Forschende der TU Graz entwickelten einen Pollensensor, mit dem sich die Allergene in der Luft automatisch erfassen lassen. Damit könnten Pollenwarndienste schneller über aktuelle Allergie-Risiken informieren.

Das neue Pollenmesssystem besteht aus zwei Teilen: einem Messgerät und einem Cloud-Service, der die mit dem Gerät erfassten Pollen-Bilder automatisch auswertet. Der Geräte-Prototyp wiegt nur acht Kilogramm und hat in etwa die Maße einer Obstkiste (30x40x44cm).

Das neue Messsystem ist nicht nur leicht und handlich, sondern auch deutlich kostengünstiger als bisherige vollautomatische Pollenmessgeräte. „Die Materialkosten für unser System belaufen sich auf maximal 1.000 Euro“, erklärt Olga Saukh von der Technischen Universität Graz. Das sei deutlich günstiger als bisherige Geräte, die bis zu 100.000 Euro kosten würden, so Saukh. Die Informatikerin entwickelte den Prototyp zusammen mit Nam Cao, Doktorand an der TU Graz, und Forschenden der ETH Zürich.

Künstliche Intelligenz hilft bei der schnellen Pollen-Analyse

Die Forschenden fütterten zu Beginn die IT der Cloud mit manuell ausgewerteten Merkmalen einzelner Pollen. Mit diesen Daten wurde der maschinelle Lernalgorithmus trainiert.

Das Messgerät schickt in nur 30 Sekunden bis zu 100 mikroskopische Pollen-Bilder in die Cloud. Dort identifiziert die Objekterkennungssoftware die Pollenkörner. In der Testphase erkannte der Algorithmus bereits 90 Prozent der Pollen korrekt. Trotzdem soll die Klassifizierung weiter verbessert werden. „Das ist ein laufender Prozess, wo wir auf die Unterstützung von Pollenfachleuten angewiesen sind“, sagt Saukh. Daher haben die Forschenden ihre Ergebnisse auf zwei Open-Source-Plattformen veröffentlicht –  den Datensatz auf Zenodo, das Hardwaredesign und den Code auf GitHub.

Abbildung: Nam Cao zeichnet für die Hardware des Pollensensor-Prototypen verantwortlich. Der PhD-Student arbeitet im Rahmen seiner Dissertation am Institut für Technische Informatik der TU Graz an diesem Thema (Quelle: TU Graz, ITI).

Text: ch/ktg

Quelle

Pelzl C. Pollenmesssystem der TU Graz analysiert Pollen schnell, günstig und automatisch.  Pressemitteilung der Technischen Universität Graz vom 02.04.2020.

Open-Source-Plattformen

Nam CNK et al. Microscopic Images of Pollen captured in Graz, Austria. Zenodo, Februar 2020.

Saukh O. Automated Pollen Detection with an Affordable Technology. GitHub, Dezember 2019.