

Fine Arts

Foundation

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Biologiset naumlytteet levaumlt

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Spektrikuvantamista IT tiedekunnassa

Soveltavaa- ja perustutkimusta

ndash Kaukokartoitus

ndash Biologiset sovellukset

562018

Biomassan arvio turvesuolta

(r = 087 R2 = 075 RMSE lt20)

Jaumlrven vedenlaatu Sameus

Ekosysteemin vaikutus

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Spektrikuvantamisen hyvaumlt ja huonot puolet

Hyvaumlaumlndash Rikkomaton

ndash Koskettamaton

ndash Turvallinen menetelmauml (tarvittava saumlteilyt esim naumlkyvaumlauml valoa)

ndash Voidaan mitata online inline kenttaumlmittaukset

ndash Nopea (iso alue kerralla monta mittausta kerralla ei tarvita naumlyttenottoa)

ndash Monia ominaisuuksia voidaan mitata yhtaumlaikaisesti

bull Kemiallinen analyysi

bull Rakennetekstuuri

bull Muoto ja kappaleen tunnistus

bull Vaihtelut

Huonoandash Kallis

ndash Datamaumlaumlraumlt suuria ja analyysit raskaita

ndash Valaistus ja ympaumlroumlivaumlt olosuhteet voivat olla haasteellisia

562018

Page 25: SPEKTRIKUVANTAMINEN: SOVELLUKSET · Critical reviews in food science and nutrition, 55(12), 1744-1757. – Cheng, J.H. and Sun, D.W., 2015. Recent applications of spectroscopic and

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Lohjanjaumlrvi klorofylli

ja sameus

562018

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Pintavesien laadun mittaus spektrikuvantamisella

562018

Gholizadeh M H Melesse A M amp Reddi L (2016) A comprehensive

review on water quality parameters estimation using remote sensing

techniques Sensors 16(8) 1298

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

The ground robot is purpose-designed for the vegetable industry to

help farmers collect intelligence on nutritional information

autonomous farm surveillance mapping classification and

detection of pests and eventually autonomous weeding and

harvesting

httpsresononcomApplicationsPrecisionAgricultureLadybugPrecisionAgricultureRobothtml

Millaisia spektrikuvantamisjaumlrjestelmaumlt voisivat olla

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

httpswwwphotonicscoma25139Hyperspectral_Imaging_Spectroscopy_A_Look_at

Optisilla kuitujen avulla voidaan yhdellauml

spektrikamerakennolla mitata useasti kohdasta yhtauml

aikaa

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTOJaumltteenkaumlsittely kierraumltys

562018

httpswwwlla-instrumentscomfilesllapdfInfoschriften20ENGComparison_NIR_sorting_technologypdf

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

Polymeerien tunnistamiseen soveltuu CH vaumlraumlhtelyt vaumllillauml 1400 nm ja 1900

nm

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

Kameroiden lisaumlksi IT-labrassa

- Vaaka

- Mikroskooppi

- Valonlaumlhteitauml

- Optisia komponentteja kuten linssejauml peilejauml

sateenjakajia jne

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Sironta ja hiukkaskoko

562018

Spectrum shape factor

Particle size decreases

Laserdiffraktioanalyysi

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Dielektriset ohutkalvot

562018

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Interferenssi

562018

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Interferenssispektrin mallintaminen ja ohutkalvojen

paksuuden ja taitekertoimen vaihtelu

562018

PVD TiO2 film glass substrate

ALD Al2O3 film Si substrate

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO Rikospaikka

562018

Neljaumlauml erilaista verta

farkkukankaassa

Using VISNIR and IR spectral cameras for detecting and

separating crime scene details

Jaana Kuula Ilkka Poumlloumlnen Hannu-Heikki Puupponen

Tuomas Selander Tapani Reinikainen Tapani Kalenius

Heikki Saarid

Proc of SPIE Vol 8359

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Taiteen aitous

562018

Haystack in the Evening Sun and hyperspectral imaging

Painting owned by

Goumlsta Serlachius

Fine Arts

Foundation

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Biologiset naumlytteet levaumlt

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Spektrikuvantamista IT tiedekunnassa

Soveltavaa- ja perustutkimusta

ndash Kaukokartoitus

ndash Biologiset sovellukset

562018

Biomassan arvio turvesuolta

(r = 087 R2 = 075 RMSE lt20)

Jaumlrven vedenlaatu Sameus

Ekosysteemin vaikutus

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Spektrikuvantamisen hyvaumlt ja huonot puolet

Hyvaumlaumlndash Rikkomaton

ndash Koskettamaton

ndash Turvallinen menetelmauml (tarvittava saumlteilyt esim naumlkyvaumlauml valoa)

ndash Voidaan mitata online inline kenttaumlmittaukset

ndash Nopea (iso alue kerralla monta mittausta kerralla ei tarvita naumlyttenottoa)

ndash Monia ominaisuuksia voidaan mitata yhtaumlaikaisesti

bull Kemiallinen analyysi

bull Rakennetekstuuri

bull Muoto ja kappaleen tunnistus

bull Vaihtelut

Huonoandash Kallis

ndash Datamaumlaumlraumlt suuria ja analyysit raskaita

ndash Valaistus ja ympaumlroumlivaumlt olosuhteet voivat olla haasteellisia

562018

Page 26: SPEKTRIKUVANTAMINEN: SOVELLUKSET · Critical reviews in food science and nutrition, 55(12), 1744-1757. – Cheng, J.H. and Sun, D.W., 2015. Recent applications of spectroscopic and

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Pintavesien laadun mittaus spektrikuvantamisella

562018

Gholizadeh M H Melesse A M amp Reddi L (2016) A comprehensive

review on water quality parameters estimation using remote sensing

techniques Sensors 16(8) 1298

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

The ground robot is purpose-designed for the vegetable industry to

help farmers collect intelligence on nutritional information

autonomous farm surveillance mapping classification and

detection of pests and eventually autonomous weeding and

harvesting

httpsresononcomApplicationsPrecisionAgricultureLadybugPrecisionAgricultureRobothtml

Millaisia spektrikuvantamisjaumlrjestelmaumlt voisivat olla

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

httpswwwphotonicscoma25139Hyperspectral_Imaging_Spectroscopy_A_Look_at

Optisilla kuitujen avulla voidaan yhdellauml

spektrikamerakennolla mitata useasti kohdasta yhtauml

aikaa

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTOJaumltteenkaumlsittely kierraumltys

562018

httpswwwlla-instrumentscomfilesllapdfInfoschriften20ENGComparison_NIR_sorting_technologypdf

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

Polymeerien tunnistamiseen soveltuu CH vaumlraumlhtelyt vaumllillauml 1400 nm ja 1900

nm

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

Kameroiden lisaumlksi IT-labrassa

- Vaaka

- Mikroskooppi

- Valonlaumlhteitauml

- Optisia komponentteja kuten linssejauml peilejauml

sateenjakajia jne

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Sironta ja hiukkaskoko

562018

Spectrum shape factor

Particle size decreases

Laserdiffraktioanalyysi

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Dielektriset ohutkalvot

562018

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Interferenssi

562018

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Interferenssispektrin mallintaminen ja ohutkalvojen

paksuuden ja taitekertoimen vaihtelu

562018

PVD TiO2 film glass substrate

ALD Al2O3 film Si substrate

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO Rikospaikka

562018

Neljaumlauml erilaista verta

farkkukankaassa

Using VISNIR and IR spectral cameras for detecting and

separating crime scene details

Jaana Kuula Ilkka Poumlloumlnen Hannu-Heikki Puupponen

Tuomas Selander Tapani Reinikainen Tapani Kalenius

Heikki Saarid

Proc of SPIE Vol 8359

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Taiteen aitous

562018

Haystack in the Evening Sun and hyperspectral imaging

Painting owned by

Goumlsta Serlachius

Fine Arts

Foundation

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Biologiset naumlytteet levaumlt

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Spektrikuvantamista IT tiedekunnassa

Soveltavaa- ja perustutkimusta

ndash Kaukokartoitus

ndash Biologiset sovellukset

562018

Biomassan arvio turvesuolta

(r = 087 R2 = 075 RMSE lt20)

Jaumlrven vedenlaatu Sameus

Ekosysteemin vaikutus

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Spektrikuvantamisen hyvaumlt ja huonot puolet

Hyvaumlaumlndash Rikkomaton

ndash Koskettamaton

ndash Turvallinen menetelmauml (tarvittava saumlteilyt esim naumlkyvaumlauml valoa)

ndash Voidaan mitata online inline kenttaumlmittaukset

ndash Nopea (iso alue kerralla monta mittausta kerralla ei tarvita naumlyttenottoa)

ndash Monia ominaisuuksia voidaan mitata yhtaumlaikaisesti

bull Kemiallinen analyysi

bull Rakennetekstuuri

bull Muoto ja kappaleen tunnistus

bull Vaihtelut

Huonoandash Kallis

ndash Datamaumlaumlraumlt suuria ja analyysit raskaita

ndash Valaistus ja ympaumlroumlivaumlt olosuhteet voivat olla haasteellisia

562018

Page 27: SPEKTRIKUVANTAMINEN: SOVELLUKSET · Critical reviews in food science and nutrition, 55(12), 1744-1757. – Cheng, J.H. and Sun, D.W., 2015. Recent applications of spectroscopic and

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

The ground robot is purpose-designed for the vegetable industry to

help farmers collect intelligence on nutritional information

autonomous farm surveillance mapping classification and

detection of pests and eventually autonomous weeding and

harvesting

httpsresononcomApplicationsPrecisionAgricultureLadybugPrecisionAgricultureRobothtml

Millaisia spektrikuvantamisjaumlrjestelmaumlt voisivat olla

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

httpswwwphotonicscoma25139Hyperspectral_Imaging_Spectroscopy_A_Look_at

Optisilla kuitujen avulla voidaan yhdellauml

spektrikamerakennolla mitata useasti kohdasta yhtauml

aikaa

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTOJaumltteenkaumlsittely kierraumltys

562018

httpswwwlla-instrumentscomfilesllapdfInfoschriften20ENGComparison_NIR_sorting_technologypdf

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

Polymeerien tunnistamiseen soveltuu CH vaumlraumlhtelyt vaumllillauml 1400 nm ja 1900

nm

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

Kameroiden lisaumlksi IT-labrassa

- Vaaka

- Mikroskooppi

- Valonlaumlhteitauml

- Optisia komponentteja kuten linssejauml peilejauml

sateenjakajia jne

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Sironta ja hiukkaskoko

562018

Spectrum shape factor

Particle size decreases

Laserdiffraktioanalyysi

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Dielektriset ohutkalvot

562018

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Interferenssi

562018

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Interferenssispektrin mallintaminen ja ohutkalvojen

paksuuden ja taitekertoimen vaihtelu

562018

PVD TiO2 film glass substrate

ALD Al2O3 film Si substrate

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO Rikospaikka

562018

Neljaumlauml erilaista verta

farkkukankaassa

Using VISNIR and IR spectral cameras for detecting and

separating crime scene details

Jaana Kuula Ilkka Poumlloumlnen Hannu-Heikki Puupponen

Tuomas Selander Tapani Reinikainen Tapani Kalenius

Heikki Saarid

Proc of SPIE Vol 8359

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Taiteen aitous

562018

Haystack in the Evening Sun and hyperspectral imaging

Painting owned by

Goumlsta Serlachius

Fine Arts

Foundation

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Biologiset naumlytteet levaumlt

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Spektrikuvantamista IT tiedekunnassa

Soveltavaa- ja perustutkimusta

ndash Kaukokartoitus

ndash Biologiset sovellukset

562018

Biomassan arvio turvesuolta

(r = 087 R2 = 075 RMSE lt20)

Jaumlrven vedenlaatu Sameus

Ekosysteemin vaikutus

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Spektrikuvantamisen hyvaumlt ja huonot puolet

Hyvaumlaumlndash Rikkomaton

ndash Koskettamaton

ndash Turvallinen menetelmauml (tarvittava saumlteilyt esim naumlkyvaumlauml valoa)

ndash Voidaan mitata online inline kenttaumlmittaukset

ndash Nopea (iso alue kerralla monta mittausta kerralla ei tarvita naumlyttenottoa)

ndash Monia ominaisuuksia voidaan mitata yhtaumlaikaisesti

bull Kemiallinen analyysi

bull Rakennetekstuuri

bull Muoto ja kappaleen tunnistus

bull Vaihtelut

Huonoandash Kallis

ndash Datamaumlaumlraumlt suuria ja analyysit raskaita

ndash Valaistus ja ympaumlroumlivaumlt olosuhteet voivat olla haasteellisia

562018

Page 28: SPEKTRIKUVANTAMINEN: SOVELLUKSET · Critical reviews in food science and nutrition, 55(12), 1744-1757. – Cheng, J.H. and Sun, D.W., 2015. Recent applications of spectroscopic and

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

httpswwwphotonicscoma25139Hyperspectral_Imaging_Spectroscopy_A_Look_at

Optisilla kuitujen avulla voidaan yhdellauml

spektrikamerakennolla mitata useasti kohdasta yhtauml

aikaa

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTOJaumltteenkaumlsittely kierraumltys

562018

httpswwwlla-instrumentscomfilesllapdfInfoschriften20ENGComparison_NIR_sorting_technologypdf

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

Polymeerien tunnistamiseen soveltuu CH vaumlraumlhtelyt vaumllillauml 1400 nm ja 1900

nm

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

Kameroiden lisaumlksi IT-labrassa

- Vaaka

- Mikroskooppi

- Valonlaumlhteitauml

- Optisia komponentteja kuten linssejauml peilejauml

sateenjakajia jne

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Sironta ja hiukkaskoko

562018

Spectrum shape factor

Particle size decreases

Laserdiffraktioanalyysi

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Dielektriset ohutkalvot

562018

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Interferenssi

562018

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Interferenssispektrin mallintaminen ja ohutkalvojen

paksuuden ja taitekertoimen vaihtelu

562018

PVD TiO2 film glass substrate

ALD Al2O3 film Si substrate

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO Rikospaikka

562018

Neljaumlauml erilaista verta

farkkukankaassa

Using VISNIR and IR spectral cameras for detecting and

separating crime scene details

Jaana Kuula Ilkka Poumlloumlnen Hannu-Heikki Puupponen

Tuomas Selander Tapani Reinikainen Tapani Kalenius

Heikki Saarid

Proc of SPIE Vol 8359

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Taiteen aitous

562018

Haystack in the Evening Sun and hyperspectral imaging

Painting owned by

Goumlsta Serlachius

Fine Arts

Foundation

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Biologiset naumlytteet levaumlt

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Spektrikuvantamista IT tiedekunnassa

Soveltavaa- ja perustutkimusta

ndash Kaukokartoitus

ndash Biologiset sovellukset

562018

Biomassan arvio turvesuolta

(r = 087 R2 = 075 RMSE lt20)

Jaumlrven vedenlaatu Sameus

Ekosysteemin vaikutus

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Spektrikuvantamisen hyvaumlt ja huonot puolet

Hyvaumlaumlndash Rikkomaton

ndash Koskettamaton

ndash Turvallinen menetelmauml (tarvittava saumlteilyt esim naumlkyvaumlauml valoa)

ndash Voidaan mitata online inline kenttaumlmittaukset

ndash Nopea (iso alue kerralla monta mittausta kerralla ei tarvita naumlyttenottoa)

ndash Monia ominaisuuksia voidaan mitata yhtaumlaikaisesti

bull Kemiallinen analyysi

bull Rakennetekstuuri

bull Muoto ja kappaleen tunnistus

bull Vaihtelut

Huonoandash Kallis

ndash Datamaumlaumlraumlt suuria ja analyysit raskaita

ndash Valaistus ja ympaumlroumlivaumlt olosuhteet voivat olla haasteellisia

562018

Page 29: SPEKTRIKUVANTAMINEN: SOVELLUKSET · Critical reviews in food science and nutrition, 55(12), 1744-1757. – Cheng, J.H. and Sun, D.W., 2015. Recent applications of spectroscopic and

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTOJaumltteenkaumlsittely kierraumltys

562018

httpswwwlla-instrumentscomfilesllapdfInfoschriften20ENGComparison_NIR_sorting_technologypdf

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

Polymeerien tunnistamiseen soveltuu CH vaumlraumlhtelyt vaumllillauml 1400 nm ja 1900

nm

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

Kameroiden lisaumlksi IT-labrassa

- Vaaka

- Mikroskooppi

- Valonlaumlhteitauml

- Optisia komponentteja kuten linssejauml peilejauml

sateenjakajia jne

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Sironta ja hiukkaskoko

562018

Spectrum shape factor

Particle size decreases

Laserdiffraktioanalyysi

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Dielektriset ohutkalvot

562018

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Interferenssi

562018

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Interferenssispektrin mallintaminen ja ohutkalvojen

paksuuden ja taitekertoimen vaihtelu

562018

PVD TiO2 film glass substrate

ALD Al2O3 film Si substrate

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO Rikospaikka

562018

Neljaumlauml erilaista verta

farkkukankaassa

Using VISNIR and IR spectral cameras for detecting and

separating crime scene details

Jaana Kuula Ilkka Poumlloumlnen Hannu-Heikki Puupponen

Tuomas Selander Tapani Reinikainen Tapani Kalenius

Heikki Saarid

Proc of SPIE Vol 8359

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Taiteen aitous

562018

Haystack in the Evening Sun and hyperspectral imaging

Painting owned by

Goumlsta Serlachius

Fine Arts

Foundation

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Biologiset naumlytteet levaumlt

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Spektrikuvantamista IT tiedekunnassa

Soveltavaa- ja perustutkimusta

ndash Kaukokartoitus

ndash Biologiset sovellukset

562018

Biomassan arvio turvesuolta

(r = 087 R2 = 075 RMSE lt20)

Jaumlrven vedenlaatu Sameus

Ekosysteemin vaikutus

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Spektrikuvantamisen hyvaumlt ja huonot puolet

Hyvaumlaumlndash Rikkomaton

ndash Koskettamaton

ndash Turvallinen menetelmauml (tarvittava saumlteilyt esim naumlkyvaumlauml valoa)

ndash Voidaan mitata online inline kenttaumlmittaukset

ndash Nopea (iso alue kerralla monta mittausta kerralla ei tarvita naumlyttenottoa)

ndash Monia ominaisuuksia voidaan mitata yhtaumlaikaisesti

bull Kemiallinen analyysi

bull Rakennetekstuuri

bull Muoto ja kappaleen tunnistus

bull Vaihtelut

Huonoandash Kallis

ndash Datamaumlaumlraumlt suuria ja analyysit raskaita

ndash Valaistus ja ympaumlroumlivaumlt olosuhteet voivat olla haasteellisia

562018

Page 30: SPEKTRIKUVANTAMINEN: SOVELLUKSET · Critical reviews in food science and nutrition, 55(12), 1744-1757. – Cheng, J.H. and Sun, D.W., 2015. Recent applications of spectroscopic and

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

Polymeerien tunnistamiseen soveltuu CH vaumlraumlhtelyt vaumllillauml 1400 nm ja 1900

nm

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

Kameroiden lisaumlksi IT-labrassa

- Vaaka

- Mikroskooppi

- Valonlaumlhteitauml

- Optisia komponentteja kuten linssejauml peilejauml

sateenjakajia jne

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Sironta ja hiukkaskoko

562018

Spectrum shape factor

Particle size decreases

Laserdiffraktioanalyysi

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Dielektriset ohutkalvot

562018

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Interferenssi

562018

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Interferenssispektrin mallintaminen ja ohutkalvojen

paksuuden ja taitekertoimen vaihtelu

562018

PVD TiO2 film glass substrate

ALD Al2O3 film Si substrate

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO Rikospaikka

562018

Neljaumlauml erilaista verta

farkkukankaassa

Using VISNIR and IR spectral cameras for detecting and

separating crime scene details

Jaana Kuula Ilkka Poumlloumlnen Hannu-Heikki Puupponen

Tuomas Selander Tapani Reinikainen Tapani Kalenius

Heikki Saarid

Proc of SPIE Vol 8359

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Taiteen aitous

562018

Haystack in the Evening Sun and hyperspectral imaging

Painting owned by

Goumlsta Serlachius

Fine Arts

Foundation

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Biologiset naumlytteet levaumlt

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Spektrikuvantamista IT tiedekunnassa

Soveltavaa- ja perustutkimusta

ndash Kaukokartoitus

ndash Biologiset sovellukset

562018

Biomassan arvio turvesuolta

(r = 087 R2 = 075 RMSE lt20)

Jaumlrven vedenlaatu Sameus

Ekosysteemin vaikutus

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Spektrikuvantamisen hyvaumlt ja huonot puolet

Hyvaumlaumlndash Rikkomaton

ndash Koskettamaton

ndash Turvallinen menetelmauml (tarvittava saumlteilyt esim naumlkyvaumlauml valoa)

ndash Voidaan mitata online inline kenttaumlmittaukset

ndash Nopea (iso alue kerralla monta mittausta kerralla ei tarvita naumlyttenottoa)

ndash Monia ominaisuuksia voidaan mitata yhtaumlaikaisesti

bull Kemiallinen analyysi

bull Rakennetekstuuri

bull Muoto ja kappaleen tunnistus

bull Vaihtelut

Huonoandash Kallis

ndash Datamaumlaumlraumlt suuria ja analyysit raskaita

ndash Valaistus ja ympaumlroumlivaumlt olosuhteet voivat olla haasteellisia

562018

Page 31: SPEKTRIKUVANTAMINEN: SOVELLUKSET · Critical reviews in food science and nutrition, 55(12), 1744-1757. – Cheng, J.H. and Sun, D.W., 2015. Recent applications of spectroscopic and

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

562018

Kameroiden lisaumlksi IT-labrassa

- Vaaka

- Mikroskooppi

- Valonlaumlhteitauml

- Optisia komponentteja kuten linssejauml peilejauml

sateenjakajia jne

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Sironta ja hiukkaskoko

562018

Spectrum shape factor

Particle size decreases

Laserdiffraktioanalyysi

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Dielektriset ohutkalvot

562018

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Interferenssi

562018

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Interferenssispektrin mallintaminen ja ohutkalvojen

paksuuden ja taitekertoimen vaihtelu

562018

PVD TiO2 film glass substrate

ALD Al2O3 film Si substrate

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO Rikospaikka

562018

Neljaumlauml erilaista verta

farkkukankaassa

Using VISNIR and IR spectral cameras for detecting and

separating crime scene details

Jaana Kuula Ilkka Poumlloumlnen Hannu-Heikki Puupponen

Tuomas Selander Tapani Reinikainen Tapani Kalenius

Heikki Saarid

Proc of SPIE Vol 8359

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Taiteen aitous

562018

Haystack in the Evening Sun and hyperspectral imaging

Painting owned by

Goumlsta Serlachius

Fine Arts

Foundation

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Biologiset naumlytteet levaumlt

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Spektrikuvantamista IT tiedekunnassa

Soveltavaa- ja perustutkimusta

ndash Kaukokartoitus

ndash Biologiset sovellukset

562018

Biomassan arvio turvesuolta

(r = 087 R2 = 075 RMSE lt20)

Jaumlrven vedenlaatu Sameus

Ekosysteemin vaikutus

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Spektrikuvantamisen hyvaumlt ja huonot puolet

Hyvaumlaumlndash Rikkomaton

ndash Koskettamaton

ndash Turvallinen menetelmauml (tarvittava saumlteilyt esim naumlkyvaumlauml valoa)

ndash Voidaan mitata online inline kenttaumlmittaukset

ndash Nopea (iso alue kerralla monta mittausta kerralla ei tarvita naumlyttenottoa)

ndash Monia ominaisuuksia voidaan mitata yhtaumlaikaisesti

bull Kemiallinen analyysi

bull Rakennetekstuuri

bull Muoto ja kappaleen tunnistus

bull Vaihtelut

Huonoandash Kallis

ndash Datamaumlaumlraumlt suuria ja analyysit raskaita

ndash Valaistus ja ympaumlroumlivaumlt olosuhteet voivat olla haasteellisia

562018

Page 32: SPEKTRIKUVANTAMINEN: SOVELLUKSET · Critical reviews in food science and nutrition, 55(12), 1744-1757. – Cheng, J.H. and Sun, D.W., 2015. Recent applications of spectroscopic and

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Sironta ja hiukkaskoko

562018

Spectrum shape factor

Particle size decreases

Laserdiffraktioanalyysi

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Dielektriset ohutkalvot

562018

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Interferenssi

562018

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Interferenssispektrin mallintaminen ja ohutkalvojen

paksuuden ja taitekertoimen vaihtelu

562018

PVD TiO2 film glass substrate

ALD Al2O3 film Si substrate

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO Rikospaikka

562018

Neljaumlauml erilaista verta

farkkukankaassa

Using VISNIR and IR spectral cameras for detecting and

separating crime scene details

Jaana Kuula Ilkka Poumlloumlnen Hannu-Heikki Puupponen

Tuomas Selander Tapani Reinikainen Tapani Kalenius

Heikki Saarid

Proc of SPIE Vol 8359

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Taiteen aitous

562018

Haystack in the Evening Sun and hyperspectral imaging

Painting owned by

Goumlsta Serlachius

Fine Arts

Foundation

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Biologiset naumlytteet levaumlt

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Spektrikuvantamista IT tiedekunnassa

Soveltavaa- ja perustutkimusta

ndash Kaukokartoitus

ndash Biologiset sovellukset

562018

Biomassan arvio turvesuolta

(r = 087 R2 = 075 RMSE lt20)

Jaumlrven vedenlaatu Sameus

Ekosysteemin vaikutus

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Spektrikuvantamisen hyvaumlt ja huonot puolet

Hyvaumlaumlndash Rikkomaton

ndash Koskettamaton

ndash Turvallinen menetelmauml (tarvittava saumlteilyt esim naumlkyvaumlauml valoa)

ndash Voidaan mitata online inline kenttaumlmittaukset

ndash Nopea (iso alue kerralla monta mittausta kerralla ei tarvita naumlyttenottoa)

ndash Monia ominaisuuksia voidaan mitata yhtaumlaikaisesti

bull Kemiallinen analyysi

bull Rakennetekstuuri

bull Muoto ja kappaleen tunnistus

bull Vaihtelut

Huonoandash Kallis

ndash Datamaumlaumlraumlt suuria ja analyysit raskaita

ndash Valaistus ja ympaumlroumlivaumlt olosuhteet voivat olla haasteellisia

562018

Page 33: SPEKTRIKUVANTAMINEN: SOVELLUKSET · Critical reviews in food science and nutrition, 55(12), 1744-1757. – Cheng, J.H. and Sun, D.W., 2015. Recent applications of spectroscopic and

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Dielektriset ohutkalvot

562018

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Interferenssi

562018

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Interferenssispektrin mallintaminen ja ohutkalvojen

paksuuden ja taitekertoimen vaihtelu

562018

PVD TiO2 film glass substrate

ALD Al2O3 film Si substrate

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO Rikospaikka

562018

Neljaumlauml erilaista verta

farkkukankaassa

Using VISNIR and IR spectral cameras for detecting and

separating crime scene details

Jaana Kuula Ilkka Poumlloumlnen Hannu-Heikki Puupponen

Tuomas Selander Tapani Reinikainen Tapani Kalenius

Heikki Saarid

Proc of SPIE Vol 8359

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Taiteen aitous

562018

Haystack in the Evening Sun and hyperspectral imaging

Painting owned by

Goumlsta Serlachius

Fine Arts

Foundation

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Biologiset naumlytteet levaumlt

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Spektrikuvantamista IT tiedekunnassa

Soveltavaa- ja perustutkimusta

ndash Kaukokartoitus

ndash Biologiset sovellukset

562018

Biomassan arvio turvesuolta

(r = 087 R2 = 075 RMSE lt20)

Jaumlrven vedenlaatu Sameus

Ekosysteemin vaikutus

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Spektrikuvantamisen hyvaumlt ja huonot puolet

Hyvaumlaumlndash Rikkomaton

ndash Koskettamaton

ndash Turvallinen menetelmauml (tarvittava saumlteilyt esim naumlkyvaumlauml valoa)

ndash Voidaan mitata online inline kenttaumlmittaukset

ndash Nopea (iso alue kerralla monta mittausta kerralla ei tarvita naumlyttenottoa)

ndash Monia ominaisuuksia voidaan mitata yhtaumlaikaisesti

bull Kemiallinen analyysi

bull Rakennetekstuuri

bull Muoto ja kappaleen tunnistus

bull Vaihtelut

Huonoandash Kallis

ndash Datamaumlaumlraumlt suuria ja analyysit raskaita

ndash Valaistus ja ympaumlroumlivaumlt olosuhteet voivat olla haasteellisia

562018

Page 34: SPEKTRIKUVANTAMINEN: SOVELLUKSET · Critical reviews in food science and nutrition, 55(12), 1744-1757. – Cheng, J.H. and Sun, D.W., 2015. Recent applications of spectroscopic and

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Interferenssi

562018

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Interferenssispektrin mallintaminen ja ohutkalvojen

paksuuden ja taitekertoimen vaihtelu

562018

PVD TiO2 film glass substrate

ALD Al2O3 film Si substrate

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO Rikospaikka

562018

Neljaumlauml erilaista verta

farkkukankaassa

Using VISNIR and IR spectral cameras for detecting and

separating crime scene details

Jaana Kuula Ilkka Poumlloumlnen Hannu-Heikki Puupponen

Tuomas Selander Tapani Reinikainen Tapani Kalenius

Heikki Saarid

Proc of SPIE Vol 8359

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Taiteen aitous

562018

Haystack in the Evening Sun and hyperspectral imaging

Painting owned by

Goumlsta Serlachius

Fine Arts

Foundation

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Biologiset naumlytteet levaumlt

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Spektrikuvantamista IT tiedekunnassa

Soveltavaa- ja perustutkimusta

ndash Kaukokartoitus

ndash Biologiset sovellukset

562018

Biomassan arvio turvesuolta

(r = 087 R2 = 075 RMSE lt20)

Jaumlrven vedenlaatu Sameus

Ekosysteemin vaikutus

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Spektrikuvantamisen hyvaumlt ja huonot puolet

Hyvaumlaumlndash Rikkomaton

ndash Koskettamaton

ndash Turvallinen menetelmauml (tarvittava saumlteilyt esim naumlkyvaumlauml valoa)

ndash Voidaan mitata online inline kenttaumlmittaukset

ndash Nopea (iso alue kerralla monta mittausta kerralla ei tarvita naumlyttenottoa)

ndash Monia ominaisuuksia voidaan mitata yhtaumlaikaisesti

bull Kemiallinen analyysi

bull Rakennetekstuuri

bull Muoto ja kappaleen tunnistus

bull Vaihtelut

Huonoandash Kallis

ndash Datamaumlaumlraumlt suuria ja analyysit raskaita

ndash Valaistus ja ympaumlroumlivaumlt olosuhteet voivat olla haasteellisia

562018

Page 35: SPEKTRIKUVANTAMINEN: SOVELLUKSET · Critical reviews in food science and nutrition, 55(12), 1744-1757. – Cheng, J.H. and Sun, D.W., 2015. Recent applications of spectroscopic and

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Interferenssispektrin mallintaminen ja ohutkalvojen

paksuuden ja taitekertoimen vaihtelu

562018

PVD TiO2 film glass substrate

ALD Al2O3 film Si substrate

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO Rikospaikka

562018

Neljaumlauml erilaista verta

farkkukankaassa

Using VISNIR and IR spectral cameras for detecting and

separating crime scene details

Jaana Kuula Ilkka Poumlloumlnen Hannu-Heikki Puupponen

Tuomas Selander Tapani Reinikainen Tapani Kalenius

Heikki Saarid

Proc of SPIE Vol 8359

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Taiteen aitous

562018

Haystack in the Evening Sun and hyperspectral imaging

Painting owned by

Goumlsta Serlachius

Fine Arts

Foundation

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Biologiset naumlytteet levaumlt

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Spektrikuvantamista IT tiedekunnassa

Soveltavaa- ja perustutkimusta

ndash Kaukokartoitus

ndash Biologiset sovellukset

562018

Biomassan arvio turvesuolta

(r = 087 R2 = 075 RMSE lt20)

Jaumlrven vedenlaatu Sameus

Ekosysteemin vaikutus

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Spektrikuvantamisen hyvaumlt ja huonot puolet

Hyvaumlaumlndash Rikkomaton

ndash Koskettamaton

ndash Turvallinen menetelmauml (tarvittava saumlteilyt esim naumlkyvaumlauml valoa)

ndash Voidaan mitata online inline kenttaumlmittaukset

ndash Nopea (iso alue kerralla monta mittausta kerralla ei tarvita naumlyttenottoa)

ndash Monia ominaisuuksia voidaan mitata yhtaumlaikaisesti

bull Kemiallinen analyysi

bull Rakennetekstuuri

bull Muoto ja kappaleen tunnistus

bull Vaihtelut

Huonoandash Kallis

ndash Datamaumlaumlraumlt suuria ja analyysit raskaita

ndash Valaistus ja ympaumlroumlivaumlt olosuhteet voivat olla haasteellisia

562018

Page 36: SPEKTRIKUVANTAMINEN: SOVELLUKSET · Critical reviews in food science and nutrition, 55(12), 1744-1757. – Cheng, J.H. and Sun, D.W., 2015. Recent applications of spectroscopic and

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO Rikospaikka

562018

Neljaumlauml erilaista verta

farkkukankaassa

Using VISNIR and IR spectral cameras for detecting and

separating crime scene details

Jaana Kuula Ilkka Poumlloumlnen Hannu-Heikki Puupponen

Tuomas Selander Tapani Reinikainen Tapani Kalenius

Heikki Saarid

Proc of SPIE Vol 8359

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Taiteen aitous

562018

Haystack in the Evening Sun and hyperspectral imaging

Painting owned by

Goumlsta Serlachius

Fine Arts

Foundation

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Biologiset naumlytteet levaumlt

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Spektrikuvantamista IT tiedekunnassa

Soveltavaa- ja perustutkimusta

ndash Kaukokartoitus

ndash Biologiset sovellukset

562018

Biomassan arvio turvesuolta

(r = 087 R2 = 075 RMSE lt20)

Jaumlrven vedenlaatu Sameus

Ekosysteemin vaikutus

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Spektrikuvantamisen hyvaumlt ja huonot puolet

Hyvaumlaumlndash Rikkomaton

ndash Koskettamaton

ndash Turvallinen menetelmauml (tarvittava saumlteilyt esim naumlkyvaumlauml valoa)

ndash Voidaan mitata online inline kenttaumlmittaukset

ndash Nopea (iso alue kerralla monta mittausta kerralla ei tarvita naumlyttenottoa)

ndash Monia ominaisuuksia voidaan mitata yhtaumlaikaisesti

bull Kemiallinen analyysi

bull Rakennetekstuuri

bull Muoto ja kappaleen tunnistus

bull Vaihtelut

Huonoandash Kallis

ndash Datamaumlaumlraumlt suuria ja analyysit raskaita

ndash Valaistus ja ympaumlroumlivaumlt olosuhteet voivat olla haasteellisia

562018

Page 37: SPEKTRIKUVANTAMINEN: SOVELLUKSET · Critical reviews in food science and nutrition, 55(12), 1744-1757. – Cheng, J.H. and Sun, D.W., 2015. Recent applications of spectroscopic and

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Taiteen aitous

562018

Haystack in the Evening Sun and hyperspectral imaging

Painting owned by

Goumlsta Serlachius

Fine Arts

Foundation

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Biologiset naumlytteet levaumlt

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Spektrikuvantamista IT tiedekunnassa

Soveltavaa- ja perustutkimusta

ndash Kaukokartoitus

ndash Biologiset sovellukset

562018

Biomassan arvio turvesuolta

(r = 087 R2 = 075 RMSE lt20)

Jaumlrven vedenlaatu Sameus

Ekosysteemin vaikutus

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Spektrikuvantamisen hyvaumlt ja huonot puolet

Hyvaumlaumlndash Rikkomaton

ndash Koskettamaton

ndash Turvallinen menetelmauml (tarvittava saumlteilyt esim naumlkyvaumlauml valoa)

ndash Voidaan mitata online inline kenttaumlmittaukset

ndash Nopea (iso alue kerralla monta mittausta kerralla ei tarvita naumlyttenottoa)

ndash Monia ominaisuuksia voidaan mitata yhtaumlaikaisesti

bull Kemiallinen analyysi

bull Rakennetekstuuri

bull Muoto ja kappaleen tunnistus

bull Vaihtelut

Huonoandash Kallis

ndash Datamaumlaumlraumlt suuria ja analyysit raskaita

ndash Valaistus ja ympaumlroumlivaumlt olosuhteet voivat olla haasteellisia

562018

Page 38: SPEKTRIKUVANTAMINEN: SOVELLUKSET · Critical reviews in food science and nutrition, 55(12), 1744-1757. – Cheng, J.H. and Sun, D.W., 2015. Recent applications of spectroscopic and

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Biologiset naumlytteet levaumlt

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Spektrikuvantamista IT tiedekunnassa

Soveltavaa- ja perustutkimusta

ndash Kaukokartoitus

ndash Biologiset sovellukset

562018

Biomassan arvio turvesuolta

(r = 087 R2 = 075 RMSE lt20)

Jaumlrven vedenlaatu Sameus

Ekosysteemin vaikutus

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Spektrikuvantamisen hyvaumlt ja huonot puolet

Hyvaumlaumlndash Rikkomaton

ndash Koskettamaton

ndash Turvallinen menetelmauml (tarvittava saumlteilyt esim naumlkyvaumlauml valoa)

ndash Voidaan mitata online inline kenttaumlmittaukset

ndash Nopea (iso alue kerralla monta mittausta kerralla ei tarvita naumlyttenottoa)

ndash Monia ominaisuuksia voidaan mitata yhtaumlaikaisesti

bull Kemiallinen analyysi

bull Rakennetekstuuri

bull Muoto ja kappaleen tunnistus

bull Vaihtelut

Huonoandash Kallis

ndash Datamaumlaumlraumlt suuria ja analyysit raskaita

ndash Valaistus ja ympaumlroumlivaumlt olosuhteet voivat olla haasteellisia

562018

Page 39: SPEKTRIKUVANTAMINEN: SOVELLUKSET · Critical reviews in food science and nutrition, 55(12), 1744-1757. – Cheng, J.H. and Sun, D.W., 2015. Recent applications of spectroscopic and

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Spektrikuvantamista IT tiedekunnassa

Soveltavaa- ja perustutkimusta

ndash Kaukokartoitus

ndash Biologiset sovellukset

562018

Biomassan arvio turvesuolta

(r = 087 R2 = 075 RMSE lt20)

Jaumlrven vedenlaatu Sameus

Ekosysteemin vaikutus

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Spektrikuvantamisen hyvaumlt ja huonot puolet

Hyvaumlaumlndash Rikkomaton

ndash Koskettamaton

ndash Turvallinen menetelmauml (tarvittava saumlteilyt esim naumlkyvaumlauml valoa)

ndash Voidaan mitata online inline kenttaumlmittaukset

ndash Nopea (iso alue kerralla monta mittausta kerralla ei tarvita naumlyttenottoa)

ndash Monia ominaisuuksia voidaan mitata yhtaumlaikaisesti

bull Kemiallinen analyysi

bull Rakennetekstuuri

bull Muoto ja kappaleen tunnistus

bull Vaihtelut

Huonoandash Kallis

ndash Datamaumlaumlraumlt suuria ja analyysit raskaita

ndash Valaistus ja ympaumlroumlivaumlt olosuhteet voivat olla haasteellisia

562018

Page 40: SPEKTRIKUVANTAMINEN: SOVELLUKSET · Critical reviews in food science and nutrition, 55(12), 1744-1757. – Cheng, J.H. and Sun, D.W., 2015. Recent applications of spectroscopic and

JYVAumlSKYLAumlN YLIOPISTO

Spektrikuvantamisen hyvaumlt ja huonot puolet

Hyvaumlaumlndash Rikkomaton

ndash Koskettamaton

ndash Turvallinen menetelmauml (tarvittava saumlteilyt esim naumlkyvaumlauml valoa)

ndash Voidaan mitata online inline kenttaumlmittaukset

ndash Nopea (iso alue kerralla monta mittausta kerralla ei tarvita naumlyttenottoa)

ndash Monia ominaisuuksia voidaan mitata yhtaumlaikaisesti

bull Kemiallinen analyysi

bull Rakennetekstuuri

bull Muoto ja kappaleen tunnistus

bull Vaihtelut

Huonoandash Kallis

ndash Datamaumlaumlraumlt suuria ja analyysit raskaita

ndash Valaistus ja ympaumlroumlivaumlt olosuhteet voivat olla haasteellisia

562018