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高解像度・広波長域 リアルタイムハイパースペクトルカメラ
シリーズ名
ULTRIS-Xシリーズ
シリーズ名
ULTRIS-Xシリーズ
高解像度・広波長域UV-VIS-NIR(350-1000nm)・小型軽量

- スナップショット・ビデオ(連続)撮影に対応
- 紫外線-可視光-近赤外線(350-1000nm)/164バンド
- X20:410×410ピクセル、X50:570×570ピクセルの高解像度モデル
- 約350gの小型軽量で、UAV搭載も可能
- パンシャープン対応モデルX20Pで更に高解像度化が可能
- 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
- 固定視野35°
- IP66/IP68防塵防水ハウジング対応(オプション)
- DJI M300RTKドローン用ジンバル(オプション)
Cubert社の 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イメージングに応用した画期的な製品です。上位モデルの ULTRIS-Xシリーズ は、モザイクバンドパスフィルタ、マイクロレンズアレー(MLA)と高解像度イメージセンサを組み合わせることにより、高解像度、広波長域を実現したハイパースペクトルカメラです。
X20は1波長当たり16万画素、X50は32万画素の高解像度で分光画像の取得が可能です。搭載フィルタは90%以上の透過率とOD(光学濃度)4.0(透過率換算で0.01%以下)のブロッキング性能を有しており、ノイズや迷光の影響を低減しています。
紫外-可視-近赤外350-1000nmの広い波長域に対応しており、160バンド以上の波長が取得可能です。全波長域においてFWHM(半値幅)は10nmで一定となっています。重量はわずか350gと小型軽量で、ドローンなどのUAVに搭載しリモートセンシングにもご利用いただけます。Flight-Proパッケージを利用すると、ミニPCが統合されたDJI M300RTKドローン用のジンバルが付属しています。ジンバルはDJI Skyportコネクタに対応しています。
また、X20Pは、1880×1880ピクセル(350万画素)の高解像度パンクロマチック画像によるパンシャープン処理に対応しており、高解像度のスペクトル画像が生成できます。IP66に対応した産業用ハウジングやIP68の防水ハウジングもオプションで対応可能です。
モデル | ![]() X20 スタンダードモデル |
![]() X20P パンシャープン対応モデル |
![]() X50 高解像度モデル |
---|---|---|---|
商品コード(型番) | AR-ULTRIS-X20 | AR-ULTRIS-X20P | AR-ULTRIS-X50 |
波長域 | 350 ~ 1000nm | ||
バンド数 | 164バンド | ||
波長分解能(FWHM) | 10nm | ||
波長サンプリング間隔 | 4nm | ||
解像度(分光) | 410×410 | 570×570 | |
解像度(パンクロマチック) | - | 1880×1880 | - |
最大フレームレート ※Dual GigE接続時 |
8Hz | 4Hz | 1.5Hz |
出力階調 | 12ビット | ||
検出器(分光) | CMOSIS CMV20000 | CMOSIS CMV50000 | |
検出器(パンクロマチック) | - | Sony IMX264 | - |
積分時間 | 0.1 ~ 1000ms | ||
インターフェース | GigE | ||
FOV | 35° | ||
レンズ選択 | 不可 | ||
サイズ | 60x60×57mm | 86×121×105mm | 60x60×57mm |
重量 | 350g | 630g | 350g |


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 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) |
DLL SDK | C , C++ , MATLAB |
リモートSDK(TCP/IP) | C++ , MATLAB |
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。

FireflEYE V185 は、2012年の発売当時、ワンショットの撮影でハイパースペクトルデータキューブ(x、y、λ)を取得できる世界で初めてのハイパースペクトルカメラでした。プリズムを用いたセンサー技術により、最大70%の光効率を実現しており、125バンド(450-950nm)を分光画像解像度50×50ピクセルで記録することが可能です。50×50ピクセルの解像度では、撮影対象物の細部を確認するためには十分でなく、1バンド(パンクロマチック)のみの2つ目のイメージセンサーを組み込み、1000×1000ピクセルの同軸画像を取得することで、分光画像のパンシャープン処理に対応しました。最終的には最大1000×1000ピクセル×125バンドのサイズに解像度を向上させることができます。

新たに開発されたCubert社のULTRISシリーズは、他にはないライトフィールド技術に基づくHIS(ハイパースペクトルイメージング)カメラです。ULTRIS X20 は、20MP(2000万画素)のUltra HD CMOSセンサーを搭載し、2021年の発売当時、世界最大の解像度を持つイメージングスペクトロメーターとなりました。撮影の際、対象物は中心波長の異なる複数の画像として記録されます。

ULTRISシリーズはモデルによって、レンズレットアレイとモザイクバンドパスフィルター(ULTRIS X20)または連続可変バンドパスフィルター(ULTRIS S5)を組み合わせによって構成されています。ULTRIS X20 は解像度410×410ピクセル、164バンド、350nmから1000nmの波長域を連続的にカバーしており、従来にない168,000スペクトル/枚の同時取得を実現しています。ULTRIS S5 は、解像度290×275ピクセル、51バンドで450nmから850nmの波長域をカバーしています。12ビットセンサーを使用しているため、ノイズレベルを非常に低く抑えながら、波長の微小な差も検出することができます。GigEインターフェースによって、それぞれ最大8Hzと15Hzのフレームレートで撮影可能です。
3つのモデル(FireflEYE V185 , ULTRIS X20 , ULTRIS S5)を同じセットアップに設置し、画像比較を行いました。露光時間は、ホワイトリファレンスを使用して、レンジを最大限利用できるように最適化しました。照明にはタングステン光源(100W)を使用しており、露光時間はそれぞれ12ms(FireflEYE V185)、3ms(ULTRIS X20)、47ms(ULTRIS S5)となりました。サンプルの反射率は、取得画像から暗電流画像を差し引き、 反射率95 %の校正済み白色基準(Zenith Lite)の画像で割ることによって算出しました。暗電流測定と白色リファレンスは、ノイズの少ないデータとなるよう20枚を平均化処理しています。
測定画像は、データを直接比較するため、平均化や後処理を行わずに取得しています。また、各モデルのスペクトル品質を比較するため、シャープニングや平滑化などの後処理は行わずにそのままのデータを表示しています。
右の比較表は、各モデルのハイパースペクトルデータキューブから得られた画像です。最初と2番目は、典型的なRGB(トゥルーカラー)とCIR(カラー赤外)を示しており、下段は植生解析に使用される代表的な指標を示しています。各画像のピクセル毎に、スペクトルカーブの情報を持っています。
FireflEYE V185 では、空間分解能の低さが明らかです。一方、色表現は非常に明瞭で、これは植生指標のノイズがない画像でも確認することができます。ULTRIS S5は空間分解能が比較的低く、バンド数も少ないですが、同等の分光品質と小型・軽量化を実現しています。ULTRIS X20は、高い空間解像度と色のばらつきの少なさ(低い標準偏差)を併せ持っています。画質と分光特性の両方が優れており、画像ノイズについては、FireflEYE V185と比較しても引けを取りません。
ハイパースペクトルイメージングカメラ3つのモデル(FireflEYE V185 , ULTRIS X20 , ULTRIS S5)のスペクトル品質の比較データです。各カメラで取得した、赤、緑、黄のサンプルのスペクトルと、エラーバーによってバラつき(ノイズ)が示されています。
ULTRIS X20では紫外線域にも対応しており、特定のアプリケーションで活用することができます。今回の比較ではハロゲン光源のみを使用したため、ULTRIS X20のプロットでは紫外域をグレーアウトしています。
グラフは、3色の紙をサンプルとして各カメラで取得したスペクトルの特徴を示しています。均一な色を持つ設定エリアにおいて、全画素のスペクトルを平均化しています。標準偏差はセンサーのノイズ量を表しており、波長バンド毎にエラーバーとして表示しています。この結果から、ULTRIS X20は空間分解能が圧倒的に高いにもかかわらず、FireflEYE V185と同等のスペクトル品質を持っていることが明らかになりました。

小型ドローンDJI M300RTKに対応したリモートセンシング用のパッケージです。X20/X20P/X50でご利用いただけます。
DJI-Skyportコネクタに対応したジンバルに、WindowsベースのミニPCが搭載されています。
ミニPCにはソフトウェアがインストールされており、タイムラプスモードかUAVからのトリガーで撮影を行うことが可能です。
取得データにはドローンからのRTK GPS信号が付与されます。

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-X20 | リアルタイム・ハイパースペクトルカメラ ULTRIS-X20 | お問い合わせ |
AR-ULTRIS-X20P | リアルタイム・ハイパースペクトルカメラ ULTRIS-X20P パンシャープン対応 | お問い合わせ |
AR-ULTRIS-X50 | リアルタイム・高解像度・ハイパースペクトルカメラ ULTRIS-X50 | 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 |
Flight-Pro | フライトProパッケージ (DJI M300 RTK用ミニPC搭載ジンバル、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 | ||
QX-Housing | X20/X50用 産業用IP66防塵防滴ハウジング | お問い合わせ |
UX-Housing | X20/X50用 IP68防塵防水ハウジング | お問い合わせ |
SRM-Mini | 環境光センサ | 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 |

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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