見える、見えるぞハイパースペクトルが！ パナソニックが世界最高感度技術を開発：組み込み開発ニュース（2/2 ページ）

パナソニックHDは、人間が知覚できない連続的な色変化（スペクトル情報）を持つハイパースペクトル画像を世界最高感度で撮影する技術を開発した。

[朴尚洙，MONOist]

「復元演算」へのAIの適用によりフルHDの動画撮影にも対応

　今回の開発成果では、特殊フィルターを貼り付けた市販のVGAサイズ（640×480画素）のCMOSセンサーで「間引き検出」を行ってから、PCのGPUボード（GeForce RTX 2080 Ti）を用いて「復元演算」を行ってハイパースペクトル画像を取得している。八子氏が所属するマテリアル応用技術センター（AMTC）だけでなく、デジタル・AI技術センター（DAIC）や、マニュファクチャリングイノベーション本部（MI本部）と連携することで実現できた。また、センサーの量産性については、ベルギーの研究開発機関であるimecと共同で実施している。

AMTCだけでなく、DAICやMI本部のモノづくり技術を適用することで新技術を創出した［クリックで拡大］ 出所：パナソニックHD

　一般的なオフィス照明の明るさである550ルクスの照明の下でハイパースペクトル画像を撮影したところ、従来技術の感度が4％とほぼ真っ暗な画像になったのに対し、新技術の感度は10倍以上の45％となり、カラーカメラと同等の使用感で撮影することができた。

一般的なオフィス照明下で従来比10倍以上の感度でハイパースペクトル画像を撮影できる［クリックで拡大］ 出所：パナソニックHD

　20波長のスペクトル情報の誤差は2〜3％とセンサーノイズレベルであり、撮影結果に大きな影響はなかった。また、感度が高いことに加え、独自アルゴリズムによる「復元演算」の高速化により、静止画だけでなく30fps以上の動画撮影も可能になる。

20波長のスペクトル情報はノイズも少なく、動画撮影も可能だ［クリックで拡大］ 出所：パナソニックHD

　一般的な数値解析手法である反復計算法を用いる場合でも、VGAサイズのハイパースペクトル画像で30fps以上の動画を撮影できているが、さらにAI（人工知能）を適用することで200fps以上までフレームレートを高めることができた。ハイパースペクトル画像の画素数をフルHD（1920×1080画素）に拡大した場合でも、AI法を使えば30fps以上の動画を撮影できるとしている。

「復元演算」にAIを用いることでフルHDでも30fps以上の動画を撮影できる［クリックで拡大］ 出所：パナソニックHD

　なお、今回の研究開発成果は、パナソニックHDとimecの連名で英国科学雑誌「Nature Photonics」のオンライン版に2023年1月23日に掲載された。

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