ハイパースペクトルイメージング

概要

ハイパースペクトルイメージングは、電磁スペクトルの一部を数百に及ぶバンドに分割して撮像する手法である。得られるデータは、空間2次元に波長方向を加えたデータキューブの形をとり、各画素が連続に近いスペクトルを持つ。1バンドあたりの波長幅が狭いことが特徴で、この幅がスペクトル分解能に対応する。

技術的な要点

バンドの幅は中心波長まわりの広がりとして半値全幅（FWHM）で表される。例えばNEONのイメージング分光計は、380 nmから2510 nmの範囲を約5 nm幅のバンドで取得し、およそ426バンドのデータキューブを生成する。この場合、695〜700 nmのバンドは幅5 nmを持つ。バンド数が多く波長幅が狭いほど、対象のスペクトル形状を細かく再現できる一方、1バンドあたりの受光量は減り、データ量と処理負荷は増える。

産業での位置づけ

分光情報を画素単位で持つため、可視の色情報では区別できない材質、含水率、化学組成の差を識別できる。衛星や航空機による地表観測に加え、農業、食品選別、資源探査、産業検査などで利用される。導入では、センサ本体よりも校正、大量のデータの保存と処理、判別モデルの構築が実運用上の課題となる。