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ULTRISシリーズ リアルタイム・高速ハイパースペクトルカメラ

製品名

ULTRIS 5 HFR

高速撮影モデル VNIR 450-850nm / 51バンド


point
  • リアルタイムハイパースペクトルカメラ
  • 最大75Hzの高速撮影に対応
  • VNIR 450-850nm / 51バンドに対応
  • 解像度290×275ピクセル
  • スナップショット・ビデオ撮影に対応
  • TIFF/ENVI形式でのファイル出力に対応
  • MatLab、Python対応の開発用SDK

Cubert社のULTRIS 5 HFR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。

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290×275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。

可視から近赤外の波長域(450-850nm)に対応しており、51バンドの波長が取得可能です。10GigEインターフェースによって、最大75Hzの高速撮影に対応しています。

マシンビジョン、バイオメディカル、研究開発など様々な用途にご利用いただけます。

マシンビジョン/バイオメディカル/研究開発
商品コード(型番) NEW AR-ULTRIS-5HFR
波長域 450 ~ 850nm
バンド数 51バンド
波長分解能(FWHM) 26nm @ 532 nm
波長サンプリング間隔 8nm
解像度(分光) 290×275
フレームレート 最大75スペクトルキューブ/秒
出力階調 12ビット
検出器 CMOS
検出器画素数 500万画素
積分時間 0.1 ~ 1000ms
インターフェース 10GigE×1
FOV 15°
サイズ 60×60×99.4mm
重量 465g
消費電力 3W
PC環境

通常のギガビットイーサネットポートで使用できますが、高速撮影にはより広い帯域幅が必要となります。
参考スペックとして、10Gbit/s PCIeネットワークカードを搭載したデスクトップPCでは約76fps、5Gbit/s USB-Cネットワークドングルを搭載したノートパソコンでは約60fpsで、ハイパースペクトルキューブを保存することができました。
解像度290×275、単波長のライブ処理は、デスクトップコンピュータでは約33fps、ノートPCでは約32fpsで実行できました。

  デスクトップPC
カスタム
ノートPC
例:Lenovo Legion 5 151TH6H
プロセッサ AMD Ryzen 5 5600X / 3.7-4.6 GHz
(6コア)
Intel Core i7-11800H / 2.3-4.6 GHz
(8コア)
RAM 32GB DDR4-3200 32GB DDR4-3200
SSD Crucial P5 Plus SSD
PCIe 4.0, NVMe
Micron 3400 SSD
PCIe 4.0, NVMe
ネットワークアダプタ Intel X550-T2 10bBit/s PCIe 3.0 x4 US5GC30 5Gbit/s USB-C
フレームレート 録画時 76fps(Hz) 60fps(Hz)
フレームレート ライブ処理時 33fps(Hz) 32fps(Hz)
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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

簡単・多機能GUI

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

データエクスポート

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。

ソフトウェア開発キット(SDK)

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。

perClass Mira分類処理ソフトウェア ※オプション

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。

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ライトフィールド・ハイパースペクトルカメラ

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。

一般的なのライトフィールドカメラの動作原理。
カメラアレイが様々な角度からシーンを捉えることで、光の強さや位置、光の方向が記録されます。

ハイパースペクトル・ライトフィールドカメラの動作原理。
カメラアレイは、光の波長と放射強度、位置と方向が記録されます。


ULTRIS X20のフィルター仕様
優れたフィルタ性能

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。


100システムからなるテストセットの波長精度
中心波長誤差は-0.8~+0.8nm
再現性の高いデータ

計測の再現性においても、可動部分がなく構造的に安定しており、採用しているフィルタセットは薄く物性による熱の影響を受けにくいことから、高い再現性を有しています。
100個のシステムで再現性テストを行い、波長の誤差は+/-0.8nmの範囲に収まります。このように優れたフィルタ品質により高いスループットを実現、安定した構造で高い再現性を達成しています。

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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-5HFR リアルタイム・高速ハイパースペクトルカメラ ULTRIS 5 HFR 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、パワーサプライ、ケーブル一式、収納ケース)
お問い合わせ
オプション
KalRad ラジオメトリックキャリブレーション お問い合わせ
Kal30_95 ホワイトターゲット(反射率95%、30cm四方) お問い合わせ
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