CN116888456A - 数据处理装置、方法及程序、以及光学元件、摄影光学系统及摄影装置 - Google Patents

数据处理装置、方法及程序、以及光学元件、摄影光学系统及摄影装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种能够在多个被摄体之间选择适于识别所期望的被摄体的2个以上的波长的数据处理装置、方法及程序、以及光学元件、摄影光学系统及摄影装置。在具备处理器的数据处理装置(10‑1)中，处理器进行如下处理：数据获取处理，获取第1被摄体的第1光谱数据及第2被摄体的第2光谱数据；及波长选定处理，从所获取的第1光谱数据及第2光谱数据的波长区域选定多个特定波长，波长选定处理中，根据第1光谱数据与第2光谱数据的特征量之差来选定多个特定波长。

Description

数据处理装置、方法及程序、以及光学元件、摄影光学系统及 摄影装置
技术领域
本发明涉及一种数据处理装置、方法及程序、以及光学元件、摄影光学系统及摄影装置，尤其涉及一种在多个被摄体之间选择适于识别所期望的被摄体的2个以上的波长的技术。
背景技术
以往，作为高光谱相机，有能够使用100以上的波长进行光谱传感的相机。
在这种高光谱相机中，由于测量很多波长，因此一般通过寻找反射或吸收急剧变化的波长来传感检测对象物。
在专利文献1中，记载有搜索配置在摄影装置中的摄影光学系统中的带通滤光片的设计条件的带通滤光片的设计系统。
该带通滤光片的设计系统输入从被摄体判别目标事项时所需的光谱数据的检测算法信息、通过摄影装置对被摄体进行摄影时的摄影条件、与成像元件有关的成像元件信息等，根据这些信息例如利用人工智能来搜索带通滤光片的设计条件。
另外，检测算法信息是用于检测实际上通过摄影装置拍摄被摄体并判断目标事项时所需的光谱数据的算法。
以往技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2019-40155号公报
发明内容
发明要解决的技术课题
本发明的技术所涉及的一个实施方式提供一种能够在多个被摄体之间选择适于识别所期望的被摄体的2个以上的波长的数据处理装置、方法及程序、以及光学元件、摄影光学系统及摄影装置。
用于解决技术课题的手段
第1方式所涉及的发明在具备处理器的数据处理装置中，处理器进行如下处理：数据获取处理，获取第1被摄体的第1光谱数据及第2被摄体的第2光谱数据；及波长选定处理，从所获取的第1光谱数据及第2光谱数据的波长区域选定多个特定波长，波长选定处理中，根据第1光谱数据与第2光谱数据的特征量之差来选定多个特定波长。
在本发明的第2方式所涉及的数据处理装置中，优选特征量为分光反射率或分光强度。
在本发明的第3方式所涉及的数据处理装置中，优选至少1个特定波长是特征量之差最大的波长。
在本发明的第4方式所涉及的数据处理装置中，优选在数据获取处理中，从获取比选定的多个特定波长多的波长的二维分光数据的设备获取数据。
在本发明的第5方式所涉及的数据处理装置中，优选处理器进行如下显示处理：根据分光数据将表示分光数据的可见图像显示在显示器上。
在本发明的第6方式所涉及的数据处理装置中，优选在数据获取处理中，根据用户指示在显示器上确定第1被摄体的第1区域及第2被摄体的第2区域，并获取第1区域及第2区域的第1光谱数据及第2光谱数据。
在本发明的第7方式所涉及的数据处理装置中，优选在数据获取处理中，计算第1区域及第2区域中的特征量的代表值来获取第1光谱数据及第2光谱数据。
在本发明的第8方式所涉及的数据处理装置中，优选代表值为平均值、中央值或最频值。
在本发明的第9方式所涉及的数据处理装置中，优选在波长选定处理中，将第1光谱数据与第2光谱数据的特征量之差最大的第1波长和在从第1波长隔开规定差以上的波长差的不同的波长区域中第1光谱数据与第2光谱数据的特征量之差最大或极大的第2波长作为特定波长而进行选定。
在本发明的第10方式所涉及的数据处理装置中，优选规定差为5nm以上。
在本发明的第11方式所涉及的数据处理装置中，优选在波长选定处理中，在存在所获取的第1光谱数据与第2光谱数据的特征量一致的基准波长的情况下，将在比基准波长短的波长侧第1光谱数据与第2光谱数据的特征量之差最大的第3波长和在比基准波长长的波长侧第1光谱数据与第2光谱数据的特征量之差最大的第4波长作为特定波长而进行选定。
在本发明的第12方式所涉及的数据处理装置中，优选在波长选定处理中，在所获取的第1光谱数据与第2光谱数据的特征量一致的基准波长存在2个以上的情况下，将在2个以上的基准波长之间第1光谱数据与第2光谱数据的特征量之差最大的第5波长作为多个特定波长中的一个而进行选定。
在本发明的第13方式所涉及的数据处理装置中，优选在波长选定处理中进行如下处理：使表示所获取的第1光谱数据及第2光谱数据的第1图表及第2图表可识别地显示在显示器上；及接收与显示在显示器上的第1图表及第2图表相关联地被用户指示的多个波长而作为多个特定波长。
第14方式所涉及的发明是一种光学元件，其具有多个波长选择元件，其中，多个波长选择元件使由第1实施方式至第13方式中任一项所述的数据处理装置选定的多个特定波长的波长带透射。
第15方式所涉及的发明是一种摄影光学系统，其将第14方式所涉及的光学元件配置在光瞳位置或光瞳位置附近。
第16方式所涉及的发明是一种摄影装置，其具备：第15方式所涉及的摄影光学系统；成像元件，对由摄影光学系统成像的、分别透射了多个波长选择元件的多个光学像进行拍摄。
第17方式所涉及的发明是一种数据处理方法，其包括：数据获取步骤，获取第1被摄体的第1光谱数据及第2被摄体的第2光谱数据；及波长选定步骤，从所获取的第1光谱数据及第2光谱数据的波长区域选定多个特定波长，并且根据第1光谱数据与第2光谱数据的特征量之差选定多个特定波长，并且由处理器执行各步骤的处理。
在本发明的第18方式所涉及的数据处理方法中，优选特征量为分光反射率或分光强度。
在本发明的第19方式所涉及的数据处理方法中，优选至少1个特定波长是特征量之差最大的波长。
在本发明的第20方式所涉及的数据处理方法中，优选在数据获取步骤中，从获取比选定的多个特定波长多的波长的分光数据的设备获取数据。
在本发明的第21方式所涉及的数据处理方法中，优选包括如下步骤：根据分光数据将表示分光数据的可见图像显示在显示器上。
在本发明的第22方式所涉及的数据处理方法中，优选在数据获取步骤中，根据用户指示在显示器上确定第1被摄体的第1区域及第2被摄体的第2区域，并获取第1区域及第2区域的第1光谱数据及第2光谱数据。
在本发明的第23方式所涉及的数据处理方法中，优选在数据获取步骤中，计算第1区域及第2区域的特征量的代表值来获取第1光谱数据及第2光谱数据。
在本发明的第24方式所涉及的数据处理方法中，优选代表值为平均值、中央值或最频值。
在本发明的第25方式所涉及的数据处理方法中，优选在波长选定步骤中，将第1光谱数据与第2光谱数据的特征量之差最大的第1波长和在从第1波长隔开规定差以上的波长差的不同的波长区域中第1光谱数据与第2光谱数据的特征量之差最大或极大的第2波长分别作为特定波长而进行选定。
在本发明的第26方式所涉及的数据处理方法中，优选规定差为5nm以上。
在本发明的第27方式所涉及的数据处理方法中，优选在波长选定步骤中，在存在所获取的第1光谱数据与第2光谱数据的特征量一致的基准波长的情况下，将在比基准波长短的波长侧第1光谱数据与第2光谱数据的特征量之差最大的第3波长和在比基准波长长的波长侧第1光谱数据与第2光谱数据的特征量之差最大的第4波长分别作为特定波长而进行选定。
在本发明的第28方式所涉及的数据处理方法中，优选在波长选定步骤中，在所获取的第1光谱数据与第2光谱数据的特征量一致的基准波长存在2个以上的情况下，将在2个以上的基准波长之间第1光谱数据与第2光谱数据的特征量之差最大的第5波长作为多个特定波长中的一个而进行选定。
在本发明的第29方式所涉及的数据处理方法中，优选波长选定步骤包括如下步骤：使表示所获取的第1光谱数据及第2光谱数据的第1图表及第2图表可识别地显示在显示器上；及接收与显示在显示器上的第1图表及第2图表相关联地被用户指示的多个波长而作为多个特定波长。
第30方式所涉及的发明是一种数据处理程序，由计算机实现如下功能：获取第1被摄体的第1光谱数据及第2被摄体的第2光谱数据；及从所获取的第1光谱数据及第2光谱数据的波长区域选定多个特定波长，并且根据第1光谱数据与第2光谱数据的特征量之差选定多个特定波长。
附图说明
图1是表示对要分类的2个被摄体同时进行摄影并获取各被摄体的分光信息的第1例的概略图。
图2是表示根据高光谱相机所获取的分光信息制作数据立方体的情况的一例的图。
图3是表示对要分类的2个被摄体分别进行摄影并获取各被摄体的分光信息的第2例的概略图。
图4是表示根据高光谱相机所获取的分光信息制作数据立方体的情况的另一例的图。
图5是表示能够根据包含第1被摄体和第2被摄体的数据立方体制作的可见图像的第1例的图。
图6是表示第1被摄体的第1光谱数据及第2被摄体的第2光谱数据的图表。
图7是表示能够根据包含1个第1被摄体和2个第2被摄体的数据立方体制作的可见图像的第2例的图。
图8是表示1个第1被摄体的第1光谱数据、2个相同种类的第2被摄体的2个第2光谱数据的图表。
图9是表示能够根据包含第1被摄体、第2被摄体及第3被摄体的数据立方体制作的可见图像的第3例的图。
图10是表示第1被摄体的第1光谱数据、第2被摄体的第2光谱数据及第3被摄体的第3光谱数据的图表。
图11是表示本发明所涉及的数据处理装置的第1实施方式的功能框图。
图12是表示第1光谱数据A(λ)及第2光谱数据B(λ)的第1例的图表。
图13是表示第1光谱数据A(λ)及第2光谱数据B(λ)的第2例的图表。
图14是表示第1光谱数据A(λ)及第2光谱数据B(λ)的第3例的图表。
图15是表示第1光谱数据A(λ)及第2光谱数据B(λ)的第4例的图表。
图16是表示第1光谱数据A(λ)及第2光谱数据B(λ)的第5例的图表。
图17是表示本发明所涉及的数据处理装置的第2实施方式的功能框图。
图18是表示多光谱相机的一例的概略图。
图19是表示本发明所涉及的数据处理方法的实施方式的流程图。
图20是表示图19所示的步骤S10中的处理顺序的实施方式的子程序。
图21是表示图19所示的步骤S20中的处理顺序的第1实施方式的子程序。
图22是表示图19所示的步骤S20中的处理顺序的第2实施方式的子程序。
具体实施方式
以下，根据附图对本发明所涉及的数据处理装置、方法及程序、以及光学元件、摄影光学系统及摄影装置的优选实施方式进行说明。
＜获取分光信息的第1例>
图1是表示对要分类的2个被摄体同时进行摄影并获取各被摄体的分光信息的第1例的概略图。
在图1所示的第1例中，通过高光谱相机1对要分类的不同种类的被摄体(第1被摄体3、第2被摄体4)同时进行摄影。
高光谱相机1是通过光源2被照亮，对由第1被摄体3及第2被摄体4反射的光按每一波长进行分光而进行摄影的相机，并获取多个波长的分光信息6。由于要分类的第1被摄体3和第2被摄体4并存，因此能够获取还包括相互之间带来的影响(二次反射光等)的分光信息6。
分光信息6如图2所示被输入到安装有高光谱相机1的数据处理软件的计算机7中，在此通过进行数据处理，转换成称为数据立方体8的数据。
数据立方体8是表示分光反射率或分光强度的二维分光数据按每一波长(λ)排列而形成层的立体结构的数据。
另外，作为高光谱相机1，能够适用快照方式的相机或推扫(push broom)方式(线扫描方式)的相机。快照方式的高光谱相机能够通过二维图像传感器对规定区域同时进行摄影，实时性优异，在被摄体为运动物体的情况下也能够进行摄影。线扫描方式的高光谱相机由于使被摄体移动而进行摄影，因此摄影时需要一定的时间，在被摄体为运动物体的情况下难以进行摄影，但与快照方式的相机相比，能够获取多个分光数据(例如，100～200波长带的分光数据)。
并且，通过高光谱相机等获取的分光数据只要是比后述的特定波长的数量多的波长的分光数据即可，也可以是从高光谱相机以外的设备(例如，多光谱相机等)获取的数据。
＜获取分光信息的第2例>
图3是表示对要分类的2个被摄体分别进行摄影并获取各被摄体的分光信息的第2例的概略图。
在图3所示的第2例中，通过高光谱相机1对第1被摄体3和第2被摄体4分别进行摄影。
高光谱相机1对通过光源2被照亮的第1被摄体3进行摄影，并获取多个波长的分光信息6A，同样地对通过光源2被照亮的第2被摄体4进行摄影，并获取多个波长的分光信息6B。能够在不同的时间点获取要分类的第1被摄体3和第2被摄体4的分光信息6A、6B，因此即使在现状无法并存第1被摄体3和第2被摄体4的环境下，也能够获取各分光信息6A、6B。
分光信息6A、6B分别如图4所示输入到计算机7中，在此通过进行数据处理，转换成数据立方体8A、8B。
另外，通过使高光谱相机1具有计算机7的功能，可以从高光谱相机1直接获取数据立方体。
＜光谱数据的获取>
图5是表示能够根据包含第1被摄体和第2被摄体的数据立方体制作的可见图像的第1例的图。
用户在图5所示的可见图像上，分别指定第1被摄体3的所期望的区域A(第1区域)及第2被摄体4的所期望的区域B(第2区域)。在图5上，所期望的区域A、B以矩形表示。
使用图2所示的数据立方体8的信息，按数据立方体8中的每一波长(λ)计算由用户指定的第1被摄体3的区域A的分光数据的代表值。
第1被摄体3的区域A的分光数据的代表值例如能够设为与某一波长对应的二维分光数据中的第1被摄体3的区域A的分光数据的平均值、中央值或最频值。
同样地，使用图2所示的数据立方体8的信息，按每一波长(λ)计算由用户指定的第2被摄体4的区域B的分光数据的代表值。
图6是表示第1被摄体的第1光谱数据及第2被摄体的第2光谱数据的图表。
在图6中，横轴为波长(nm)，纵轴表示分光数据。
根据数据立方体8计算的每一波长(λ)的二维分光数据为离散值。优选在每一波长(λ)的分光数据的数量少的情况下，对离散的分光数据通过线性插补、样条插补等增加数据数量，获取图6所示的第1光谱数据A(λ)及第2光谱数据B(λ)。
如此，能够获取第1被摄体3的第1光谱数据A(λ)及第2被摄体4的第2光谱数据B(λ)。
图7是表示能够根据包含1个第1被摄体和2个第2被摄体的数据立方体制作的可见图像的第2例的图。
图7所示的2个第2被摄体4A、4B是相同的被摄体。即，每1种包含多个(2点)被摄体。
在通过快照方式的高光谱相机等获取数据立方体的情况下，由于2个第2被摄体4A、4B的配置位置不同，因此摄影条件不同。即，基于光源的照明条件、摄影范围内的摄影位置等不同。
此时，用户在图7所示的可见图像上分别指定第1被摄体3的区域A及第2被摄体4A、4B的区域B1、B2。
图8是表示1个第1被摄体的第1光谱数据、2个相同种类的第2被摄体的2个第2光谱数据的图表。
与上述相同地，如图8所示，能够获取第1被摄体3的第1光谱数据A(λ)及2个第2被摄体4A、4B的第2光谱数据B1(λ)、B1(λ)。
图9是表示能够根据包含第1被摄体、第2被摄体及第3被摄体的数据立方体制作的可见图像的第3例的图。
图9所示的第1被摄体3、第2被摄体4及第3被摄体5分别是要分类的不同种类的被摄体。
用户在图9所示的可见图像上分别指定第1被摄体3的区域A及第2被摄体4的区域B及第3被摄体5的区域C。
图10是表示第1被摄体的第1光谱数据、第2被摄体的第2光谱数据及第3被摄体的第3光谱数据的图表。
与上述相同地，如图10所示，能够获取第1被摄体3的第1光谱数据A(λ)、第2被摄体4的第2光谱数据B及第3被摄体5的第3光谱数据C(λ)。
[数据处理装置的第1实施方式]
图11是表示本发明所涉及的数据处理装置的第1实施方式的功能框图。
第1实施方式的数据处理装置10-1能够由具备处理器、存储器、输入输出接口等硬件的个人计算机、工作站等构成。
处理器由CPU(Central Processing Unit：中央处理器)等构成，集中控制数据处理装置10-1的各部，并且例如作为图11所示的数据获取部20、输出部40及用户指示接收部60-1而发挥作用。
图11所示的第1实施方式的数据处理装置10-1例如是自动选择适于分离图1所示的种类不同的第1被摄体3和第2被摄体4的2个以上的波长的装置，并具备数据获取部20、输出部40及用户指示接收部60。
数据获取部20是进行获取第1被摄体的第1光谱数据及第2被摄体的第2光谱数据的数据获取处理的部分，并具备显示用图像生成部22、代表值计算部24及光谱数据生成部26。
在显示用图像生成部22及代表值计算部24中例如分别输入有图2所示的数据立方体8。
显示用图像生成部22是根据数据立方体8制作对第1被摄体3及第2被摄体4的确定进行可视化的可见图像(显示用图像)，并进行使显示用图像显示在显示器50上的显示处理的部分。显示用图像例如根据与数据立方体8中包含的红(R)、绿(G)及蓝(B)对应的波长带的分光数据，能够设为B、G、R的伪彩色图像。另外，显示用图像并不限于伪彩色图像，也可以是单色图像，总之只要能够确定第1被摄体3及第2被摄体4即可。
由显示用图像生成部22生成的显示用图像被输出到显示器50中，在此显示为表示第1被摄体3及第2被摄体4的图像。图5所示的图像是显示在显示器50上的图像的一例。
用户指示接收部60是通过用户指示接收在显示器50上确定的第1被摄体3的区域A及第2被摄体4的区域B的部分。即，用户指示接收部60-1通过由显示器50及鼠标等定点设备的操作部70构成的用户界面，接收表示图5上的第1被摄体3的区域A及第2被摄体4的区域B的信息，并将接收到的表示第1被摄体3的区域A及第2被摄体4的区域B的信息输出到代表值计算部24中。
在代表值计算部24中添加数据立方体8，代表值计算部24根据数据立方体8和表示第1被摄体3的区域A及第2被摄体4的区域B的信息，按构成数据立方体8的每一波长计算第1被摄体3的区域A及第2被摄体4的区域B中的特征量(表示分光反射率或分光强度的分光数据)的代表值。第1被摄体3的区域A的分光数据的代表值能够设为二维分光数据中的第1被摄体3的区域A的分光数据的平均值、中央值或最频值，同样地第2被摄体4的区域B的分光数据的代表值能够设为二维分光数据中的第2被摄体4的区域B的分光数据的平均值、中央值或最频值。
光谱数据生成部26输入由代表值计算部24计算出的第1被摄体3的区域A的分光数据的代表值及第2被摄体4的区域B的分光数据的代表值，并生成第1被摄体3的第1光谱数据A(λ)及第2被摄体4的第2光谱数据B(λ)。
使用数据立方体8计算的第1被摄体3的区域A的分光数据的代表值及第2被摄体4的区域B的分光数据的代表值是成为数据立方体8的层的每一波长的离散值。光谱数据生成部26优选在成为数据立方体8的层的波长的数量少的情况下，对每一波长的离散的代表值通过线性插补、样条插补等增加数据数量，获取例如图6所示的第1光谱数据A(λ)及第2光谱数据B(λ)。另外，关于各被摄体的光谱数据，例如在被摄体(包含一部分被摄体)的光谱数据已知的情况下，可以获得该光谱数据。
波长选定部30-1是进行从由数据获取部20获取的(从光谱数据生成部26输出的)第1光谱数据A(λ)及第2光谱数据B(λ)的波长区域选定多个特定波长的波长选定处理的部分。
＜波长选定处理>
接着，一边参考图12至图16所示的第1光谱数据A(λ)及第2光谱数据B(λ)的图表，一边对由波长选定部30-1进行的波长选定处理进行说明。
图12是表示第1光谱数据A(λ)及第2光谱数据B(λ)的第1例的图表。
如图12的图表所示，第1光谱数据A(λ)及第2光谱数据B(λ)分别随着波长变长而分光数据单调增加，并且，在本例的400nm～1000nm的波长区域内，不存在第1光谱数据A(λ)与第2光谱数据B(λ)一致的波长。
波长选定部30-1根据第1光谱数据A与第2光谱数据B(λ)的特征量(表示分光反射率或分光强度的分光数据)之差来选定多个特定波长。关于多个特定波长中的至少1个特定波长，选定第1光谱数据A与第2光谱数据B(λ)的分光数据之差(差的绝对值)最大的特定波长。图12所示的例子中，选定波长区域的长波长侧的端部的第1波长λ1而作为分光数据之差最大的特定波长。
关于该第1波长λ1，遍及整个波长区域求出第1光谱数据A与第2光谱数据B(λ)的分光数据之差，并将分光数据之差最大的波长作为第1波长λ1(特定波长)进行选定。
并且，波长选定部30-1在从如上所述选定的第1波长λ1隔开规定差以上的波长差的不同波长区域中，将第1光谱数据A(λ)与第2光谱数据B(λ)的分光数据之差最小、极小、最大或极大的第2波长λ2作为第2特定波长进行选定。
这是因为优选第1波长λ1与第2波长λ2隔开某种程度的波长。作为规定差，优选为5nm以上。并且，规定差也可以设为能够由用户进行适当设定。
由此，波长选定部30-1能够选定适于第1被摄体3和第2被摄体4的分离的多个特定波长(第1波长λ1、第2波长λ2)。
现在，若将图12所示的第1例的第1光谱数据A(λ)的第1波长λ1及第2波长λ2处的分光数据设为a(λ1)、a(λ2)，并将第2光谱数据B(λ)的第1波长λ1及第2波长λ2处的分光数据设为b(λ1)、b(λ2)，则传感灵敏度能够通过下式进行计算。
[数式1]
在以下所有实施例中，如[数式1]式所示，优选以标准化的传感灵敏度进行评价。在标准化的情况下，在任何情况下都必定成为-1～1，因此即使在分光数据发生变化的情况下，也容易进行相对比较。
以下所示的[表1]表示分光数据的1个模式A。
[表1]
[模式A]
λ1 λ2
a 10 90
b 30 120
若将[表1]所示的模式A的分光数据代入[数式1]式，并求出标准化的传感灵敏度，则传感灵敏度＝0.2。另一方面，若将[数式1]式的分母分别设为1，并求出并不标准化的传感灵敏度，则传感灵敏度＝-10。
以下所示的[表2]表示分光数据的另一模式B。
[表2]
[模式B]
λ1 λ2
a 100 250
b 10 30
若将[表2]所示的模式B的分光数据代入[数式1]式，并求出标准化的传感灵敏度，则传感灵敏度≈0.07。另一方面，若将[数式1]式的分母分别设为1，并求出并不标准化的传感灵敏度，则传感灵敏度＝130。
波长选定部30-1优选选定多个特定波长(本例中，第1波长λ1、第2波长λ2)，以使标准化的传感灵敏度变大。
图13是表示第1光谱数据A(λ)及第2光谱数据B(λ)的第2例的图表。
如图13的图表所示，第1光谱数据A(λ)及第2光谱数据B(λ)分别随着波长变长而分光数据单调增加，但在本例的400nm～1000nm的波长区域内，第1光谱数据A(λ)和第2光谱数据B(λ)存在分光数据一致的波长(基准波长：本例中600nm)。
因此，在图13所示的第2例的情况下，波长选定部30-1能够将在比基准波长短的波长侧第1光谱数据(λ)与第2光谱数据B(λ)的分光数据之差最大的第3波长λ3和在比基准波长长的波长侧第1光谱数据(λ)与第2光谱数据B(λ)的分光数据之差最大的第4波长λ4分别作为特定波长而进行选定。并且，波长选定部30-1也能够选定第1光谱数据A(λ)与第2光谱数据B(λ)的分光数据一致的基准波长而作为特定波长。
图14是表示第1光谱数据A(λ)及第2光谱数据B(λ)的第3例的图表。
如图14的图表所示，第1光谱数据A(λ)与第2光谱数据B(λ)存在2个交点(分光数据一致的基准波长为2个)。
此时，波长选定部30-1能够将在2个基准波长之间第1光谱数据A(λ)与第2光谱数据B(λ)的分光数据之差最大的第1波长λ1(第5波长)作为多个特定波长中的一个进行选定，并且能够将作为2个基准波长的第2波长λ2、第3波长λ3分别作为特定波长而进行选定。而且，波长选定部30-1能够将作为整个波长区域的最短波长的第4波长λ4及作为最长波长的第5波长λ5分别作为特定波长而进行选定。
若将图14所示的第3例的第1光谱数据A(λ)的第1波长λ1、第2波长λ2及第3波长λ3处的分光数据设为a(λ1)、a(λ2)、a(λ3)，并将第2光谱数据B(λ)的第1波长λ1、第2波长λ2及第3波长λ3处的分光数据设为b(λ1)、b(λ2)、b(λ3)，则传感灵敏度能够通过下式进行计算。
[数式2]
图15是表示第1光谱数据A(λ)及第2光谱数据B(λ)的第4例的图表。
如图15的图表所示，第1光谱数据A(λ)分别随着波长变长而分光数据单调增加，第2光谱数据B(λ)不与第1光谱数据A(λ)相交，但具有极大及极小。其结果，在整个波长区域中，存在第1光谱数据A(λ)与第2光谱数据B(λ)的分光数据之差最大(并且极大)及最小(并且极小)的第1波长λ1及第2波长λ2。
在图15所示的第4例的情况下，波长选定部30-1能够将第1光谱数据A(λ)与第2光谱数据B(λ)的分光数据之差最大(极大)的第1波长λ1作为特定波长而进行选定，能够将第1光谱数据A(λ)与第2光谱数据B(λ)的分光数据之差最小(极小)的第2波长λ2作为特定波长而进行选定。
而且，波长选定部30-1能够将在比第1波长λ1短的波长侧第1光谱数据A(λ)与第2光谱数据B(λ)的分光数据之差最小的第3波长λ3(在图15所示的第4例中，整个波长区域中的最短波长)作为特定波长而进行选定。
在图15所示的第4例的情况下，虽然并不如图14所示的第3例的情况那样，第1光谱数据A(λ)和第2光谱数据B(λ)在2点上相交，但夹着第1光谱数据A(λ)与第2光谱数据B(λ)的分光数据之差最大(并且极大)的第1波长λ1，在比第1波长λ1长的波长侧第1光谱数据A(λ)与第2光谱数据B(λ)的分光数据之差最小(极小)的第2波长λ2和在比第1波长λ1短的波长侧第1光谱数据A(λ)与第2光谱数据B(λ)的分光数据之差最小的第3波长λ3存在的情况下，能够根据第1光谱数据A(λ)及第2光谱数据B(λ)的第1波长λ1、第2波长λ2及第3波长λ3处的各分光数据，并适用[数式2]式来求出传感灵敏度。
图16是表示第1光谱数据A(λ)及第2光谱数据B(λ)的第5例的图表。
如图16的图表所示，第1光谱数据A(λ)和第2光谱数据B(λ)存在1个交点(分光数据一致的基准波长为1个)。
此时，波长选定部30-1能够将基准波长作为特定波长而进行选定，能够将在比基准波长短的波长侧第1光谱数据(λ)与第2光谱数据B(λ)的分光数据之差最大的第2波长λ2、在比基准波长长的波长侧第1光谱数据(λ)与第2光谱数据B(λ)的分光数据之差极大及最大的第3波长λ3及第4波长λ4作为特定波长而进行选定。
因此，在图16所示的第5例的情况下，波长选定部30-1能够将第1波长λ1、第2波长λ2、第3波长λ3及第4波长λ4这4个波长分别作为特定波长而进行选定。
另外，关于由波长选定部30-1自动选定的特定波长，使用图12至图16所示的第1例至第5例的第1光谱数据A(λ)及第2光谱数据B(λ)进行了说明，但由波长选定部30-1选定的特定波长并不限定于上述例子。基于第1被摄体3的第1光谱数据A(λ)与第2被摄体4的第2光谱数据B(λ)的特征量(表示分光反射率或分光强度的分光数据)之差，多个特定波长只要是适于第1被摄体3和第2被摄体4的分离的2个以上的特定波长即可。
多个特定波长中的1个优选包含第1被摄体3的第1光谱数据A(λ)与第2被摄体4的第2光谱数据B(λ)的分光数据之差最大的波长。并且，第1被摄体3的第1光谱数据A(λ)与第2被摄体4的第2光谱数据B(λ)的分光数据之差极大、极小的波长及成为零的波长(基准波长)也能够设为特定波长中的一个。
并且，在分别分离图7所示的第1被摄体3和2个第2被摄体4A、4B的情况下，根据图8所示的第1被摄体3的第1光谱数据A(λ)与第2被摄体4A的第2光谱数据B1(λ)的分光数据之差来选定2个以上的特定波长，根据第1被摄体3的第1光谱数据A(λ)与第2被摄体4B的第2光谱数据B2(λ)的分光数据之差来选定2个以上的特定波长，根据第2被摄体4A的第2光谱数据B1(λ)与第2被摄体4B的第2光谱数据B2(λ)的分光数据之差来选定2个以上的特定波长。
即，在分别分离图7所示的第1被摄体3和2个第2被摄体4A、4B的情况下，选定6个以上的特定波长。
同样地，在分别分离图9所示的第1被摄体3、第2被摄体4及第3被摄体5的情况下，也选定6个以上的特定波长。
在分别分离图9所示的第1被摄体3和第2被摄体4的情况下，根据图10所示的第1被摄体3的第1光谱数据A(λ)与第2被摄体4的第2光谱数据B(λ)的分光数据之差来选定2个以上的特定波长，根据第1被摄体3的第1光谱数据A(λ)与第3被摄体5的第3光谱数据C(λ)的分光数据之差来选定2个以上的特定波长，根据第2被摄体4的第2光谱数据B(λ)与第3被摄体5的第3光谱数据C(λ)的分光数据之差来选定2个以上的特定波长。
返回到图11，表示由波长选定部30-1选定出的多个特定波长的信息能够输出到显示器50及外部装置中。
输入表示多个特定波长的信息的显示器50能够显示多个特定波长，并提示给用户。
并且，作为外部装置，可考虑记录多个特定波长的记录装置、打印输出多个特定波长的打印机、根据多个特定波长设计带通滤光片等的设计装置等。
[数据处理装置的第2实施方式]
图17是表示本发明所涉及的数据处理装置的第2实施方式的功能框图。
另外，在图17中，对与图11所示的第1实施方式的数据处理装置10-1相同的部分标注相同的符号，并省略其详细说明。
图17所示的第2实施方式的数据处理装置10-2相对于第1实施方式的数据处理装置10-1例如自动选定适于分离图1所示的种类不同的第1被摄体3和第2被摄体4的2个以上的特定波长，在根据用户指示手动选定2个以上的特定波长的点上，与第1实施方式的数据处理装置10-1不同。
具体而言，第2实施方式的数据处理装置10-2在设置波长选定部30-2及用户指示接收部60-2来代替第1实施方式的数据处理装置10-1的波长选定部30-1及用户指示接收部60-1的点上，与第1实施方式的数据处理装置10-1不同。
波长选定部30-2具有图表制作部32。图表制作部32根据由数据获取部20所获取的第1光谱数据A(λ)及第2光谱数据B(λ)，如图12至图16所示，制作表示第1光谱数据A(λ)的图表(第1图表)及表示第2光谱数据B(λ)的图表(第2图表)。由图表制作部32制作出的表示第1光谱数据A(λ)及第2光谱数据B(λ)的第1图表及第2图表输出到显示器50中。由此，在显示器50上，分别可识别地显示有表示第1光谱数据A(λ)及第2光谱数据B(λ)的第1图表及第2图表(参考图12至图16)。
用户指示接收部60-2与图11所示的用户指示接收部60-1相同地，通过来自操作部70的用户指示来接收表示各被摄体的区域的信息，并且接收表示与显示在显示器50上的第1图表及第2图表相关联地使用操作部70被用户指示的多个波长的信息。
例如在表示图12至图16等所示的第1被摄体3的第1光谱数据A(λ)的第1图表及表示第2被摄体4的第2光谱数据B(λ)的第2图表显示在显示器50上的情况下，用户在图表上指示适于第1被摄体3和第2被摄体4的分离的多个波长。此时，能够指示第1光谱数据A(λ)与第2光谱数据B(λ)的分光数据之差最大的波长、最小的波长、极大或极小的波长等。
波长选定部30-2进行如下处理：接收表示由用户指示接收部60-2接收到的多个波长的信息而作为多个特定波长。表示由波长选定部30-2接收到的多个特定波长的信息能够与波长选定部30-1相同地输出到显示器50及外部装置中。
[多光谱相机]
图18是表示多光谱相机的一例的概略图。
图18所示的多光谱相机(摄影装置)100由包含透镜110A、110B及滤光片单元120的摄影光学系统110、图像传感器130以及信号处理部140构成，尤其滤光片单元120中所包含的带通滤光片单元124例如由使将适于图1所示的第1被摄体3和第2被摄体4的分离的第1波长λ1及第2波长λ2分别作为中心波长的波长区域的光透射的第1带通滤光片(第1波长选择元件)124A及第2带通滤光片(第2波长选择元件)124B构成。
另外，适于第1被摄体3和第2被摄体4的分离的第1波长λ1及第2波长λ2是由图11所示的第1实施方式的数据处理装置10-1、或图17所示的第2实施方式的数据处理装置10-2选定的特定波长。
滤光片单元120优选由偏振滤光片单元122和带通滤光片单元124构成，并配置在摄影光学系统110的光瞳位置或光瞳位置附近。
偏振滤光片单元122由分别使透射摄影光学系统110的第1光瞳区域及第2光瞳区域的光直线偏振的第1偏振滤光片122A及第2偏振滤光片122B构成，第1偏振滤光片122A与第2偏振滤光片122B彼此偏振方向相差90°。
带通滤光片单元124由分别选择透射摄影光学系统110的第1光瞳区域及第2光瞳区域的光的波长带的第1带通滤光片124A及第2带通滤光片124B构成。
因此，透射摄影光学系统110的第1光瞳区域的光被第1偏振滤光片122A直线偏振，并且通过第1带通滤光片124A仅透射包含第1波长的波长区域的光。另一方面，透射摄影光学系统110的第2光瞳区域的光被第2偏振滤光片122B直线偏振(在与第1偏振滤光片122A相差90°的方向上直线偏振)，并且通过第2带通滤光片124B仅透射包含第2波长的波长区域的光。
图像传感器130构成为在由排列成二维状的光电转换元件构成的多个像素中有规则地配置有偏振方向彼此相差90°的第1偏振滤光片和第2偏振滤光片。
另外，第1偏振滤光片122A与图像传感器130的第1偏振滤光片的偏振方向相同，第2偏振滤光片122B与图像传感器130的第2偏振滤光片的偏振方向相同。
信号处理部140通过从配置有图像传感器130的第1偏振滤光片的像素读取像素信号，获取由第1带通滤光片124A进行了波长选择的狭长带的第1图像，通过从配置有图像传感器130的第2偏振滤光片的像素读取像素信号，获取由第2带通滤光片124B进行了波长选择的窄带的第2图像。
由信号处理部140获取的第1图像及第2图像成为适于第1被摄体3和第2被摄体4的分离的图像。通过合成第1图像和第2图像，能够制作放大了动态范围且增强了传感性能的合成图像。
[光学元件]
本发明所涉及的光学元件是根据由图11所示的第1实施方式的数据处理装置10-1或图17所示的第2实施方式的数据处理装置10-2确定的2个特定波长(第1波长λ1和第2波长λ2)的波长组合制作的光学元件。
即，光学元件相当于配置在图18所示的多光谱相机100的带通滤光片单元124，并具有：第1波长选择元件(第1带通滤光片)，使包含由数据处理装置确定的第1波长的波长区域的光透射；及第1波长选择元件(第2带通滤光片)，使包含由数据处理装置确定的第2波长的波长带的光透射。
第1带通滤光片及第2带通滤光片优选具有将第1波长及第2波长分别作为中心波长并且彼此的透射波长的波长带不重叠的带宽。
[摄影光学系统]
本发明所涉及的摄影光学系统相当于图17所示的多光谱相机100的摄影光学系统110。该摄影光学系统构成为在透镜110A、110B的光瞳位置或光瞳位置附近配置有相当于带通滤光片单元124的光学元件并且具有使包含由数据处理装置确定的第1波长的波长带的光透射的第1波长选择元件(第1带通滤光片)及使包含由数据处理装置确定的第2波长的波长带的光透射的第1波长选择元件(第2带通滤光片)的光学元件。
[摄影装置]
本发明所涉及的摄影装置例如相当于图18所示的多光谱相机100。
图18所示的多光谱相机100具备：摄影光学系统(本发明所涉及的光学元件配置在光瞳位置或光瞳位置附近的摄影光学系统)110；及图像传感器(成像元件)130，对由该摄影光学系统110成像的光学像(第1光学像及第2光学像)进行拍摄。
第1光学像是透射了光学元件的第1波长选择元件的光学像，第2光学像是透射了光学元件的第2波长选择元件的光学像。
第1光学像和第2光学像分别被作为光瞳分割部而发挥作用的偏振滤光片单元122(第1偏振滤光片122A及第2偏振滤光片122B)以及图像传感器130的各像素上的与第1偏振滤光片122A及第2偏振滤光片122B对应的第1偏振滤光片及第2偏振滤光片光瞳分割，并由图像传感器130进行拍摄。由此，多光谱相机100能够同时获取波长带分别不同的与第1光学像对应的第1图像和与第2光学像对应的第2图像。
另外，摄影装置并不限于具有图18所示的多光谱相机100的光瞳分割部等的结构，只要能够至少对透射了第1波长选择元件的第1光学像和透射了第2波长选择元件的第2光学像进行拍摄，并获取与第1光学像及第2光学像对应的第1图像及第2图像即可。
[数据处理方法]
本发明所涉及的数据处理方法是选定适于多个被摄体的分离的波长(特定波长)的方法，且是由成为图11及图17所示的数据处理装置10-1、10-2的各部的处理主体的处理器执行的方法。
图19是表示本发明所涉及的数据处理方法的实施方式的流程图。
在图19中，处理器获取第1被摄体的第1光谱数据及第2被摄体的第2光谱数据(步骤S10、数据获取步骤)。
接着，处理器从步骤S10中所获取的第1光谱数据及第2光谱数据的波长区域选定适于第1被摄体和第2被摄体的分离的多个特定波长(步骤S20、波长选定步骤)。在选定多个特定波长时，根据第1光谱数据与第2光谱数据的特征量(表示分光反射率或分光强度的分光数据)之差来选定多个特定波长。
图20是表示图19所示的步骤S1O中的处理顺序的实施方式的子程序。
如图20所示，用户通过高光谱相机1对第1被摄体及第2被摄体进行摄影(步骤S11、参考图1、图3)。
接着，获取二维分光数据按每一波长排列而形成层的立体结构的数据立方体8(步骤S12)。数据立方体8通过由安装有数据处理软件的计算机对由高光谱相机1所获取的分光信息进行数据处理而获取(参考图2、图4)。
接着，处理器根据数据立方体8中所包含的二维分光数据生成表示分光数据的显示用图像(例如，伪彩色图像等可见图像)(步骤S13)，使显示用图像显示在显示器上(步骤S14)。
处理器判别是否接收到显示在显示器上的显示用图像上的被摄体(第1被摄体、第2被摄体)的区域的用户指示(步骤S15)。在未接收到被摄体的区域的用户指示的情况(“否”的情况)下，返回到步骤S14，在接受到被摄体的区域的用户指示的情况(“是”的情况)下，过渡到步骤S16。
在步骤S16中，按数据立方体8的每一波长计算被摄体的区域中的分光数据的代表值。被摄体的区域中的分光数据的代表值能够设为被摄体的区域中的分光数据的平均值、中央值或最频值。
接着，处理器根据步骤S16中计算出的每一波长的代表值来生成各被摄体的光谱数据(步骤S17)。
图21是表示图19所示的步骤S20中的处理顺序的第1实施方式的子程序。尤其图21表示有关由处理器自动选定多个特定波长的情况。
在图21中，处理器将第1被摄体的第1光谱数据与第2被摄体的第2光谱的分光数据之差最大的波长作为多个特定波长中的1个而进行选定(步骤S21)。
接着，处理器判别是否存在第1光谱数据与第2光谱数据的分光数据一致(相交)的基准波长(步骤S22)。在判定为存在基准波长的情况(“是”的情况)下，将在比基准波长短的波长侧及/或长的波长侧分光数据之差最大的波长作为特定波长而进行选定(步骤S23)。另外，基准波长也能够作为特定波长而进行选定。
另一方面，在判定为不存在基准波长的情况(“否”的情况)下，在从步骤S21中选定出的特定波长隔开规定差以上的与该特定波长的波长差的不同波长区域中，将第1光谱数据与第2光谱数据的分光数据之差最大或最小的波长作为特定波长而进行选定(步骤S24)。
另外，作为规定差，优选为5nm以上。并且，规定差也可以设为能够由用户进行适当设定。并且，第1光谱数据与第2光谱数据的分光数据之差极大或极小的波长也能够作为特定波长而进行选定。
接着，处理器判别是否存在2个以上的第1光谱数据与第2光谱数据的分光数据一致(相交)的基准波长(步骤S25)。在判定为存在2个以上的基准波长的情况(“是”的情况)下，将在2个以上的基准波长之间分光数据之差最大的波长作为特定波长而进行选定(步骤S26)。
如上所述，处理器能够自动选定适于多个被摄体的分离的多个特定波长。
图22是表示图19所示的步骤S20中的处理顺序的第2实施方式的子程序。图22尤其表示有关通过用户指示来选定多个特定波长的情况。
在图22中，处理器根据第1被摄体的第1光谱数据和第2被摄体的第2光谱数据，制作表示这些光谱数据的图表(第1图表、第2图表)(步骤S31)。
接着，处理器使步骤S31中制作出的第1图表和第2图表可识别地显示在显示器50上(步骤S32)。
处理器判别是否接收到与显示在显示器50上的第1图表及第2图表相关联的多个波长的用户指示(步骤S33)。用户能够一边观察显示在显示器50上的第1图表及第2图表，一边用肉眼确认分光数据之差最大的波长等，并用定点设备等指示该波长。
处理器能够接收这种被用户指示的多个波长，若判别为接收到多个波长的用户指示(“是”的情况)，则将所接收到的多个波长作为特定波长而进行选定。
[其他]
本实施方式中，例如，执行构成数据处理装置的处理器的各种处理的处理部(processing unit)的硬件结构为如下所示的各种处理器(processor)。各种处理器中，包括执行软件(程序)而作为各种处理部发挥作用的通用处理器即CPU(Central ProcessingUnit：中央处理器)，FPGA(Field Programmable Gate Array：现场可编程逻辑门阵列)等在制造后能够变更电路结构的处理器即可编程逻辑器件(Programmable Logic Device：PLD)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit：专用集成电路)等具有为了执行特定的处理而专门设计的电路结构的处理器即专用电路等。
1个处理部可以由这些各种处理器中的1个构成，也可以由相同种类或不同种类的2个以上的处理器(例如，多个FPGA或者CPU与FPGA的组合)构成。并且，也可以由1个处理器构成多个处理部。作为由1个处理器构成多个处理部的例子，第一，有如下方式：如以客户端和服务器等计算机为代表，由1个以上的CPU和软件的组合构成1个处理器，该处理器作为多个处理部发挥作用。第二，有如下方式：如以片上系统(System On Chip：SoC)等为代表，使用由1个IC(Integrated Circuit：集成电路)芯片实现包括多个处理部的系统整体的功能的处理器。如此，关于各种处理部，作为硬件结构，使用1个以上上述各种处理器而构成。
而且，更具体而言，这些各种处理器的硬件结构为组合半导体元件等电路元件而成的电路(circuitry)。
并且，本发明包括通过安装在计算机使计算机作为本发明所涉及的数据处理装置而发挥作用的数据处理程序及记录有该数据处理程序的非易失性存储介质。
而且，本发明并不限定于上述实施方式，当然在不脱离本发明的精神的范围内能够进行各种变形。
符号说明
1-高光谱相机，2-光源，3-第1被摄体，4、4A、4B-第2被摄体，5-第3被摄体，6、6A、6B-分光信息，7-计算机，8、8A、8B-数据立方体，10-1、10-2-数据处理装置，20-数据获取部，20-1-波长选定部，22-显示用图像生成部，24-代表值计算部，26-光谱数据生成部，30-1、30-2-波长选定部，32-图表制作部，40-输出部，50-显示器，60-用户指示接收部，60-1、60-2-用户指示接收部，70-操作部，100-多光谱相机，110-摄影光学系统，110A、110B-透镜，120-滤光片单元，122-偏振滤光片单元，122A-第1偏振滤光片，122B-第2偏振滤光片，124-带通滤光片单元，124A-第1带通滤光片，124B-第2带通滤光片，130-图像传感器，140-信号处理部，S10-S33-步骤。

Claims (31)

1.一种数据处理装置，其具备处理器，其中，
所述处理器进行如下处理：
数据获取处理，获取第1被摄体的第1光谱数据及第2被摄体的第2光谱数据；及
波长选定处理，从所述获取的所述第1光谱数据及所述第2光谱数据的波长区域选定多个特定波长，
在所述波长选定处理中，根据所述第1光谱数据与所述第2光谱数据的特征量之差来选定所述多个特定波长。
2.根据权利要求1所述的数据处理装置，其中，
所述特征量为分光反射率或分光强度。
3.根据权利要求1或2所述的数据处理装置，其中，
所述多个特定波长中的至少1个特定波长是所述特征量之差最大的波长。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的数据处理装置，其中，
在所述数据获取处理中，
从获取比所述选定的多个特定波长多的波长的二维分光数据的设备获取数据。
5.根据权利要求4所述的数据处理装置，其中，
所述处理器进行如下显示处理：根据所述分光数据将表示所述分光数据的可见图像显示在显示器上。
6.根据权利要求5所述的数据处理装置，其中，
在所述数据获取处理中，根据用户指示在所述显示器上确定所述第1被摄体的第1区域及所述第2被摄体的第2区域，并获取所述第1区域及所述第2区域的所述第1光谱数据及所述第2光谱数据。
7.根据权利要求6所述的数据处理装置，其中，
在所述数据获取处理中，计算所述第1区域及所述第2区域中的特征量的代表值来获取所述第1光谱数据及所述第2光谱数据。
8.根据权利要求7所述的数据处理装置，其中，
所述代表值为平均值、中央值或最频值。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的数据处理装置，其中，
在所述波长选定处理中，将所述第1光谱数据与所述第2光谱数据的特征量之差最大的第1波长和在从所述第1波长隔开规定差以上的波长差的不同的波长区域中所述第1光谱数据与所述第2光谱数据的特征量之差最大或极大的第2波长作为所述特定波长而进行选定。
10.根据权利要求9所述的数据处理装置，其中，
所述规定差为5nm以上。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的数据处理装置，其中，
在所述波长选定处理中，在存在所述获取的所述第1光谱数据与所述第2光谱数据的特征量一致的基准波长的情况下，将在比所述基准波长短的波长侧所述第1光谱数据与所述第2光谱数据的特征量之差最大的第3波长和在比所述基准波长长的波长侧所述第1光谱数据与所述第2光谱数据的特征量之差最大的第4波长作为所述特定波长而进行选定。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的数据处理装置，其中，
在所述波长选定处理中，在所述获取的所述第1光谱数据与所述第2光谱数据的特征量一致的基准波长存在2个以上的情况下，将在2个以上的所述基准波长之间所述第1光谱数据与所述第2光谱数据的特征量之差最大的第5波长作为所述多个特定波长中的一个而进行选定。
13.根据权利要求1至8中任一项所述的数据处理装置，其中，
所述波长选定处理中进行如下处理：
使表示所述获取的所述第1光谱数据及所述第2光谱数据的第1图表及第2图表可识别地显示在显示器上；及
接收与显示在所述显示器上的所述第1图表及所述第2图表相关联地被用户指示的多个波长而作为所述多个特定波长。
14.一种光学元件，其具有多个波长选择元件，其中，
所述多个波长选择元件使由权利要求1至13中任一项所述的数据处理装置选定的所述多个特定波长的波长带透射。
15.一种摄影光学系统，其将权利要求14所述的光学元件配置在光瞳位置或光瞳位置附近。
16.一种摄影装置，其具备：
权利要求15所述的摄影光学系统；及
成像元件，对由所述摄影光学系统成像的、分别透射了所述多个波长选择元件的多个光学像进行拍摄。
17.一种数据处理方法，其包括：
数据获取步骤，获取第1被摄体的第1光谱数据及第2被摄体的第2光谱数据；及
波长选定步骤，从所述获取的所述第1光谱数据及所述第2光谱数据的波长区域选定多个特定波长，并且根据所述第1光谱数据与所述第2光谱数据的特征量之差选定所述多个特定波长，并且
由处理器执行各步骤的处理。
18.根据权利要求17所述的数据处理方法，其中，
所述特征量为分光反射率或分光强度。
19.根据权利要求17或18所述的数据处理方法，其中，
所述至少1个特定波长是所述特征量之差最大的波长。
20.根据权利要求17至19中任一项所述的数据处理方法，其中，
在所述数据获取步骤中，
从获取比所述选定的多个特定波长多的波长的分光数据的设备获取数据。
21.根据权利要求20所述的数据处理方法，其包括如下步骤：
根据所述分光数据将表示所述分光数据的可见图像显示在显示器上。
22.根据权利要求21所述的数据处理方法，其中，
在所述数据获取步骤中，根据用户指示在所述显示器上确定所述第1被摄体的第1区域及所述第2被摄体的第2区域，并获取所述第1区域及所述第2区域的所述第1光谱数据及所述第2光谱数据。
23.根据权利要求22所述的数据处理方法，其中，
在所述数据获取步骤中，计算所述第1区域及所述第2区域的所述特征量的代表值来获取所述第1光谱数据及所述第2光谱数据。
24.根据权利要求23所述的数据处理方法，其中，
所述代表值为平均值、中央值或最频值。
25.根据权利要求17至24中任一项所述的数据处理方法，其中，
在所述波长选定步骤中，将所述第1光谱数据与所述第2光谱数据的特征量之差最大的第1波长和在从所述第1波长隔开规定差以上的波长差的不同的波长区域中所述第1光谱数据与所述第2光谱数据的特征量之差最大或极大的第2波长分别作为所述特定波长而进行选定。
26.根据权利要求25所述的数据处理方法，其中，
所述规定差为5nm以上。
27.根据权利要求17至26中任一项所述的数据处理方法，其中，
在所述波长选定步骤中，在存在所述获取的所述第1光谱数据与所述第2光谱数据的特征量一致的基准波长的情况下，将在比所述基准波长短的波长侧所述第1光谱数据与所述第2光谱数据的特征量之差最大的第3波长和在比所述基准波长长的波长侧所述第1光谱数据与所述第2光谱数据的特征量之差最大的第4波长分别作为所述特定波长而进行选定。
28.根据权利要求17至27中任一项所述的数据处理方法，其中，
在所述波长选定步骤中，在所述获取的所述第1光谱数据与所述第2光谱数据的特征量一致的基准波长存在2个以上的情况下，将在2个以上的所述基准波长之间所述第1光谱数据与所述第2光谱数据的特征量之差最大的第5波长作为所述多个特定波长中的一个而进行选定。
29.根据权利要求17至24中任一项所述的数据处理方法，其中，
所述波长选定步骤包括如下步骤：
使表示所述获取的所述第1光谱数据及所述第2光谱数据的第1图表及第2图表可识别地显示在显示器上；及
接收与显示在所述显示器上的所述第1图表及所述第2图表相关联地被用户指示的多个波长而作为所述多个特定波长。
30.一种数据处理程序，由计算机实现如下功能：
获取第1被摄体的第1光谱数据及第2被摄体的第2光谱数据；及
从所述获取的所述第1光谱数据及所述第2光谱数据的波长区域选定多个特定波长，并且根据所述第1光谱数据与所述第2光谱数据的特征量之差选定所述多个特定波长。
31.一种记录介质，其是非临时性且计算机可读取的记录介质，且记录有权利要求30所述的程序。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024090133A1 (ja) * 2022-10-27 2024-05-02 富士フイルム株式会社 処理装置、検査装置、処理方法、及びプログラム

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003130811A (ja) * 2001-10-25 2003-05-08 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 波長選択機能を利用した検査対象物の検査
JP2007178407A (ja) * 2005-12-28 2007-07-12 Yamatake Corp 検査対象物の異物混入検査方法及びこれに用いる異物混入検査装置
JP6012384B2 (ja) * 2012-10-04 2016-10-25 キヤノン株式会社 動画再生装置、表示制御方法、プログラム及び記憶媒体
JP6931552B2 (ja) * 2017-05-09 2021-09-08 株式会社キーエンス 画像検査装置
JP2020165666A (ja) * 2019-03-28 2020-10-08 セイコーエプソン株式会社 分光検査方法および分光検査装置

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