ハイパースペクトルカメラの低価格化に成功 31
ストーリー by reo
化学繊維のみ透視するカメラとかな 部門より
化学繊維のみ透視するカメラとかな 部門より
ある Anonymous Coward 曰く、
先月開催された国際光工学会にて、撮影対象の化学成分を見分けられる新たなスマートカメラが発表されたそうだ (Smarter Technology の記事、本家 /. 記事より) 。
このカメラは RGB だけでなく光のスペクトルを細かく分けて撮影できる「ハイパースペクトルカメラ」と呼ばれるもの。この技術自体は新しいものではないが、この度発表されたカメラを開発したベルギーの Interuniversity Microelectronics Centre (Imec) は System-on-a-Chip (SoC) 技術を用いて、低コストの半導体技術と従来の撮像技術とを融合させ、安価なハイパースペクトルカメラの実現に成功したとのこと。
今までのハイパースペクトルカメラよりも低価格化及び小型化を実現できたことで様々な分野で活用できると期待されている。例えば農作物のスクリーニングや食中毒の原因特定、皮膚がん検出や軍事目標選定に活用されたり、さらには画像から煙草とマリファナを識別するカメラといったものも登場するかもしれないとのことだ。
タレコミだけでは原理がよく解らなかったので、本家のコメントを読んでみました (スコア:3, 参考になる)
本家記事で紹介されているリンク先より、以下の記事のほうが情報が多いようです。
A compact hyperspectral camera at Photonics West [physicstoday.org]
こんな感じのことが書かれていますね。
この光学フィルタって、2枚の反射板の間のギャップ幅を調節することで、狙った波長の光だけを通している…という理解でいいんでしょうか。ここ Fabry-Perot filter [infratec.de](PDF) をみるとそんなような図がありますが。
従来の同種のカメラでは高価ででかくて遅かったところ、この小さな装置ではほぼワンショット（ただしギャップ調整はあり？）でフルスペクトルの画像が撮れる、そして安い！ というところですかね。
# イメージ情報はRGBでないため、一般的な画像圧縮を使えないところがちょっと痛い？
## そんなときは compress で。
Re:タレコミだけでは原理がよく解らなかったので、本家のコメントを読んでみました (スコア:2)
ハイパースペクトルイメージを取得するには、空間2次元(x-y)と波長1次元(λ)の3次元データを得る必要があります。
このカメラは撮像素子の2次元を空間のx-yに割り当てているのでλに関しては走査しなければなりません。
既存のハイパースペクトルカメラの多くはグレーティングで分光するので撮像素子をx-λに割り当て、yについては空間走査をします。
つまり、2次元撮像素子を使う以上はハイパースペクトルイメージをワンショットで取得することはできないのです。
空間の1次元分か波長を走査することが不可欠なので、リアルタイムでハイパースペクトルイメージを取り込むには
なんらかのブレイクスルーが必要になりますね。
Re:タレコミだけでは原理がよく解らなかったので、本家のコメントを読んでみました (スコア:1)
下記は像は小さそうですが，ワンショットでx-y-λ情報を取得している様です。
http://www.engadget.com/2011/12/15/researchers-turn-a-dslr-into-hypers... [engadget.com]
EOS5Dのレンズフィルタに取り付けていますが，手作り感たっぷりなのが良いですね。
Re: (スコア:0)
ニュートンリング [wikipedia.org]と同じ理屈で特定波長の強い・弱い像を作って撮影するっぽいですね。
似たような領域の光は似たような強さに減衰してるので、似た色を切り分けようと思ったら撮影後に数値解析かけないとうまく分解できないんじゃないかな。エイリアスが出そうな気がするけど。
ワンショットごとにギャップを変える必要が有りそうなので、シャッター時間×スペクトル解像度分の撮影時間が必要な予感がします。
ピクセル単位でギャップを変えて(or予め下駄を履かせて)おけば空間解像度とトレードオフは出来るかな？
Re: (スコア:0)
>ただしギャップ調整はあり？
十分に精度良く＆高速にギャップ間隔を変化させられるなら、事実上ワンショット（実際には間隔を変化させる時間がかかるけど）で各ピクセル（が写している点）のスペクトル分解が出来るわけですね。
そうでないなら、振動させといてFFTかければ良いのかな？
これって (スコア:0)
これってSoCというよりMEMS [wikipedia.org]っぽい気配がびんびんですね。
Re:これって (スコア:2)
Compact, low-cost and fast hyperspectral imaging solution [www2.imec.be]
大元のIMECのニュースリリースにはSoCとは一言も書かれていないのですが、市販のCMOSイメージセンサのウェハに後処理で光学フィルタを作り込むようなことが書いてあります。それは確かにSoCっぽいですが、しかしそんなこと可能なのか、とびっくりしてしまいました。
（切手をシートで買うかの如く、CMOSセンサをウェハで売ってもらうのかぁ）
Re: (スコア:0)
＞切手をシートで買うかの如く、CMOSセンサをウェハで売ってもらうのかぁ
LSIのベアチップ販売は珍しくもないので、ウェハ売りもそれほど奇異なことではないでしょう
（ただし光学センサはテストの問題があるのでいろいろ大変だろうとは思いますけど）
Re: (スコア:0)
>この光学フィルタって、2枚の反射板の間のギャップ幅を調節することで、狙った波長の光だけを通している…という理解でいいんでしょうか。
>ここ Fabry-Perot filter(PDF) をみるとそんなような図がありますが。
フィルタ部分の膜厚を調整できるみたいですね。びっくりしました。
最初は三板式（RGB）カメラの向こうを張って百板式でも作ったのかと思いましたよ。
それはそれでそそられるかも＞百板式カメラ;;
デジタルカメラの強みを活かすような多様化が進んでるね (スコア:1)
Kinect : 深度情報を取得して被写体を切り出すとか
Lytro : フォーカスを後から決められるライトフィールドカメラ
Tamaggo : 魚眼レンズで撮影して、QTVR的なパノラマ写真が一発で撮れる
..日本のメーカーからは面白い技術出てこないよね。
Re: (スコア:0)
日本からは放射線の量を映像化するガンマカメラとかすでに開発済みです
Re: (スコア:0)
Re: (スコア:0)
http://www.toshiba.co.jp/about/press/2011_12/pr_j1302.htm [toshiba.co.jp]
どう違うかのか、わたしのような愚民にわかりやすく教えてほしいな
Re:デジタルカメラの強みを活かすような多様化が進んでるね (スコア:1)
別ACだけど、東芝のガンマカメラは、カメラとは別に放射線検出器を搭載して
カメラの画像と合成しているわけで、カメラの一種と言うより測定器＋カメラなんじゃないかと。
Re: (スコア:0)
いや、その放射線検出器が二次元のアレイになってる「ガンマカメラ」でないと、画像に重ねられるようなものが得られないと思いますが。
ただ「(いわゆる)デジタルカメラ」ってのは抽象的だけど、でもガンマカメラが「(いわゆる)デジタルカメラ（的な技術）」の範疇かと言うとちょっと逸脱している気がします。
まあ「(いわゆる)デジタルカメラ」ってなに？って感じなんだけど。
一応アレイになった光センサによる測定だし、CCDやCMOSならよくて光電子倍増管使うと「(いわゆる)デジタルカメラ」じゃないというのもどうかと思うし、冷却CCDでも可能らしいし。
といっ
Re: (スコア:0)
> まあ「(いわゆる)デジタルカメラ」ってなに？って感じなんだけど。
あなたがデジタルカメラだと思うものがデジタルカメラです。
# マジ便利すぎ
Re: (スコア:0)
ガンマ線は指向性があるということだけど、撮影する方向でレベルが変わるのが分かるのだろうか。
Re:デジタルカメラの強みを活かすような多様化が進んでるね (スコア:1)
すだれコリメーターが必要だな。
the.ACount
Re: (スコア:0)
「これがカメラか？」という話もあるけど音カメラ [kumagaigumi.co.jp]とか。
Re:デジタルカメラの強みを活かすような多様化が進んでるね (スコア:1)
カメラ＝画像情報を得る仕掛け、て事か。
the.ACount
Re: (スコア:0)
おお、Wave fieldカメラなのかなこれ。
面白くなってきましたね
Re: (スコア:0)
そこでTamaggoを出すのであれば、同じ事は2年前のSONYのbloggieでも出来るじゃないか、と突っ込みたい。
まあそれ以前のカメラだって全周魚眼レンズつければ良いんだけど。
Re: (スコア:0)
実装で良いのならこんなの [rfsystemlab.com]どう？
よし、 (スコア:1)
これで霊の奴らを激写や!!
スタートレックの 《トリコーダー》 に一歩近づいてますね。 (スコア:1)
先日の「スタートレックのトリコーダーを開発するコンテスト開催 [srad.jp]」の記事にありました、スタートレックの「トリコーダー [memory-alpha.org]」の開発の記事がありました。
今回のこの記事の技術と、産総研が開発したSDメモリカードよりも小型の放射線積算線量計 [mynavi.jp]とかの技術なんかを見ると、、トリコーダーの開発が、すこし現実味を帯びてきたようにも思えました。 （*ﾟ∀ﾟ）
、
部門名 (スコア:0)
オーガニック製品の売り込みですね
Re: (スコア:0)
何から反射して来たか非常に精密に調べて、化学繊維由来のものを丁寧に除けばほら。
対策としては天然毛皮ですね。
よく判りませんが (スコア:0)
スペクトル観測して、表面の分子の状態が判るだけじゃないですよね^^;
Re: (スコア:0)
＞表面の分子の状態が判るだけ
だけって言うには事件現場の検証とか病理検査とか凄く楽しくなりそうですがね。
感度の問題さえクリアできれば、このカメラで撮影すれば指紋も血痕も一発で！とか普通にありえそう。
もうひとつがんばって (スコア:0)
日本向にガンマ線領域まで見れるようにして欲しいですね。
色の再現性 (スコア:0)
鳥類や宇宙人でも楽しめる写真が出来たってことですか？