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작성자	관리자	작성일	24-11-28 13:57

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하이퍼스펙트럼 이미징(HyperSpectral Imaging) 이란

하이퍼스펙트럼 이미징은 다양한 재료를 식별하거나 그 특성을 정의하기 위한 비파괴 측정 방법으로, 재료와 화합물을 빛과 상호작용하여 흡수·방사·반사의 성질을 이용하여 각 물질에서 발생하는 특유의 분광 스펙트럼 패턴인 스펙트럼 시그니처(SPECTRAL SIGNATURE)를 이용하여 측정이 가능합니다.

하이퍼스펙트럼 카메라의 특징

일반적인 명칭으로 알려져있는 근적외선 카메라는 어느 파장 범위의 근적외선 영역을 수광하여 화상 출력 또는 그 파장 범위의 근적외선 에너지량을 출력하는 것이므로, 분광 데이터의 출력은 어렵습니다. 이 점이 하이퍼 스펙트럼 카메라와의 차이를 보여줄 수 있습니다. 하이퍼 스펙트럼 카메라는 측정점마다 스펙트럼 데이터를 얻을 수 있어서 이 부분이 근적외선 카메라와의 차이점을 보여줍니다.

다음은 이미징 디바이스를 이용한 기기에서의 측정 파장 영역과 2차원면 내에서 각 포인트의 출력 값을 표기 하였습니다.

측정 장비	측정 파장 영역	출력
RGB 카메라	식별 가능	RGB 각 비트 값
이미징 색채 휘도계	식별 가능	삼자극치 (XYZ값)
근적외선 카메라	근적외선	에너지량
하이퍼스펙트럼 카메라(CMOS 센서 사용)	가시광선+근적외선 (약 1000nm 부근)	스펙트럼 데이터(스케닝 필요)
하이퍼스펙트럼 카메라(InGaAs 센서 사용)	근적외선 (1000~1700nm 부근)	스펙트럼 데이터(스케닝 필요)

하이퍼스펙트럼 카메라는 측정 대상물의 3차원 정보를 얻을 수 있습니다.

3차원 정보란, 2차원의 위치 정보와 측정 대상물의 화상의 화소마다 얻어진 스펙트럼 데이터를 가리키고, 이 3차원 정보에 의해 개소마다의 분석이나 재료가 무엇인지의 식별이 가능합니다. 하이퍼 스펙트럼 이미징 데이터는 하이퍼 스펙트럼 정보가 3차원으로 "데이터 큐브"라고 합니다.하이퍼스펙트럼 카메라는 모델에 따라 휙득할 수 있는 분광 파장 영역에 차이가 있으므로 대상에 따라 최적의 카메라를 선택해야 합니다.

하이퍼스펙트럼 이미징 측정의 예

하기 이미지는 식품 샘플 측정을 예로 한 이미지 입니다. 왼쪽의 이미지는 사람의 눈이나 RGB 카메라로 보는 원재료의 정보입니다. 900nm-1700nm 사이의 측정 파장 영역을 가지는 하이퍼스펙트럼 카메라와 프로그램을 이용하여 파장 데이터를 읽어 오른쪽의 이미지와 같이 원재료의 분류가 가능하게 됩니다.