ハイパースペクトル分析とは

ハイパースペクトル分析は、広範囲の電磁スペクトルからの反射放射線の識別と視覚的表現に依存する測定プロセスです。 反射光のこの範囲には、赤外線や紫外線などの見えない波長グループが含まれます。 ハイパースペクトル分析の基礎は、これらのスペクトル範囲からの光を非常に具体的で測定可能な方法で反射するすべての材料の物理的特性です。 これらのユニークな電磁シグネチャは、ハイパースペクトルセンサーによって読み取られ、ディスプレイに視覚的に表示されるか、読み取られます。 これらの読み取り値または画像は、スキャンされた素材の非常に正確な組成分析を可能にする階層化された3次元「キューブ」として構造化されます。

すべての素材は、ユニークで識別可能な方法で可視光を反射します。 この反射光が見られたり収集されたりする方法は、すべてのオブジェクトに特定の色と表面の質感を与えます。 ただし、特定の方法で反射されるのは可視光だけではありません。 人間の目に見えない電磁スペクトルの領域からの光も、さまざまな材料によって非常に特殊な方法で反射されます。 これらのスペクトルスライスからの反射光、特に紫外光と赤外光は、専門のセンサーで読み取られ、材料の組成の見事なグラフィックと正確な表現を作成するためにスタックまたはレイヤー化されます。

これらのハイパースペクトルセンサーとそれらが作成する独自の3次元画像は、ハイパースペクトル分析の中心にあります。 ほとんどの素材のハイパースペクトル「シグネチャ」は既知であり、これによりアナリストはスキャンされた素材を構成する正確な素材を正確に識別できます。 この技術は、以前は困難で時間がかかっていた鉱物探査などの追跡の軽作業を行います。 航空機に搭載されたハイパースペクトルセンサーは、短期間に広大な土地の非常に詳細な多次元モデルを作成できます。 これらのモデルは、特定の反射波長を表すレイヤーで構成され、幅広い材料識別の選択肢を提供します。

この技術には、明らかな地質学および鉱物学アプリケーション以外にも多くの用途があります。 たとえば、生成された画像は作物スタンドの栄養素と水位を示すことができるため、農業業界はハイパースペクトル分析の恩恵を受けることができます。 家畜飼料中の動物タンパク質を引き起こす病気の存在は、ハイパースペクトルイメージングを使用して検出することもできます。 このようにして、イメージングは​​狂牛病などの状態を回避するのに役立ちます。

軍事および法執行機関の分野でも、ハイパースペクトル分析がかなり活用されています。 ハイパースペクトル画像は、調査者が最近発掘された墓や埋もれた遺物などを特定するのに役立ちます。 同じ機能により、軍事用途での地下埋設物の識別も可能になります。 ハイパースペクトルイメージングにより、軍人は軍隊の動きを追跡し、迷彩塗装と生きている植生を区別することもできます。 この技術は、人道支援プロジェクトでも広く使用され、古い地雷原と武器のキャッシュを特定します。