ハイパースペクトルイメージングとは何ですか？

ハイパースペクトルイメージングは​​、ターゲットのスペクトルデータを含む反射画像にカラフルな3番目の次元を追加する手法です。鉱物堆積物または農場の地形分析、軍事監視、医療組織分析、考古学的マッピングなどの用途で使用できます。ハイパースペクトルイメージングは​​、フィールド、ラボ、さらには宇宙でさえ、イメージングセンサーから豊富な光と組成データを提供します。

スペクトルイメージング分析反射スペクトル、または光波長データ。デジタルカメラ内のコンポーネントや電荷結合デバイス（CCD）チップによく似た、反射ミラー、プリズム、レンズ、光センサーなどのテクノロジーを使用する場合があります。リモートイメージングテクノロジーと組み合わせて、スペクトルイメージングは​​、ターゲット材料によって散乱する電磁スペクトルの波長を測定するために使用されます。分光計とスペクトロラジオメーターと呼ばれるデバイスは、光のエネルギー波長の変動をターゲットから反射し、オブザーバーがdにできるようにします材料または景観のエテルミン組成構成。このデータセットは、スナップショットのスタックのように「ハイパースペクトルキューブ」に積み重ねられており、各ピクセルにそのスペクトルデータが含まれています。マルチスペクトルイメージングは​​、数十または数百の電磁（EM）バンドのデータを組み合わせていますが、ハイパースペクトルキューブは数千のバンドからのデータを処理できます。

マルチスペクトルイメージングは​​通常、複数のセンサーからのデータを利用しますが、ハイパースペクトルデータは多くの場合、単一のセンサーから連続バンドのセットとして収集されます。データが多いほど、画像が明確になります。画像が鮮明になればなるほど、対象が作られた物質または物質から簡単に判断できます。

ハイパースペクトルイメージングのいくつかの用途には、化学分析、蛍光マイクロが含まれますスコピー、熱イメージング、考古学的発見、法医学調査。医療ハイパースペクトルイメージングは​​、空間領域の視覚波長を抽出し、さまざまな診断または研究目的で組織特性の明確な医療分析の準備ができている「地形マップ」にスライスを合成します。このイメージングテクノロジーは、赤外線や紫外線波長など、可視光よりも多くのEMバンドをキャプチャできます。そのため、肉眼では見えない情報を強化できます。すべての材料には、多くの分野で多数のアプリケーションに重要な手がかりを提供できるスペクトル署名が含まれています。

たとえば、土壌と植物の成長の化学組成の違いを理解することにより、法医学の研究者は、そうでなければ未知の墓地を特定することができます。これは、分解が周囲の植物の成長の反射スペクトルを区別するためです。簡単に言えば、分解によって施肥された植物に含まれる余分なクロロフィルm肉眼では、ハイパースペクトルデータではるかに目に見えるほど目立つように際立っています。

リモートセンシングとデジタルイメージング継続的に新しいアプリケーションを見つけます。特別図書館の既知の材料のスペクトルデータは、米国の国立航空宇宙局（NASA）などの組織によって、研究者と民間人がますます利用できるようになっています。この手法の新しいアプリケーションは、多くの業界で継続的に開発されてきました。農業用途には、植物の品種、水と栄養状態の決定、および病気の早期発見が含まれる場合があります。テクノロジーが一般に利用可能になるにつれて、単一点分光法の比較的限られた分析力よりも大きな利点のために、新しいアプリケーションが継続的に開発されると予想されます。

サーマルイメージング技術は、軍事または空中の監視で長い間使用されてきました。このため、この技術を阻止するために設計された特別な技術が開発されました、空気から地上部隊の熱署名を隠すため。 ハイパースペクトルイメージングは​​、多数のスペクトルバンド測定でこれらの対策を打ち負かす可能性があり、ターゲットのスペクトル「指紋」を発掘できる精密分析を提供します。

情報の各ピクセルに対して全体のスペクトルが収集されるため、オブザーバーは分析を行うために資料の事前知識を必要としません。 コンピューター処理には、サンプルの完全な分析のために利用可能なすべてのデータを含めることができます。 これには、高価な機器やデータストレージの大容量など、専用のコンピューティングリソースが必要です。 ハイパースペクトルキューブは、それぞれ数百のメガバイトを処理する必要がある多次元データセットを表します。