Laser Focus World JAPAN　レーザーフォーカスワールドジャパン

February 2, 2012, San Francisco--IMECは、SoC(system-on-chip)イメージセンサをベースにしたハイパースペクトラルカメラソリューションを発表した。IMECのソリューションは、高速、小型、経済性の高いカメラソリューションを可能にするもので、多様な産業用ビジョンアプリケーションをターゲットにしている。
ハイパースペクトラルカメラは、分光法とイメージングを統合したもので、これにより従来のRGBイメージング法では正確に区別できないような異なる対象を分別することができる。この技術は、作物のスクリーニング、食品選別、皮膚癌検出、ターゲットディテクションなど多くのアプリケーションで非常に有用であるとIMECは説明している。しかし、現在市販されているハイパースペクトラルカメラは大きくて高価であり、速度が遅い。そのため、スピードが重視され、高スループットが要求されるようなアプリケーションではあまり使われていない。また、その利用も極めて特定の研究環境に限られる。IMECのチップベース技術は、小型、経済的、高速ソリューションであることから、ハイパースペクトラルイメージングの産業用途に道を拓くものであるとIMECは期待している。
IMECの完全集積CMOS互換のハイパースペクトラルセンサは、ウェハレベルでダイレクトに後処理したスペクトラルフィルタで構成されており、市販のCMOSIS CMV4000イメージセンサ上に搭載されている(最大フレームレート180fpsの4メガピクセルセンサ)。ハイパースペクトラルフィルタは、IMECで開発されたもので、560～1000nmに100のスペクトラルバンドを持つ。フィルタ帯域(Full width Half Max)は、560nmで3nmから、1000nmで20nmの範囲であり、フィルタの転送効率は85％。現在のプロトタイプ設定での一般的積分時間は、450Wハロゲンライト照射で2～10ms。これは、最大フレームレートが500fpsまで可能であることを示している。
集積フィルタデザインとスペクトラルフィルタ高効率により、IMECのソリューションは、実際の産業仕様に適合するスキャニング速度を実現している。実証されたシステムのスピードは、2000ライン／秒相当であり、現状の最先端ハイパースペクトラルセンサを大幅に凌駕している。さらに、IMECの技術は幅広い産業用ビジョンアプリケーションに適用可能。特定のアプリケーション仕様に適合させるために、イメージセンサは選択(商用センサもしくはカスタムデザインセンサ)可能であり、ピクセルサイズ、最大フレームレートなども指定可能。ハイパースペクトラルフィルタは、スペクトラルバンドの数とスペクトラル解像度を変えることでチューニング可能。
IMECのプロトタイプハイパースペクトラルカメラは、最先端のイメージ処理法を利用して、異なる対象の自動クラス分けをするための全関連データをキャプチャすることができる。IMECのソリューションのクラス分け結果は、最先端のハイパースペクトラルレファランスやプラント材料などの記録されたスペクトラルに匹敵する。