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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

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。

  • ライトフィールド→ULTRIS S5 / SR5 / H5 / HR5 、ULTRIS X20 / XM / SWIR 1
  • ライトフィールド + パンシャープン→ULTRIS X 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 S-Line
ULTRIS S5
(標準モデル)
ULTRIS SR5
(リレーレンズ対応,C-mount)
ULTRIS H5
ULTRIS HR5(※1)
(高速対応)
製品画像 ULTRIS 5 ULTRIS 5 ULTRIS H5
技術・
手法
ライトフィールド
センサー数 1
波長範囲 450-850 nm
スペクトル
バンド数
51
波長分解能
(FWHM)
26 nm
(@ 532 nm)
スペクトル
解像度
Max. 290×275 px
パンクロ
マティック
解像度
-
消費電力 3 W
寸法 29×29×65 mm 29×29×107 mm60×60×100 mm
重量 126 g 176 g 495 g

(※1)ULTRIS HR5はリレーレンズ付属でC-mount接続可能



  
製品名 ULTRIS X-Line
ULTRIS X20 ULTRIS X20 Plus ULTRIS XM ULTRIS SWIR 1
製品画像 ULTRIS X 20 ULTRIS X 20 Plus ULTRIS XM ULTRIS SWIR 1
技術・
手法
ライトフィールド ライト
フィールド
+
パンシャープン
ライトフィールド
センサー数 1 2 1
波長範囲 350-1,000 nm 400-900 nm 980-1,650 nm
スペクトル
バンド数
164 51 38
波長分解能
(FWHM)
10 nm 25 nm 70 nm @ 950 nm
スペクトル
解像度
410×410 px 1,000×1,000 px 200×200 px
パンクロ
マティック
解像度
- 1,886×1,886px - -
消費電力 8 W 10 W 8 W
寸法 60 x 60 x 57 mm 86 x 121 x 105 mm 40 x 40 x 47 mm 30 x 30 x 85 mm
重量 350 g 630 g 150 g 140 g

他詳細仕様につきましてはカタログをご覧ください。
カタログダウンロードはこちら

Cubert社 ハイパースペクトルカメラの特長

Cubert社のハイパースペクトルカメラの特長は、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2つの技術が関係しています。

「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Cubert社の「ULTRIS」です。

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 X 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。
ULTRIS 20

ULTRIS X

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、「ULTRIS X20」の場合は「410px × 410px = 168,100px」に対し、350nm〜1,000nm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。
「ULTRIS X50」の場合は「570px × 570px = 324,900px」に対し、350nm〜1,000nm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、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。

OEMに最適超小型・低価格:「ULTRIS S」

ライトフィールド技術に基づくCubert社の動画ハイパースペクトルカメラで最小サイズ・軽量モデルが「ULTRIS S5」です。
最小サイズかつ、低価格化を実現したULTRIS S5はOEMに最適です。

ハイパースペクトルカメラULTRIS S5
「ULTRIS H5」

「ULTRIS S5」に高速撮影を可能とする10GigE対応モデル「ULTRIS H5」が加わりました。
「ULTRIS H5」は標準モデルの「ULTRIS S5」と同様に波長範囲450~850 nm、51スペクトルバンドの仕様を持っています。「ULTRIS S5」との違いはフレーム レートが大幅に向上したことです。小型・軽量のスナップショットタイプのハイパースペクトルカメラで高速撮影が可能となり、ハイパースペクトルイメージングの活用シーンがさらに広がります。

ULTRIS S5 ULTRIS S5
(ULTRIS S5 の標準モデル)

  • サイズ:29×29×65 mm、126 g
  • インターフェース:1 GigE
  • 最大フレームレート:15 Hz

ULTRIS 5 HFR ULTRIS H5
(ハイフレームレート)

  • サイズ:60×60×100 mm、495 g
  • インターフェース:10 GigE
  • 最大フレームレート:75 Hz



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

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「ULTRIS X 20」にパンシャープン手法を追加した製品「ULTRIS X 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 X 20 Plus

「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

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。

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。

ソフトウェア | CUVIS

Cubert CUVISソフトウェア

ハイパースペクトルイメージング用ソフトウェア「CUVIS」は、ハイパースペクトル画像の記録、処理、分析、エクスポートが可能です。直感的なソフトウェア・インターフェースにより、カスタマイズ可能なアルゴリズムや分類を使って即座にデータ分析を始めることができます。ユーザーインターフェースにより、カスタムビューの作成も可能です。
また、包括的なSDKによってローカルまたはリモートであらゆるハイパースペクトルカメラに簡単に統合することができます。

CUVISの強み

 
  • 直感的なソフトウェアインターフェース
  • 専用の録画サーバ/遠隔操作
  • 汎用性の高いSDK (C / C++ / MATLAB )
  • ダイレクトおよびバッチデータ処理
  • カスタムデータ分類 (perClassを含む)
ソフトウェアcuvis

システム統合に使用できる汎用性の高いSDK

ソフトウェアcuvis

データをリアルタイムで分析し、測定を完全に制御


CUVISによる植物の葉の分類


perClass Miraとの完全な互換性

perClass Miraと互換性があり、ハイパースペクトルデータを活用することができます。

分類

数分で分類を実行することができます。データを記録し、perClass MIRA [Link]でデータにラベルを付け、分類を自動抽出して実行中のカメラに展開します。


エクスポート

ハイパースペクトルデータはENVIまたはTIFFファイルに保存したり、(バッチ)エクスポートが可能です。

TIFFフォーマットはシンプルなビューアや専用ソフトウェア(qGIS、Agisoft Metashape)に対応するように調整できます。
カスタムアルゴリズムや分類をデータに適用して、カスタムビューや計算結果を得ることも可能です。

また、(バッチ)エクスポートにより、異なるリファレンスや異なる処理モードでデータを再処理することが可能です。

cuvis

CUVIS ソフトウェア 動作環境・機能

GUI カメラ設定 積分時間、フレームレート、平均化
録画 ハードウェアトリガーモード、
GPSモジュール(オプション)
リファレンス Dark / White リファレンス
ライブ処理 ラジオメトリック補正、スペクトル放射輝度、
カスタムアルゴリズム
ライブスペクトルプロット エリアスペクトル、複数選択
ライブ分類 perClassMIRA pipeline、
perClass Toolbox pipeline
エクスポート フォーマット TIFF(Single/Multichannel、EXIF、GPS-IFD、XMP)、
ENVI
外部ソフトウェア
(例)
perClass MIRA、Agisoft Metashpe、MATLAB
SDK DLL SDK C、C++、MATLAB
Remote SDK
(TCP/IP)
C++、MATLAB
要件 OS Windows 10 64 Bit Ubuntu 20.04 LTS*
(* GUI not available)
ハードウェア Intel i5 or better 8 GB RAM

シリーズ製品紹介

ハイパースペクトルカメラ Cubert<br>ULTRIS S5 / SR5 / H5 / HR5

ハイパースペクトルカメラ Cubert
ULTRIS S5 / SR5 / H5 / HR5

  • 超小型・軽量(ULTRIS S5: 29×29×65 mm, 126 g )のスナップショット型ハイパースペクトルカメラ
  • 動画でのハイパースペクトルイメージング撮影が可能
  • 波長範囲:450~850 nm, スペクトルバンド:51バンド
  • 空間分解能:Max. 290 × 275 px
  • IP規格に準拠した堅牢性の高いハウジング

ULTRIS Sモデルは、ライトフィールド技術に基づくCubert社のハイパースペクトルカメラ「ULTRIS」シリーズで最小サイズのスナップショット型のハイパースペクトルカメラです。ULTRIS S5(標準モデル)はわずか29×29×65 mmの超小型・軽量(126 g)の筐体に5MPのセンサーが搭載されており、450~850nm(VNIR領域)の波長範囲をカバーしています。

製品詳細
ハイパースペクトルカメラ Cubert<br> ULTRIS X20 / X20 plus / XM / SWIR 1

ハイパースペクトルカメラ Cubert
ULTRIS X20 / X20 plus / XM / SWIR 1

  • 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
  • 紫外-可視-近赤外の広い波長範囲(350~1000nm)を1台でカバー( ULTRIS X20 / X20 Plus)
  • 低ノイズ・高品質なスペクトルデータ
  • 高分解能
  • 小型・軽量: 350 g ( ULTRIS X20)
  • パンシャープン技術を用いた高い解像度と動画撮影の両立(ULTRIS X20 Plus)
  • IP規格に準拠した堅牢性の高いハウジング(水中撮影も可能)
  • USB3.0の高速データ転送対応(ULTRIS XM / SWIR 1)

Cubert社のULTRIS Xシリーズは、ハイパースペクトル画像を動画で撮影できる革新的なハイパースペクトルカメラです。 専用のソフトウェアと組み合わせることで、リアルタイムに目では区別できない様々なものを分類することが可能です。

製品詳細

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