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ハイパースペクトルカメラ EYEシリーズ

製品カテゴリー ハイパースペクトルカメラ , 分光器
製品名 EYEシリーズ

ハイパースペクトルカメラ 実験装置から産業機器へ!!

ハイパースペクトルカメラ は画像情報と分光情報を同時に取得できます。これにより材料分析と空間情報を組み合わせが可能になり新しい検査方法が実現できます。ドイツinno-spec社製品は、特にプロセス用途に特化しており、検査工程の省人化、自動化に応用できます。以下原理から用途までご紹介いたします。またソリューション構築のためのミドルウェアまでのご提案も可能です。

事例動画

産業用事例  プラスチック選別装置
波長範囲(900~1700nm)

ハイパースペクトルカメラが採用されている箇所は、「0:48~1:20」の部分です。
ハイパースペクトルカメラにより粉砕されたプラスチックを識別し、リサイクルしないものをエアーで飛ばしています。
対象は5mmほどの粉砕されたプラスチック片です。

アプリケーションノート:装置メーカーからの声

 

ハイパースペクトルカメラの原理

ハイパースペクトルカメラ(分光カメラ)は、波長情報(スペクトル)と空間情報を同時に取得します。すなわち1ピクセル毎に波長情報が埋め込まれています。測定は1点だけではなく、測定面のすべての点において波長情報を取得します。分光は、回折格子によって行われ、EYEシリーズは、ホログラフィックグレーティング(VPHグレーティング)を採用しています。取得されたデータは、「データキューブ」あるいは「ハイパーキューブ」と呼ばれる三次元データです。

画像取得方式はいくつかあり、EYEシリーズは、プッシュブルームです。ラインで測定し、反射光は波長ごと分離され測定されます。これにより、ラインセンサー(ラインカメラ)として機能し、測定対象を走査することにより実行されます。対象サンプルは、測定システムの下を通過します。たとえば、コンベアベルトやシュートなどです。

特長: EYEシリーズは、「プロセス用」です

  • 幅広い波長範囲の中から、希望のタイプを選択。
    紫外は190nmから中赤外は4200nmまでラインナップあり
  • カスタマイズ(スリット変更)可能で、波長分解能/バンド数の変更できます。
    またカメラ内部の分光器部分のみの販売も対応できます。
  • 堅牢なデザイン、可動部がなく-5〜40度でも作動するように設計されています。
    ※一部タイプ除く

Eyeシリーズラインアップ(仕様一覧)

型番 Blue Eye Green Eye Orange Eye Red Eye 1.7 Red Eye 2.2 Black Eye
波長範囲 190 – 380mm 400 – 1000mm 580 – 1000mm 950 – 1000mm 1200 – 2200mm 2900 – 4200mm
波長分解能 2 nm 10 nm 10 nm 10 nm 13 nm 18 nm
バンド数 95 60 42 75 77 72
センサータイプ 裏面CCD CMOS CMOS InGaAs InGaAs InSb
空間分解能 1024 1312 1312 320 320 320
ビット数 16 bit 12 bit 12 bit 14 bit 14 bit 14 bit
フレームレート(line) 2 fps 54 fps 54 fps 330 fps 330 fps 383 fps
インターフェース USB2.0 GigE GigE GigE GigE GigE/CameraLink
寸法(mm) 200 x 50 x127 mm 236 x 50 x 46 mm 236 x 50 x 46 mm 400 x 184 x 180 mm 560 x 177 x 140 mm 436 x 184 x 258 mm
重量 4 kg 2 kg 2 kg 7 kg 7 kg 7 kg
レンズマウント Cマウント Cマウント Cマウント Cマウント Cマウント バヨネット
使用温度 -5 °C – +40 °C 0 °C – + 50 °C 0 °C to + 50 °C -5 °C – +40 °C -5 °C – +40 °C -5 °C – + 40 °C

事例

1.ブリスターパック (波長範囲 近赤外 900~1700nm)
肉眼では識別しずらい不透明なプリスターパックを、近赤外線の領域で識別します。

2.紙の水分量 計測(波長範囲 近赤外 900~1700nm)
紙の水分量の検査は、現在オフラインがメインですが、ハイパースペクトルカメラにより2次元の水分分布の画像が取得できます。

お客様の証言:フランフォーファー

フラウンホーファー木材研究所(Fraunhofer Institute for Wood Research)は、木材加工分野での革新的な取り組みで注目を集めました。課題は、OSB(Oriented Strand Boards)ボード製造用の接着剤の測定でした。このような接着剤の量の正確な測定は今まで不可能でした。 この課題は、近赤外の波長領域において2次元分光情報を取得することにより解決することができました。

フラウンホーファー研究所
プロジェクトマネージャー Burkhard Plinke氏
専門:画像処理及び分光

 

Eyeシリーズについて:

Q:なぜinno-specのEyeシリーズを採用しましたか?
私たちは木質ボードの生産を最適化、スクラップ木材の新しい再利用方法を開発しています。材料を分析するためのイメージング分光法を検討していました。我々は、カメラ開発者ではないので、移動している対象サンプルの表面上の各ピクセルの近赤外領域の反射スペクトルを検出し、さらにこのスペクトルを処理するのに適したセンサ技術を求めていました。
Q:このプロジェクトの特別な課題は何でしたか?
課題は、1秒間に約100スキャンの範囲で高速フレームレートと、理想的には1000nmから2000nm以上の波長範囲です。関連する物質(接着剤やプラスチックなど)もちろん、これはすべてリーズナブルな価格で達成する必要があります。また、カメラの内部だけでなくカメラの内部でも簡単にプログラミングできるほか、波長範囲の設定、カメラ技術の進歩に対する柔軟性も考慮しなければならない要素です。
Q:どのように問題が解決したのですか?
“RedEye”は、私たちの要求を完全に満たしています。データは、通常のケモメトリックス(例えばPCA、PLS)で解析しています。我々の研究は、オンラインにおけるプロセス分析と先進的な選別技術の開発ですので、役に立っています。

ソフトウェア及びミドルウェア

Eyeシリーズは、付属のソフトウェアがあり、画像取得、ステッパーテーブル操作機能があります。また弊社では、ハイパースペクトルカメラ専用ミドルウェアがラインナップにあります。インライン検査や選別装置などのソリューション構築する場合、には以下の点を考慮する必要があります。
・画像解析のためのアルゴリズム構築
・シーケンサー、アクチュエーターとの接続
・高速データ処理(データキューブ/3次元データは非常に重いため)
このような場合、ソリューション構築のために、画像解析パッケージが必要となります。弊社はハイパースペクトルカメラ専用ソフトウェア・ミドルウェアluxfluxを提供します。Eyeシリーズはluxfluxに対応しています。

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