ハイパースペクトルカメラの画像ＡＩとは？
Milk.株式会社は宇宙技術「ハイパースペクトルカメラ」を中核技術として所有するディープテックスタートアップです。弊社は中核事業であるハイパースペクトルカメラ事業について、「Invisible World」という事業ブランドを立ち上げています。Invisible Worldは、「ハイパースペクトルカメラ」をがん細胞の識別に応用して高精度な診断を実現するANSWER for Pathologyの開発を中核とし、解析コンサルティングやWebアプリ開発受託も行っています。ハイパースペクトルカメラの活用に関しては、医療分野以外にも様々な分野で活用して解析を行い、ソリューションを開発してきました。今回は「ハイパースペクトルカメラ」で撮影した画像について解説していきます。
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ハイパースペクトルカメラとは？
ハイパースペクトルカメラは、従来のカメラの色彩情報が3原色であるのに対し、141原色の色彩情報を有し、人間の目では見分けることの出来ない色（＝ゴーストカラー※）の違いを見分けることが出来るカメラです。また、従来のカメラとハイパースペクトルカメラの中間ほどの色彩情報を有するカメラとして、マルチスぺクトルカメラがあります。
※ゴーストカラー・・・可視光領域における人間の目で識別できない色に対する当社独自の呼称
ハイパースペクトルカメラは国際的に明確な定義があるものではなく、一般的に特定の波長帯を数十〜数百バンドに分光した情報と空間情報（ピクセル）を同時に取得できるカメラがハイパースペクトルカメラと呼ばれています。4バンド〜十数バンドの分光情報を取得できるカメラをマルチスペクトルカメラと呼ぶことが多いです。
なお、当社ではハイパースペクトルカメラを、市場に出回っている製品から「特定範囲の波長帯を数十～数百の波長のまとまりで分割した情報（分光情報）とその位置情報（ピクセル）を同時に取得できるカメラ」と定義しています。
波長数の多さや連続的なスペクトルを取得できることを要件とするケースもありますが、それぞれの方式にメリットがあるので広義に捉えています。
参考：SPECIM、スペクトラルイメージング株式会社
「ハイパースペクトルイメージングとは？」
https://www.specim.com/technology/what-is-hyperspectral-imaging/
参考：Invisible World（Milk.Inc）「ハイパースペクトルカメラとは？
https://www.milk-med.com/blog/2024-03-25/
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ハイパースペクトルカメラの画像について
ハイパースペクトルカメラで撮影した画像と一般的な市販カメラ（RGBの３原色）との最大の違いは、前述したとおり「色彩情報の量」となります。ハイパースペクトルカメラで撮影した画像は当社で扱う商品であれば１４１原色の色彩情報を有しており、通常、数十〜数百バンドの情報を取得することができます。
このようにハイパースペクトルカメラの画像は、１つのピクセルに多くの色彩情報を有しているため、詳細な色彩情報の分析に活用することが可能となり、人の目では見分けることが出来ない「ゴーストカラー」の違いを見分けることができるのです。したがって、ゴーストカラーを見分けるには、ハイパースペクトルカメラの画像が不可欠といえます。
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通常の画像ＡＩとハイパースペクトル画像ＡＩ
上記のとおり、ハイパースペクトルカメラの画像は、通常の画像に比べて非常に多くの色彩情報を有しています。この色彩情報をＡＩで学習・解析することによって、特徴や傾向を識別できるようになります。そして、ハイパースペクトル画像ＡＩモデルを構築することによって、高精度の解析が可能となり、食品の異物検出や品質管理、土壌分析、ガン診断、インフラの老朽化診断、美術品の真贋判定等に活用することができます。
通常の画像ＡＩとハイパースペクトル画像ＡＩの比較を整理しますと以下の通りとなります。ハイパースペクトルカメラはハード面だけでなく、ソフトウェア面においても画像解析の専門的な知識を持ってＡＩと組み合わせて活用することで、ソリューションとしての可能性が大きく広がることがお分かりいただけるかと思います。
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ハイパースペクトルカメラをお探しならInvisible World
以上のように、一般的な市販カメラの画像で得られる情報よりも、ハイパースペクトルカメラの画像からは非常に多くの情報が得られることがお分かりかと思います。しかしながら、ハイパースペクトルカメラを使用しても、きちんとした知識に基づき、カメラの仕様から撮影環境など適切な選定を行わなければなりません。
したがって、ハイパースペクトルカメラの画像ＡＩをソリューションとして実装するのは、ハイパースペクトルカメラのハード面と画像解析のソフト面の両面が重要となります。この点、当社は多くの解析実績に基づくノウハウと、独自開発した解析ソフト”ANSWER”があります。当社ではハイパースペクトルカメラを活用した解析により、狙う波長を特定した上で、マルチスペクトルカメラ等、分解能のスペックを落として扱うデータ量を限定することで、実装に向けた開発を見据えたサポートを提供しております。当社のハイパースペクトルカメラにご興味を持たれましたら、是非、当社までご連絡ください。
