Specim FXシリーズ 世界初:産業用途向けハイパースペクトルカメラ

製品概要

「FXシリーズ」は、ハイパースペクトルカメラの光学モジュールが人の手により生産されていたものを、一体型モジュールとして設計することに成功し、大量生産が可能になったラインナップです。
これにより、「低価格」、「高品質」、「小サイズ」を実現しました。合わせて、マシンビジョンの処理速度要求を満たすため「高速化」も達成しています。
これまで、「コスト」や「サイズ」、「取り込み速度」の要因でマシンビジョンの現場に採用できなかったハイパースペクトルカメラが、新たなマシンビジョンの可能性を提供します。

FXシリーズ:機能特徴

Specim社製FXシリーズは以下の様な機能の特徴を有しています。

  • 低価格・高品質:専用光学ユニット

    光学ユニットの一体型モジュール化とそのモジュールに対する大量生産の設備投資により、「低価格」、「高品質」を実現しました。

  • 高速:バンド選択機能

    必要なバンドを任意の組み合わせで選択可能です。帯域を絞れば絞るほど、高速取り込みを実現できます。

  • 信頼性:プラグアンドプレイ

    工場出荷時のキャリブレーション処理によりプラグアンドプレイで個体差の少ない撮像を実現しました。

  • 小型筐体

    小型筐体により取り付け位置の少ない場所に設置が可能です。

適用事例

これまで通常の画像処理では実現不可能であった処理が可能になります。

センサーラインナップ:仕様

モデルSpecim FX10Specim FX17
検出波長帯400-1000nm900-1700nm
バンド数224224
FWHM(半値幅)5.5nm8nm
解像度1024px640px
フレームレート330fps(フルフレーム時)
9900fps(1バンド選択時)
670fps(フルフレーム時)
15000fps(4バンド選択時)
視野角(FOV)38°38°
F値F/1.7F/1.7
SN比600:11000:1
インターフェースGigE Vision もしくは CameraLinkGigE Vision もしくは CameraLink
寸法150×85×71mm150×85×71mm
重さ1.26kg1.56kg

動作原理

FXシリーズはプッシュブルーム方式を採用しています。
通常のラインセンサのように、物、もしくはカメラを搬送させて撮像する必要があります。
通常のラインセンサカメラのように横一列のセンサーではなく、Y方向にもバンド数だけピクセルがあり、面を構成しています。光がレンズへ入光すると、スリットやグレーティングをとおして、波長ごとにY軸方向に分光されます。それぞれのY軸方向ピクセルで入光された光の強さを計測し、その波長での光の強さとします。

解析ソフト

「Perception Studio/Core」はPerception Park社により開発されたハイパースペクトルカメラ専用解析ソフトウエアです。
ハイパースペクトルカメラをマシンビジョンで利用するには以下の問題がありました。

  • 主成分解析などの学術理論がマシンビジョンエンジニアには馴染みがない
  • ハイパースペクトルから出力されるデータが膨大
  • 解析ソフトで作成した分類アルゴリズムを実装するのが困難

「Percepiton Studio/Core」は上記の問題をすべて解決するソフトウエアです。直感的なGUIをもち、GPUによる処理の高速化、ワンクリックだけで複雑な分類を可能とするソフトウエアは、マシンビジョン装置への実装も複雑なコーディングを必要としません。
「Perception Studio/Core」はマシンビジョンエンジニアの方々へハイパースペクトル解析の可能性を広げます。

機能特徴

Perception Park社の「Perception Studio/Core」は以下の様な特徴を有しています。

  • 直感的なスペクトル解析

    画面で解析対象物をマウスクリックし、指定座標のスペクトル情報を表示できます。同じ対象物を複数回クリックすると、スペクトルの変動幅(標準偏差)も可視化します。また、複数の対象物を比較する場合、例えば「サンプルA」、「サンプルB」にグループ分けし、それぞれを同じグラフ上で表示させることも可能です。

  • ワンクリックによる分類処理

    スペクトルの微分や正規化を手軽に行えるほか、複数の分類手法をサポート。最も目的に合った手法を選択すると、即時にスペクトルを分類した結果を確認いただけます。

  • ハイパースペクトルデータ自動変換ツール
    「Perception Core」

    Perception Coreは、Perception Studioの分類・分析結果を実行環境に適用するためのツールです。ハイパースペクトルカメラの画像をリアルタイムに解析し、画像処理ソフトウエア向きの画像解析済み2次元画像データに整形します。これによりハイパースペクトルの画像処理をより手軽に実現します。