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短波長赤外 リアルタイムハイパースペクトルカメラ
シリーズ名
ULTRIS-SWIR1
シリーズ名
ULTRIS-SWIR1
短波赤外SWIR(980-1650nm)/38バンド
- スナップショット・ビデオ(連続)撮影に対応
- 短波長赤外線SWIR 980-1650nm/38バンド
- 解像度200×200ピクセル
- 約140gの小型軽量モデル
- USB3.0インターフェース
- Cマウントレンズ対応
- TIFF/ENVI形式でのファイル出力に対応
- MatLab、Python、C++対応の開発用SDK
- ラジオメトリックキャリブレーション標準付属
- リモートセンシング用パッケージ(オプション)
Cubert社の ULTRISシリーズ は、マイクロレンズアレー(MLA)を使用したライトフィールド技術をハイパースペクトルイメージングに応用した画期的な製品です。ULTRIS-SWIR1 は、リニアに波長が変化するバンドパスフィルタとマイクロレンズアレー(MLA)の組合せで、1波長当たり200×200の解像度で、低ノイズにリアルタイム分光イメージングを実現しました。スキャンが不要なため、動的なターゲットの撮影も可能です。
SonyのIMX990 InGaAsセンサを採用しており、シリーズ初の短波長赤外線(SWIR)に対応しています。この波長域では、水分量の推定やプラスチックの分類、絵画などの美術品の修復解析などに利用されています。本モデルは980-1650nmに対して38バンドの波長が取得できます。インターフェースにはUSB3を採用しており、データの転送も容易に行えます。2/3型センサ用Cマウントレンズに対応しており、用途に応じた視野のレンズが選択できます。
SWIRアプリケーション例
1000-1100nm:農業用の土壌水分マッピング
1100-1300nm:プラスチックの品質評価、食品の含水率分析
1300-1500nm:C-H結合(炭素-水素結合)の特徴による化学分析
1500-1700nm:含水率評価、様々な物質解析
他にも、絵画などの美術品修復の用途で、
製作工程の調査や古い絵画の解析、下描きの可視化などにも利用されています。
商品コード(型番) | AR-ULTRIS-SWIR1 |
---|---|
波長域 | 980 ~1650nm |
バンド数 | 38バンド |
波長分解能(FWHM) | 70nm@950nm |
波長サンプリング間隔 | 18nm |
解像度(分光) | 200 × 200 |
最大フレームレート | 80Hz |
出力階調 | 12ビット |
検出器 | Sony IMX990 |
積分時間 | 0.1 ~ 1000ms |
インターフェース | USB3.0 |
FOV | レンズに依存 |
レンズマウント | Cマウント(2/3インチセンサ対応) |
サイズ | 30 × 30 × 85mm |
重量 | 140g(レンズ無し) |
すべてのCubert社ハイパースペクトルカメラは、ラジオメトリック校正が実施されます。今まで対応していたRAWデータと反射率(reflectance)に加えて、放射輝度(Radiance)のデータも取得できるようになりました。放射輝度は、放射面上の一点から放出される光線 の強度を表す物理量で、フィールド・ラボ測定や光の特性評価などあらゆる校正プロセスにとって重要な情報となります。反射率は入射に対する反射の比率で、放射輝度は物理単位(W/m² sr nm)で表される表面から出るエネルギー束です。
晴れた屋外にてマクベスカラーチェッカーを、95%白色反射ターゲットで補正したULTRIS X50で撮影(RGBトゥルーカラー画像)。
カラーチェッカーを反射率(REFLECTANCE)データで取得。
スペクトルの色は、カラーチェッカーの色に対応。400nm未満の波長はオゾン吸収、960nm付近の波長は大気中の水蒸気による吸収でノイズが発生。
カラーチェッカーを放射輝度(RADIANCE)データで取得。
スペクトルの色は、カラーチェッカーの色に対応。400nm未満の波長はオゾン吸収、960nm付近の波長は大気中の水蒸気による吸収で信号がゼロ付近まで落ちている。
CubertのCUVISソフトウェアは、グラフィカルインターフェースを採用し、複雑な操作なしでご利用いただけます。直感的なインターフェースは、処理アルゴリズムや分類のカスタマイズに対応し、分析を容易にしました。
スナップショット撮影、動画撮影、トリガー撮影、積分時間設定、ダーク・ホワイトリファレンス取得、フレームレート設定などの標準的な撮影はもちろん、リアルタイムでの波長表示や設定した指標でのリアルタイムフィルタ表示にも対応しています。撮影後は、データのスペクトル表示や反射率変換、放射輝度変換、分光画像とパンクロマチック画像をパンシャープン処理も可能です。出力は、TIFFやENVIなどのフォーマットから選択が可能です。
ソフトウェア開発用のSDKも提供されており、機器への組み込み、無人航空機やヘリに搭載してWiFiなど無線通信にて測定を行うことが可能です。
GUI機能 | 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:ダークリファレンス、ホワイトリファレンス ライブ処理:ラジオメトリック補正、分光放射輝度、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、複数選択 ライブ分類:perClass MIRA/ perClass Toolbox パイプライン |
---|---|
OS | Windows 10,11 64bit Ubuntu 20.04 LTS ※UbuntuはGUIには対応しておりません |
PC環境 | Intel i5以上、RAM 8GB(16GB以上推奨) |
SDK | C、C++、C#、Python(3.9)、Matlab GitHub:Cuvis.hub |
出力フォーマット | TIFF(Single/Multichannel , EXIF , GPS IFD , XMP), ENVI |
外部ソフトウェア例 | perClass MIRA , Agisoft Metashape , Matalb |
CUVIS TOUCHは分かりやすいユーザーインターフェイスで構成されており、カメラを接続してすぐに使い始めることができます。
ローカル接続とリモート接続の両方に対応しています。様々な表示機能を持っており、独自のアルゴリズムや分類で処理結果を作成することもできます。
SDKも提供されており、システムへの組込みにも対応しています。
<表示モード例>
RGB:RGBカラー
CIR:赤外カラー
CAI:クロロフィル吸収積分
hNDVI:ハイパースペクトル正規化植生指標
Rededge:レッドエッジ
ハイパースペクトルデータは、EVNIファイルまたはTIFFファイルに保存することができます。
TIFF形式は、簡易的なビューアソフトや専用ソフトウェア(qGIS、AgisoftMetashape)に対応するように調整することが可能です。
独自のアルゴリズムや分類をデータに適用して、表示や計算処理することもできます。
また、エクスポートにより、異なるリファレンスや異なるプロセスでデータの再処理を行うこともできます。
Cubert SDKは、カメラをユーザの確立されたプロセスに円滑に統合するために活用いただけます。
トリガーによる画像取得、ライブ表示、キャリブレーション、異なるモードでのデータ処理、取得画像の再処理、およびエクスポートの機能を備えています。
C++、Matlabなど、一般的に使用されているプログラミング言語でも利用可能です。産業分野だけでなく科学分野のユーザー要件にも対応しています。
ハイパースペクトルデータを最大限に活用するため、オプションで分類ソフトウェアを提供しています。
取得データをperClass Miraでデータにラベルを付け、分類モデルを自動生成し、カメラでライブ表示することが可能です。
機械学習やプログラミングなどの専門的な知識を必要とせずに分類を行うことができます。
ULTRISシリーズは、ライトフィールド技術をハイパースペクトルカメラに応用した革新的な製品です。
リニアに波長が変化するバンドパスフィルタとマイクロレンズアレイの組合せで、リアルタイムに高解像度の分光画像が取得できるようになりました。
一般的なライトフィールドカメラは、イメージセンサの前にマイクロレンズアレイを配置しており、少しずつ角度の異なる画像を生成し、その角度の違いから光の方向を計算することができます。
一方、ライトフィールド・ハイパースペクトルカメラでは、更にフィルタを加えることによってカメラに波長という別次元の情報を付与した。
これにより、画像毎に異なる波長が記録され、解像度を犠牲にせずに分光情報として利用することができます。
高品質で再現性の高いデータ取得のためには、可能な限り高い品質を持つ製品の選択が重要となります。分光システムの品質は波長選択性によって大部分が決まります。
ULTRISシリーズでは、90%以上の透過率、不要波長をOD4(透過率換算0.01%)でブロック、クロストークの低減に対応した高品質のフィルタを使用しており、どの波長においても等間隔のスペクトルを取得することができる高い波長選択性を可能にしています。
リモートセンシング用にフライトパッケージがご利用いただけます。
Wi-Fi経由でフライト用ミニPCにアクセスし、リアルタイムの表示確認や撮影操作が可能です。
取得したデータはミニPC内に保存され、Wi-Fi経由、USBまたはSDカードで取り出すことができます。
GPS信号からの経度/緯度/高度/タイムスタンプ情報が取得データに付与され、出力時にTIFFファイルのExif情報に記載されます。
システムの重量は約500g(カメラ、バッテリー除く)のため、小型ドローンへの搭載も可能です。
フライト用ミニPC
Wi-Fiルーター
GPSレシーバー
ソフトウェア・SDK
電源・通信ケーブル類
商品コード(型番) | 構成/内容 | 価格 |
---|---|---|
ハイパースペクトルカメラ | ||
AR-ULTRIS-SWIR1 | リアルタイム・ハイパースペクトルカメラ ULTRIS SWIR1 | お問い合わせ |
アクセサリーパッケージ | ||
Lab-Lite | 標準パッケージ (ソフトウェア、SDK、ラジオメトリックキャリブレーション、 電源、ケーブル、リファレンスターゲット、収納ケース) |
お問い合わせ |
Flight-Lite | フライトLiteパッケージ (ミニPC、GPSレシーバー、ソフトウェア、SDK、ラジオメトリックキャリブレーション、 電源、ケーブル、リファレンスターゲット、収納ケース) |
お問い合わせ |
オプション | ||
lens | ご相談ください | お問い合わせ |
Cal30 | 校正済み白色反射ターゲット(反射率95%、30cm四方) | お問い合わせ |
Cal50 | 校正済み白色反射ターゲット(反射率95%、50cm四方) | お問い合わせ |
Cal100 | 校正済み白色反射ターゲット(反射率95%、100cm四方) | お問い合わせ |
Mira-1y | perClass Miraソフトウェア 年間ライセンス | お問い合わせ |
Mira-permanent | perClass Miraソフトウェア永久ライセンス | お問い合わせ |
SRM-Mini | 環境光センサ | お問い合わせ |
ULTRIS-X20はSPIE 2021 Prism Awardのファイナリストに選ばれています。
SPIE Prism Awardsは、市場で最も優れた新しい光学製品・フォトニクス製品を表彰する主要な国際コンクールです。
ULTRIS-X20はinspect award 2021にノミネートされました。
Inspect awardは、ドイツの出版社Wiley-VCHが主催する産業用画像処理の分野で革新的な製品を表彰する賞です。
ULTRISはVision Systems Design 2020 Innovators AwardsにおいてGoldを受賞しました。
この賞は、ビジョンおよび画像処理業界で最も革新的な製品とサービスを審査・表彰するプログラムです。独創性/革新性/影響力/ニーズへの対応、新技術の活用などを基に評価されます。
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