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動画ハイパースペクトルカメラシリーズ
Cubert×ハイパースペクトルカメラ

シリーズ製品一覧

高画質・動画撮影が可能なハイパースペクトルカメラ製品群

Cubert(キュバート)社は、約10年間、ハイパースペクトルビデオカメラの開発と製造を行ってきました。同社の製品を用いることで、完全な3次元データキューブであるハイパースペクトルデータを撮影できます。

Cubert

Cubert社メーカーロゴ

シリーズ製品比較

Cubert社の製品群は、それぞれに用いられる技術・手法の違いによって分類できます。

  • パンシャープン→FireflEYE 185、FireflEYE 496blue
  • ライトフィールド→ULTRIS 20
  • ライトフィールド + パンシャープン→ULTRIS 20 Plus

共通しているのは「スナップショット」であることです。

               
製品名 ULTRIS 20 Plus ULTRIS 20 FireflEYE 185 FireflEYE 496blue
製品画像 ULTRIS 20 Plus ULTRIS 20 FireflEYE 185 FireflEYE 496blue
技術・手法 ライトフィールド
+パンシャープン
ライトフィールド パンシャープン
センサーの数 2 1 2
測定波長範囲 450-850nm(±10nm) 450-950nm370-850nm
波長チャンネル数 100 125
波長分解能(FWHM)
@532nm
12nm 8nm 10nm
波長サンプリング間隔 4nm
スペクトル解像度[px] 410×410 50×50 70×70
パンクロマティック解像度[px] 1880×1880 - 1000×1000 1400×1400

他詳細仕様につきましては、各製品ページをご覧ください。

Cubert社のハイパースペクトルカメラの特徴は、高画質なスペクトルイメージを、時間をかけずに撮影できる点です。これは、それぞれのカメラの基盤を成している上記、2つの技術が関係しています。

「パンシャープン手法」を用いたハイパースペクトルカメラ

「FireflEYE 185」と「FireflEYE 496blue」の2製品は「パンシャープン画像」を生成します。
パンシャープン画像は「パンクロマチック画像」と「マルチスペクトル画像」を合成することで生成されます。

2種類の画像には、それぞれ、次のような特徴があります。

  • パンクロマチック画像:単一波長のみ撮影。色彩はなく、明暗のみが取得される。高解像度。
  • マルチスペクトル画像:複数波長を撮影。低解像度。
パンシャープン簡易説明図

色彩はないものの、解像度が高い「パンクロマチック画像」、解像度は低いものの、豊富なスペクトル情報を含むものの、解像度が低い「マルチスペクトル画像」。

この2つを合成することで、解像度が高いマルチスペクトルな画像が作られます。

「FireflEYE 185」と「FireflEYE 496blue」の2製品には、この手法が採用されています。

FireflEYE 185 FireflEYE 185

FireflEYE 496blue FireflEYE 496blue

パンクロマチックセンサーで撮影された高解像度の画像に、ハイパースペクトルセンサーで撮影された複数波長情報を合わせることで「高解像度なハイパースペクトルイメージ」を取得できます。

この手法があるため、これら製品はリアルタイムでのマシンビジョン用途で活用されています。
機械学習と併用し、3種類のハーブ(カモミール、オレガノ、バジル)を見分けることが可能です。

3種類のハーブ(カモミール、オレガノ、バジル)

「パンクロマチック画像」として生成された3種類のハーブの画像です。

機械学習によるハーブの仕分け

機械学習によって、スペクトルごとに3種類を見分ける。

「ライトフィールド技術」によって実現された高画質

  • 高データ品質(高画質、低ノイズ)。
  • 柔軟性が高い。
  • 素早く撮影可能。

これら3つの要件を満たし、かつ動画撮影もできるという「革新的ハイパースペクトルカメラ」が「ULTRIS 20」です。

ULTRIS 20

ハイパースペクトルカメラ ULTRIS 20

当製品に用いられている「ライトフィールド技術」とは、ライトフィールドカメラに用いられていた技術と類似した発想で編み出されています。

【補足情報】ライトフィールドカメラ

ライトフィールドカメラは、昆虫の複眼のように、マイクロレンズが配置されたカメラです。 カメラ内のライトフィールドセンサーは「CMOSセンサー」と「マイクロレンズアレイ」で構成されています。(センサーの前にマイクロレンズが並列配置されている状態です。)
通常のカメラでは、写真の撮影後、焦点距離と被写界深度を変更することはできませんが、ライトフィールドカメラでは写真の撮影後に焦点距離、被写界深度を変更できます。

ライトフィールドカメラは、主レンズとライトフィールドセンサー(CMOSセンサー、マイクロレンズアレイ)で構成されています。
これに対し、当製品「ULTRIS 20」は、マイクロレンズアレイ、連続波長可変バンドパスフィルタ、CMOSセンサーで構成されています。

  1. マイクロアレイレンズで波長をより分ける。
  2. 連続波長可変バンドパスフィルタで狙った波長を透過。
  3. CMOSセンサーへ入射。

ハイパースペクトルカメラは1ピクセルに対して、スペクトル情報(λ)を撮影します。
そのため、当製品は「400px × 400px = 160,000px」に対し、450nm〜850nmの波長範囲を連続的にカバーした画像を撮影することができます。

ライトフィールド技術による波長の選別によって、高い解像度を保持したまま、スペクトル情報を取得できます。そのため、当製品は、高解像度・低ノイズなハイパースペクトルイメージングデータを、瞬時に撮影することが可能なのです。

 ULTRIS 20 Plus : ライトフィールド技術にパンシャープン手法を追加

Cubert社はハイパースペクトル画像の空間分解能を高めるために独自の画像融合技術を開発しました。

これが、ライトフィールド技術の「ULTIRIS 20」にパンシャープン手法を追加したULTRISの最新モデル「ULTRIS 20 Plus」です。


ピクセルあたりのGSD(地上分解能)が非常に高く、UAV用に最適なハイパースペクトルカメラです。

ULTRIS 20 Plus

ULTRIS 20 Plus

ソフトウェア

Cubert Utilsカメラオペレーティングシステム

「Cubert Utilsカメラオペレーティングシステム」は、世界中のハイパースペクトルスナップショットカメラを制御するための最もアクセスしやすいソフトウェアソリューションです。ハイパースペクトルカメラのハードウェアに関係なく、スペクトル画像データへの簡単なアクセスと完全なスペクトル補正を提供します。

強力なプラグインインターフェイスにより、スペクトルデータ処理を最適化。 独自のソリューションを構築し、ライブデータストリームでリアルタイムでの分析が可能です。

拡張機能について

ソフトウェアには「perClass Mira」という拡張機能がついております。
こちらを使用すると、複雑な分類方法を理解する必要なく、ライブデータストリームに強力な画像分類ソリューションを追加できます。

「perClass Mira」は、独自の強力な機械学習エンジンを使用して構築されています。指定されたラベルの付いた例に最適な統計モデルを完全に自動的に選択します。

簡易手順

  1. スペクトルデータを記録。
  2. スペクトルデータを使用して特定の材料の統計的分類子を作成。
  3. ライブデータストリームにこの分類子をCubert Utilsソフトウェアのプラグインとして適用。

機械学習によって、ピクセルごとに波長の分類が可能。
分類が成功した場合、perClass Miraインターフェースからエクスポート。
Cubert Utilsソフトウェアに統合して、ライブデータストリームに直接適用できます。

Cubert Utils(ライト)の仕様

Cubert Utilsソフトウェアには、3つのモデルがあります。(ライト、開発者、プロフェッショナル) このうち、スタンダード製品であるライトの仕様をご紹介します。

対応OS Windows 10 64ビット(計画:Ubuntu 18.04 64ビット)
SDK C ++、C#、およびMATLABのSOAPプロトコルサンプル
GUI バックエンドコントロール、エクスポート、ギャラリー
エクスポート形式 ENVI
TIFF(マルチチャネルおよびマルチページTIFF、シングルTIFF、EXIFheader、GPS IFDメタデータ)
一括エクスポート
カスタムビュー True Color、CIR、hNDVI、CAI等
パフォーマンス機能 未処理の記録モード

シリーズ製品紹介

ハイパースペクトルカメラ ULTRIS 20 Plus

ハイパースペクトルカメラ ULTRIS 20 Plus

  • 動画でのハイパースペクトルカメラ撮影が可能
  • 2つのイメージングセンサーを搭載:ライトフィールド技術による「ULTRIS 20」にパンクロマティックセンサーを追加
  • 高分解能
    パンクロマティック解像度:1880×1880 px、スペクトル解像度:410×410px(168,100 スペクトル)
  • パンシャープン画像:1880 x 1880 x 100 (x-y-λ)
  • 波長範囲:450-850nm, 106バンド
  • 小型
  • 軽量:630g

ULTRIS 20 Plusは、ライトフィールド技術によるハイパースペクトルカメラ「ULTRIS 20」にパンシャープンが追加されたスナップショット型のハイパースペクトルカメラです。 パンシャープンはリモートセンシングや地球観測でよく知られている画像融合技術ですが、Cubert社はハイパースペクトル画像の空間分解能を高めるために独自の画像融合技術を開発しました。 この独自技術により設計されたULTRIS 20 Plusは、高分解能を有しており、UAV、モバイルマッピングのアプリケーション...

製品詳細
ハイパースペクトルカメラ ULTRIS 20

ハイパースペクトルカメラ ULTRIS 20

  • 動画でのハイパースペクトルイメージングデータ撮影が可能
  • 低ノイズ・高品質なスペクトルデータ
  • 高分解能
  • 小型・軽量な筐体
  • IP規格に準拠した堅牢性の高いハウジング
  • 水中撮影可能

「ハイパースペクトルカメラ ULTRIS 20」は、ライトフィールド技術に基づいた革新的なハイパースペクトルカメラです。 当製品には、内部に20メガピクセルのCMOSセンサーが搭載されており、高解像度のデータが取得可能です。 このハイパースペクトルカメラでは、100のスペクトルチャンネルで400×400pxの画像解像度が得られ、450nm-850nmの波長範囲をカバーします。 350gのため「FireflEYE 185」よりもさらに軽量であり、UAVでの取り扱いが簡単になります。 ...

製品詳細
ハイパースペクトルカメラ FireflEYE 496blue

ハイパースペクトルカメラ FireflEYE 496blue

  • 動画でのハイパースペクトルイメージング撮影が可能
  • UVA、波長の短い青色光の分析が可能
  • 数mm〜数cmのスポットサイズの観察も可能(*)
  • 顕微鏡、内視鏡への設置が可能

Cubert社の「FireflEYE 496blue」は、UVAから近赤外までの波長範囲(370nm-870nm)をカバーしているスナップショット型のハイパースペクトルカメラです。 当製品は空間分解能の高さが特徴です。カメラ内部には、撮影に関わる2つのイメージングセンサー(パンクロマティックセンサー、スペクトルセンサー)がありますが、これら双方のサイズが4メガピクセルに拡大。 そのため、それぞれの空間分解能(x, y)は、 パンクロマティック画像:1600×1600px スペクトル画...

製品詳細
ハイパースペクトルカメラ FireflEYE 185

ハイパースペクトルカメラ FireflEYE 185

  • 動画でのハイパースペクトルイメージング撮影が可能
  • UAV対応
  • 小型・軽量で可搬性が高い
  • 水中撮影可能
  • IP規格に準拠した堅牢性の高いハウジングもご用意

Cubert社の「FireflEYE 185」は、可視から近赤外までの波長範囲(450nm-950nm)をカバーしているスナップショット型のハイパースペクトルカメラです。 動画撮影にも対応。ハイパースペクトルイメージングデータを動画で取得できます。 また、当製品はフィールドや実験室で、柔軟な測定ができるように設計されています。 サイズ200×67×60mm・重量500g未満で小型・軽量のため、UAVでの活用も可能です。 産業用及び防水ハウジングがあり、用途に合わせてお選びいただきます。 ...

製品詳細