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ハイパースペクトルイメージングシステム Hyperion HSI

分光分析に関する豊富な経験や実績を元に開発された、ClydeHSI社のハイパースペクトルイメージングシステムです。研究開発での高度な解析から、量産ラインでの高速選別まで、幅広く対応することができます。
必要なハードとソフトが全て含まれた一体型システムなので、ハイパースペクトルカメラを使用した計測が簡単に始められます。また、ソフトウェアは機械学習を搭載しており、高度な解析が可能です。導入後も、経験豊富なスタッフがお客様の計測をサポートします。

※デモ測定可能



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ハイパースペクトルイメージング Hyperspectral Imaging (HSI) とは？

光の3原色は、赤(Red)、緑(Green)、青(Blue)。太陽の光をプリズムで分けると虹の7色。でも、もっと細かい色(波長)で分けることができます。さらに、目には見えない紫外線や赤外線も、波長ごとに分けることができます。それが分光です。
分光して得られるデータは物質ごとに特有の値を示す為、人間の目では同じに見える物の違いを見分けられることがあります。カメラと同じように画像が撮影出来て、さらに分光までできる装置。それがハイパースペクトル イメージングシステムです。つまり、測定した物に含まれる物質や成分の空間的な分布を判別することができます。

ハイパースペクトルイメージングと食品検査

画像処理を使った選別や検査には、非破壊・非接触という大きな利点があり、近年用いられる機会はますます広まっています。食品のサイズ、形、色、表面状態であれば、一般的なカメラでも計測することができます。しかし、ハイパースペクトル イメージングシステムを使用すれば、食品に含まれる水分、脂肪、糖分、タンパク質、組成の均一性など、品質に関わる成分まで推測することができるのです。さらに、異物、混入物、汚染物質など、消費者の安全性に関わる物質を検出することも可能になります。このような理由により、食品の評価、認証、安全性において、ハイパースペクトルイメージングは重要な解析手段となってきています。

特長

  • エンドツーエンドソリューション&ターンキーシステム

・ハードウェア ： ハイパースペクトルカメラ、レンズ、スキャナ、サンプルトレイ、光源、基準反射板
・ソフトウェア ： 機器制御、データ収集、表示、分析（機械学習機能付き）

Hyperion HSIはコンパクトなデスクトップ型で、スキャナを含んだ総合的な装置です。テーブルの上に素早くにセットアップでき、すぐに高分解能のスペクトル画像を取得できます。

スキャナには、最大2台のスペクトルカメラを搭載することができ、400~1700nmの波長帯を一度に計測できます。カメラには専用のレンズが付属します。一度レンズのフォーカスをサンプルに合わせれば、再フォーカスせずに異なる厚さのサンプルを計測できるよう、カメラ全体を動かして調整することができます。測定距離を短くすると、空間分解能が上がります。また、マクロレンズを含む対物レンズの交換は、ユーザが簡単に行うことができます。

使いやすさと素早いデータ取得により、スペクトルイメージングを用いたリアルタイム プロセスモニタリングも簡単に実現できます。

 

  • 先進的なソフトウェア

ClydeHSI社のSpectraSENSソフトウェアさえあれば、機器の制御から、計測、複雑な解析まで全てカバーすることができます。タッチスクリーンに対応しており、バーコードリーダや計量器など、別の機器の情報を入力することもできます。さらに、プロセスライン速度を測定してハイパースペクトルカメラのラインフレームレートを調整し、正方形のピクセルが自動的に形成されるようにすることも可能です。

ClydeHSI社のマシンビジョンや人工知能アルゴリズムに基づいた様々な機能は、ハイパースペクトルイメージングの膨大なデータを適切に処理するにあたり、大きな成果を上げています。さらに、同社はハイパースペクトルイメージングの装置やソフトウェアを提供するだけではなく、複雑なデータ解析をサポートする体制も整えています。長年にわたり研究所や産業界で分光分析、マシンビジョン、人工知能などの実績を重ねた経験豊富な科学者やエンジニアが多数在籍しており、お客様の用途に応じたサポートも提供いたします。

 

  • スムーズな導入プロセス

装置はプッシュブルームスキャン方式を採用しており、ラインカメラのように使用することができます。そのため、研究段階で確立したセットアップやデータ分析方法は、そのまま現場でのリアルタイムなオンライン検査に移行することができます。デスクトップ型のシステムでは、用途に応じて直動型のステージや高速コンベヤベルトを使用でき、工場や実験室環境への導入は非常に簡単です。食品工場でのスチーム洗浄に対応するよう、システムを密閉型にすることもできます。
また、ClydeHSI社の高度な機械学習と分類アルゴリズムにより、製造ラインの装置に組込んでの識別が可能で、その結果を元にパドルやロボットアームなどのセパレータをリアルタイムに動作させられます。

 

C l y d e H S I 社 に つ い て Clydeロゴ

 

ハイパースペクトルイメージングを用いたソリューションを科学分野及び産業用途に提供するために、2005年にGILDEN Photonics社が設立されました。その後CAMLINグループのCAMLIN Photonics社として活動。2020年4月に独立、ClydeHSI社（Clyde HyperSpectral Imaging and Technology Ltd）となりました。これまでの経験や実績を生かし、食品（品質管理、安全性、製造、包装、異物検出）、法科学（犯罪現場及び研究機関）、芸術作品（絵画や文書の調査や保全）などの分野に特に力を入れています。
ClydeHSI社のハイパースペクトルイメージングシステムHyperion HSIは、ハイパースペクトルカメラ、光源、コンベヤなどのハードウェアが一体となっています。さらにソフトウェアspectraSENSは機器設定やデータ取得だけではなく、PCA（主成分分析）などの解析機能も有しており、インライン検査システムへの移行も容易です。このように研究開発から量産品の検査まで対応可能なオールインワンパッケージとなっているところもClydeHSI社のアドバンテージです。また、ラマン、蛍光、顕微など、各種アプリケーションに対応した特注のシステムも得意としています。

 

 

仕様

ハイパースペクトル

カメラ

VNIR-S

VNIR-HR

NIR-HR

NIR-HR+

SWIR

単位

方式

高速プッシュブルームスキャン

–

波長範囲

400～1000

900～1700

900～2500

nm

波長分解能

8

<3

5

5

12

nm / FWHM

分散

1.0

0.7

3

1.5

＜6

nm/pix

波長データ数*

892/446/223

830/415/208

250

500

280

 

横方向の画素数

1400

1600

320

640

384

pix

ラインフレームレート

100

35

344

300

400

lfps

Smile、Keystone

サブピクセル

–

インターフェイス

GiGe

CL

 

*スペクトルビニングによる

 

レンズ

VNIR

VNIR-HR

NIR-HR

NIR-HR+

SWIR

単位

焦点距離*

23

22

mm

波長範囲

400 to 1000

900 to 2500

nm

Fナンバー

f/1.4

f/2.0

–

測定幅

10 (マクロ)～300

mm

空間分解能

15(マクロ)～200

30(マクロ)～1000

15(マクロ)～500

–

µm

*他の焦点距離のレンズも選択可能です。

 

光源

単位

種類

クオーツタングステンハロゲンランプ

–

動作方式

直流

–

色温度

4700

K

波長範囲

350～3000

nm

消費電力

6 x 50

W

照射エリア

調整可能

–

入射角度

調整可能

–

冷却

空冷

–

 

ステージ型スキャナ

A4

A3

単位

スキャン幅

250

300

mm

スキャン長さ

300

500

mm

カメラ高さ調整

200

mm

カメラ搭載数

同時に1台又は2台

–

スキャンスピード（100 lfps時）

*空間分解能に依存

5 mm / s （空間分解能50 µmの時）

50 mm / s （空間分解能500 µmの時）

–

測定幅

300

500

mm

計測時間（代表値）

<10 s （640 x 640 pixels 、250 波長データ）

–

制御

直流、定電流、 個別制御

–

スキャン部の幅

550

mm

スキャン部の長さ

750

1200

mm

インターフェイス

USB 2.0

–

イーサネット

Powered GiGe switch

–

電源

90～260V AC / 50/60 Hz

–

システムにはカメラ、スキャナ、光源用の電源を内蔵しており、外部機器にも供給可能です。

 

コンベア型スキャナ

単位

スキャン幅

250

mm

スキャン長さ

サンプルの長さに対応

–

スキャンスピード

0.2～750

mm/s

 

ソフトウェア設定機能

波長選択

測定エリアの選択

波長分解能

空間分解能

ラインイメージ当たりのフレームレート、積分時間

一方向、双方向スキャン

EMCCDのゲイン制御（対応機種の場合）

リアルタイムスペクトル表示：画素又はエリア

動作中のシグナルカウントや照射位置の最適化

ウォータオフォール表示

フレームイメージとスペクトルキューブの表示

疑似カラー表示

自動ホワイト/ダーク測定

自動計算：生データから反射率

波長補正

エクスポート：画像、スペクトルなど

ファイル形式：BIL, BIP, ENVI Compatible

 

 

表示

解析

ウォーターフォール

分光、空間分布

画像回転

主成分分析

エリア選択

スペクトル角マッピング

疑似カラー(VNIR, NIR & SWIR data)

サポートベクターマシーン

ヒストグラム、レベル調整

端成分の分類

特定波長の画像

部分的最小二乗回帰

高解像度カラーカメラ

イメージフュージョン

 

その他

ターゲット参照

校正ファイル： 分光、放射量、サンプル

スペクトルデータベース（ユーザが設定）

幾何補正

総合的なデータや画像のエクスポート機能

高解像度のフォトグラメトリや他イメージモデルのインポート

 

※上記使用は予告なく変更される場合があります。

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