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スナップショットハイパースペクトルイメージング[1]は、検出器アレイの単一の積分時間中にハイパースペクトル画像をキャプチャする方法です。プッシュブルームスキャン技術やウィスクブルームスキャン技術とは異なり、この方法ではスキャンは行われません。可動部品がないため、[2] モーションアーティファクトを回避できます。この機器は通常、ピクセル数の多い検出器アレイを備えています。
発達
スナップショットハイパースペクトルイメージングデバイスに関する最初の文献は、Bowen「イメージスライサー」で、1938年に遡りますが、[3]このコンセプトは、より大きな空間解像度が利用可能になるまで成功しませんでした。1980年代後半から1990年代前半にかけて、大型検出器アレイが登場したことで、一連の新しいスナップショットハイパースペクトルイメージング技術が開発され、新しい技術を活用できるようになりました。画像平面でファイバーバンドルを使用し、バンドルの反対側の端にあるファイバーを長い線に再フォーマットする方法、[4] 2Dグレーティングを通してシーンを表示し、コンピューター断層撮影数学を使用して多重化されたデータを再構築する方法、[5] (レンズレットベースの)積分フィールドスペクトログラフ、[6] Bowenのイメージスライサーの最新版です。[7]最近では、多くの研究グループが、商業的に使用できるデバイスを作成するために、この技術を進歩させようとしています。これらの新しいデバイスには、積分フィールド分光器の派生であるハイパーピクセルアレイイメージャー、[8]マルチアパーチャスペクトルフィルタアプローチ、[9]符号化アパーチャを使用した圧縮センシングベースのアプローチ、[10]マイクロファセットミラーベースのアプローチ、[11]リヨフィルタの一般化、[12]およびベイヤーフィルタアプローチのマルチスペクトルフィルタリングへの一般化が含まれます。[13] [14]
スリットレス分光法は、基本的なスナップショットハイパースペクトル画像化技術と考えることができます。検出器上でスペクトルが重なり合うのを避けるには、星のまばらなフィールドなど、間隔を置いた点状の光源が必要です。
アプリケーション
スナップショット装置は研究文献で大きく取り上げられていますが、製造上の制限により、これらの装置はいずれも商業利用（つまり、プロの天文学コミュニティ以外）では広く採用されていません。そのため、主な用途は天体望遠鏡であり続けています。天文学コミュニティでスナップショット装置が人気を博している主な理由の1つは、ハイパースペクトルイメージングを行う際に望遠鏡の光収集能力が大幅に向上することです。[15] [16]最近の応用としては、土壌分光法[17]や植生科学があります。[18]
参照
参考文献
- ^ Hagen, Nathan; Kudenov, Michael W. 「スナップショットスペクトルイメージング技術のレビュー」。Spie 。デジタルライブラリ。光学工学。2015年9月20日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2017年2月2日閲覧。
{{cite web}}: CS1 maint: bot: 元の URL ステータス不明 (リンク) - ^ スナップショット技術、Michels R.「16 光学コンポーネントのハンドブック」、Hanser Verlag 445–464 : 978-3-446-44115-6(2014)。
- ^ IS Bowen、「イメージスライサー、恒星分光器のスリットでの光損失を減らす装置」、天体物理学ジャーナル 88：113–124（1938年）。
- ^ SC Barden および RA Wade、「DensePak と光ファイバーによるスペクトルイメージング」、Fiber Optics in Astronomy、Astronomical Society of the Pacific Conference Series 3 : 113–124 (1988)。
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- ^ L. Weitzel、A. Krabbe、H. Kroker、N. Thatte、LE Tacconi-Garman、M. Cameron、R. Genzel、「3D: 次世代近赤外線イメージング分光計」、天文学および天体物理学補足 119 : 531–546 (1995)。
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- ^ N. Gupta、P.R. Ashe、S. Tan、「ミニチュアスナップショットマルチスペクトルイメージャー」、Optical Engineering 50 : 033203 (2011)。
- ^ IJ Vaughn、AS Alenin、JS Tyo、「焦点面フィルタアレイエンジニアリングI：長方形格子」、Optics Express 25：10（2017）。
- ^ MA Bershady、「3D 分光計測装置」、3D Spectroscopy in Astronomy、XVII Canary Island Winter School of Astrophysics、 E. Mediavilla、S. Arribas、M. Roth、J. Cepa-Nogue、F. Sanchez 編、Cambridge University Press (2009) に掲載予定。
- ^ N. Hagen、RT Kester、L. Gao、TS Tkaczyk、「スナップショットの利点：並列高次元測定システムの光収集改善のレビュー」、Optical Engineering 51：111702（2012）。
- ^ Jung, A.、Vohland, M.、Thiele-Bruhn, S.「ハイパースペクトル画像データによる近接土壌センシングのためのポータブルカメラの使用」Remote Sensing、7 (9): 11434-11448 (2015)。
- ^ Aasen, H., Burkart, A., Bolten, A. および Bareth, G.、「植生モニタリングのための軽量 UAV スナップショット カメラによる 3D ハイパースペクトル情報の生成: カメラのキャリブレーションから品質保証まで」ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing 108:、245–259 (2015)。