JP6288445B2 - スペクトル処理装置、スペクトル処理プログラム、スペクトル処理システムおよびスペクトル処理方法 - Google Patents

スペクトル処理装置、スペクトル処理プログラム、スペクトル処理システムおよびスペクトル処理方法 Download PDF

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Description

本発明はスペクトル処理装置、スペクトル処理プログラム、スペクトル処理システムおよびスペクトル処理方法に関するものである。
近年、温度と色の同地観測、植生、鉱物の分類、施設監視（侵入者の検出）、安全管理（異物等の検出）、捜索救難等にリモートセンシングが広く用いられている。
リモートセンシングにおいては、被写体より色情報（スペクトルデータ）を取得し、スペクトルデータを基にセンシングを行うものがあり、スペクトルデータを取得する装置としては、スペクトルセンサが知られている。
スペクトルセンサには波長分解能（色方向における詳細度）が数バンド程度のスペクトル画像を取得するマルチスペクトルセンサと、波長分解能が数十バンド〜数百バンド程度のスペクトル画像を取得するハイパースペクトルセンサがある（非特許文献１）。
ここで、マルチスペクトルセンサとハイパースペクトルセンサを比較すると、データ取得速度、取得データの容量やコストではマルチスペクトルセンサが有利であるが、取得データ量はハイパースペクトルセンサが有利である。
そのため、マルチスペクトルセンサを利用する場合は、同一の測定対象を複数のセンサを用いて測定し、取得するデータ量を増やす試みが行われている。
一方で、複数のセンサで同一の測定対象のスペクトルデータを得る場合、撮影方向やセンサ自身の特性によりデータのバラつきが発生する可能性があるため、取得されるデータを整合させるための補正が必要となる場合がある。
例えば特許文献１では異種センサの測定データの位置誤差の補正のために幾何ひずみの補正を行っている（特許文献１）。
また、特許文献２ではスペクトル帯域の異なる複数のセンサで取得されたマルチスペクトルデータの補正に放射輝度を用いている（特許文献２）。
さらに、特許文献３では、複数のセンサ素子を備えたセンシングデバイスにおいて、地理情報等の幾何学的情報を用いて取得画像を補正している（特許文献３）。
特開平０８−１６１４７４号公報 特開２０１２−５１９９１７号公報 特開２０１３−５１４５７２号公報
林 俊夫、吉村公孝、 「最近のリモートセンシング技術の動向 −地質環境調査への適用性−」、原環センタートピックス、財団法人原子力環境整備促進・資金管理センター、２００３．６．Ｎｏ．６５、ｐ１−８
しかしながら、特許文献１〜３に記載の技術は、いずれもスペクトルデータの補正のために幾何ひずみ、放射輝度、地理情報等の外部情報を、スペクトルデータとは別に必要とするため、補正に必要な情報の容量削減が困難であるという問題があった。
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、補正に必要な情報の容量削減が容易なスペクトル処理装置を提供することを目的とする。
上記の課題を解決するため、本発明の第１の態様は、異なる波長帯と共通する波長帯を有する複数のスペクトルデータを、前記共通する波長帯に基づき、互いに結合可能に補正する補正情報を各々生成する補正情報生成部と、生成された前記補正情報に基づき、複数の前記スペクトルデータを補正する補正部と、を有するスペクトル処理装置である。
本発明の第２の態様は、コンピュータを、異なる波長帯と共通する波長帯を有する複数のスペクトルデータを、前記共通する波長帯に基づき、互いに結合可能に補正する補正情報を各々生成する補正情報生成部と、生成された前記補正情報に基づき、複数の前記スペクトルデータを補正する補正部と、を有するスペクトル処理装置として動作させるスペクトル処理プログラムである。
本発明の第３の態様は、異なる波長帯と共通する波長帯を有する複数のスペクトルデータを取得する複数のスペクトル取得装置と、複数の前記スペクトルデータを、前記共通する波長帯に基づき、互いに結合可能に補正する補正情報を各々生成する補正情報生成部と、生成された前記補正情報に基づき、複数の前記スペクトルデータを補正する補正部とを有するスペクトル処理装置と、を有するスペクトル処理システムである。
本発明の第４の態様は、（ａ）異なる波長帯と共通する波長帯を有する複数のスペクトルデータを、前記共通する波長帯に基づき、互いに結合可能に補正する補正情報を各々生成し、（ｂ）生成された前記補正情報に基づき、複数の前記スペクトルデータを補正する、を有するスペクトル処理方法である。
本発明によれば、補正に必要な情報の容量削減が容易なスペクトル処理装置を提供することができる。
第１の実施形態に係るスペクトル処理システム１の概略を示すブロック図である。 図１のスペクトル処理装置３を示すブロック図である。 図１の詳細図である。 第１の実施形態に係るスペクトル処理装置３を用いたスペクトル処理方法の概要を説明する図である。 第１の実施形態に係るスペクトル処理装置３を用いたスペクトル処理方法の概要を示すフロー図である。 第１の実施形態に係るスペクトル処理システム１を用いたスペクトル処理方法の詳細を示すフロー図である。 第２の実施形態に係るスペクトル処理システム１ａの概略を示すブロック図である。 第２の実施形態に係るスペクトル処理システム１ａを用いたスペクトル処理方法の詳細を示すフロー図である。
以下、図面に基づいて本発明に好適な実施形態を詳細に説明する。
まず、図１〜図３を参照して第１の実施形態に係るスペクトル処理装置３を備えたスペクトル処理システム１の構成について説明する。
ここではスペクトル処理システム１およびスペクトル処理装置３として、マルチスペクトルセンサで得られたデータ（マルチスペクトルデータ）を処理するシステムおよび装置が例示されている。
図１に示すように、スペクトル処理システム１は、異なる波長帯と共通する波長帯を有する複数のスペクトルデータを取得する複数のスペクトル取得装置としてのマルチスペクトルセンサ５ａ、５ｂ、５ｃと、スペクトル処理装置３を有している。
図１および図２に示すようにスペクトル処理装置３は、複数のスペクトルデータを、スペクトルデータにおける共通する波長帯に基づき、互いに結合可能に補正する補正情報としての補正係数（詳細は後述）を各々生成する補正情報生成部７と、生成された補正情報に基づき、複数のスペクトルデータを補正する補正部９とを有している。
また、スペクトル処理装置３は、図３に示すように補正された複数のスペクトルデータを結合する結合処理部１１、およびスペクトル処理に必要な情報を記憶する記憶部１３をさらに有している。
マルチスペクトルセンサ５ａ、５ｂ、５ｃはそれぞれ異なる波長帯のスペクトルデータを取得できるため、後述するように、これらのスペクトルデータを組み合わせることにより、スペクトル処理システム１は、１台のマルチスペクトルセンサでは取得できない波長帯のスペクトルデータを取得できる。ただし、マルチスペクトルセンサ５ａ、５ｂ、５ｃは少なくとも１波長を共通する波長帯として取得可能に構成されている。ここでは共通する波長をλｂとする。
なお、図１および図３では３つのマルチスペクトルセンサ５ａ、５ｂ、５ｃを例示しているが、マルチスペクトルセンサの数は３つには限定されない。また、マルチスペクトルセンサの組み合わせにより、スペクトルデータを取得する波長帯の組み替えも可能である。
次に、第１の実施形態に係るスペクトル処理装置３を用いたスペクトル処理方法の概要について、図４および図５を参照して説明する。
まず、ある測定対象について、ハイパースペクトルセンサを用いて測定を行った場合、図４に示すスペクトル強度と波長の関係を有するスペクトルデータ１００（ハイパースペクトルデータ）が得られるとする。
この場合、スペクトルデータ１００は測定可能な波長帯全体に渡るスペクトルデータであるため、比較用のスペクトルデータを有するデータベース等との詳細なマッチングが可能であるが、ハイパースペクトルセンサがマルチスペクトルセンサよりも高価であること、マルチスペクトルセンサよりもデータ取得に時間が掛かることが欠点として挙げられる。また、ハイパースペクトルデータはマルチスペクトルデータよりもデータ容量が大きいため、そのマッチング処理にもマルチスペクトルセンサよりも時間が掛かってしまう。また、運用面を考えた場合、目標探索等の用途についてはハイパースペクトルデータのバンド数を全て使って正確な分類を行う必要はなく、速さを優先する場合も考えられる。それらの場面において、ハイパースペクトルセンサのデータ中には不要な波長域も含まれるため、効率的な運用ができない場合がある。
一方で、マルチスペクトルセンサを用いてスペクトルデータを得る場合、１つのマルチスペクトルセンサから得られるデータのみでは、波長帯が限定されるため、データベースによる分類が非常に困難だが、第１の実施形態のように、取得する波長域が異なるマルチスペクトルセンサ５ａ、５ｂ、５ｃを用い、各々取得したスペクトルデータ１０１、１０３、１０５を結合することで、システム的にマルチスペクトルセンサ以上、ハイパースペクトルセンサ以下の運用にデータ容量や処理速度が最適化されたスペクトルデータ１０７を得ることができる。このようなデータは、特に分類処理においては、詳細な分類を必要としない捜索用途や、植生と地表、コンクリート等の人工物といった簡易的な分類も機械的に可能になるため、有益である。さらに、この構造では運用（被写体）に応じて取得波長帯を増減することも可能である。
ここで、スペクトルデータ１０１、１０３、１０５を結合させるためにはスペクトルデータ１０１、１０３、１０５の波長強度を同期（整合）させる必要がある。しかしながら、スペクトルデータの補正のために上記のような外部情報を用いた場合、補正に必要な情報の容量削減が困難である。
本発明者はこれに対して鋭意検討の結果、取得したスペクトルデータ自体を基に補正に必要な情報を生成すること、具体的にはスペクトルデータにおける共通する波長帯に基づきスペクトルデータ１０１、１０３、１０５の補正情報を生成することにより、外部情報を用いることなくスペクトルデータ１０１、１０３、１０５を結合可能に補正できることを見出した。
より具体的には、まず、スペクトル処理装置３の補正情報生成部７は、スペクトルデータ１０１、１０３、１０５における共通する波長帯に基づき補正係数を各々生成する（図５のＳ１）。具体的には、スペクトルデータ１０１、１０３、１０５のうち、１つのスペクトルデータの共通する波長帯（ここでは波長λｂ）の強度を基準として他のスペクトルデータの共通する波長帯の強度を整合させる補正係数を生成する。
次に、スペクトル処理装置３の補正部９は、生成された補正係数に基づき、スペクトルデータ１０１、１０３、１０５を補正する（図５のＳ２）。
以上が第１の実施形態に係るスペクトル処理装置３を用いたスペクトル処理方法の概要である。
次に、第１の実施形態に係るスペクトル処理システム１を用いたスペクトル処理方法の詳細について、図３〜図６を参照して説明する。
まず、図３に示すマルチスペクトルセンサ５ａ、５ｂ、５ｃは、測定対象からの入射光（測定対象が放射または反射した光）を受光する等して、図４に示す測定対象のスペクトルデータ１０１、１０３、１０５を取得する（図６のＳ１１）。測定対象はスペクトルデータが取得できるものであれば特に限定されるものではないが、例えば植生、鉱物、監視対象の施設、安全管理対象の設備、捜索救難を行っている地点が挙げられる。
次に、図３に示すマルチスペクトルセンサ５ａ、５ｂ、５ｃはスペクトルデータ１０１、１０３、１０５をスペクトル処理装置３に送信し、スペクトル処理装置３の補正情報生成部７はスペクトルデータ１０１、１０３、１０５を受信して記憶部１３に記憶する（図６のＳ１２）。
次に、図３に示すスペクトル処理装置３の補正情報生成部７は、スペクトルデータ１０１、１０３、１０５における共通する波長帯に基づき補正係数を各々生成する（図６のＳ１３、図５のＳ１）。具体的には、１つのスペクトルデータ（補正の基準とするスペクトルデータ）の、他のスペクトルデータと共通する波長λｂの強度をＩｂとした場合に、以下の式（Ａ）に基づき、補正係数を生成する。
なお、ここではマルチスペクトルセンサ５ａで取得されたスペクトルデータ１０１の番号を１、マルチスペクトルセンサ５ｂで取得されたスペクトルデータ１０３の番号を２、マルチスペクトルセンサ５ｃで取得されたスペクトルデータ１０５の番号を３とする。
ｘｉ＝Ｉｂ／Ｉｉ…式（Ａ）

ｘｉ ：補正係数
Ｉｉ ：補正対象のスペクトルデータの共通する波長の強度
ｉ ：スペクトルデータの番号
式（Ａ）に基づく補正係数の具体例としては、例えば、マルチスペクトルセンサ５ａで取得されたスペクトルデータ１０１の共通波長λｂにおける波長強度Ｉｂを基準とすると、スペクトルデータ１０３（波長λｂにおける波長強度がＩ２）の補正係数ｘ２はＩｂ／Ｉ２となる。また、スペクトルデータ１０５（波長λｂにおける波長強度がＩ３）の補正係数ｘ３はＩｂ／Ｉ３となる。なお、スペクトルデータ１０１は基準となるデータであるため、補正係数は１となる。
次に、スペクトル処理装置３の補正部９は、生成した補正係数を用い、以下の式（Ｂ）に基づき、スペクトルデータ１０１、１０３、１０５を補正する（図６のＳ１４、図５のＳ２）。
Ｓｉ´（λ）＝ｘｉ・Ｓｉ（λ）…式（Ｂ）
ただし、
ｘｉ ：補正係数
Ｓｉ（λ） ：補正前のスペクトルデータの強度
Ｓｉ´（λ）：補正後のスペクトルデータの強度
λ ：波長
このように、補正係数ｘｉはスペクトルデータ１０１、１０３、１０５を基に生成されるため、補正係数を生成するための外部情報等を別途用意する必要はない。
次に、図３に示すスペクトル処理装置３の結合処理部１１は補正されたスペクトルデータ１０１、１０３、１０５を結合してスペクトルデータ１０７を得る（図６のＳ１５）。
次に、スペクトル処理装置３の結合処理部１１は得られたスペクトルデータ１０７を記憶部１３に記憶する（図６のＳ１６）。
その後は、図３に示すスペクトル処理装置３がスペクトルデータ１０７を目的（温度と色の同地観測、植生、鉱物の分類、施設監視、安全管理、捜索救難等）に応じて運用する（図６のＳ１７）。
以上が第１の実施形態に係るスペクトル処理システム１を用いたスペクトル処理方法の詳細である。
このように、第１の実施形態によれば、スペクトル処理システム１は、異なる波長帯と共通する波長帯を有する複数のスペクトルデータを取得するマルチスペクトルセンサ５ａ、５ｂ、５ｃと、スペクトル処理装置３とを有し、スペクトル処理装置３は複数のスペクトルデータを、スペクトルデータにおける共通する波長帯に基づき互いに結合可能に補正する補正係数を各々生成する補正情報生成部７と、生成された補正係数に基づき、複数のスペクトルデータを補正する補正部９とを有している。
そのため、スペクトル処理システム１は補正係数を生成するための外部情報等を別途用意する必要はなく、補正に必要な情報の容量削減が容易である。
また、第１の実施形態によれば、スペクトル処理システム１はマルチスペクトルセンサの選択や設定により、運用場面に応じたスペクトルバンド数を柔軟に適用できるため、自動的な分類が可能となり、また、データ容量の最適化を図ることが可能である。
次に、第２の実施形態に係るスペクトル処理システム１ａおよびスペクトル処理装置３ａについて、図７および図８を参照して説明する。
第２の実施形態は、第１の実施形態とは異なり、補正係数を生成してスペクトルデータを補正するのではなく、測定対象からの入射光をダイクロックミラー１５で分光してマルチスペクトルセンサ５ａ、５ｂ、５ｃに導光することにより、補正をせずに互いに結合可能なマルチスペクトルデータを得るものである。
なお、第２の実施形態において、第１の実施形態と同様の機能を果たす要素については同一の番号を付し、主に第１の実施形態と異なる部分について説明する。
まず、図７を参照して第２の実施形態に係るスペクトル処理システム１ａの構成について説明する。
図７に示すように、第２の実施形態に係るスペクトル処理システム１ａは、入射光Ｌの光路とマルチスペクトルセンサ５ａ、５ｂ、５ｃの間に同期装置としてのダイクロックミラー１５が設けられている。
ダイクロックミラー１５は一部の波長帯に対して反射、透過する性質をもつミラーであり、入射光Ｌはダイクロックミラー１５によってここでは３つの波長帯に分光されてマルチスペクトルセンサ５ａ、５ｂ、５ｃに入射する。
また、スペクトル処理装置３ａには第１の実施形態における補正情報生成部７および補正部９に相当する構成は設けられていない。この理由は後述する。
次に、第２の実施形態に係るスペクトル処理システム１ａを用いたスペクトル処理方法について、図７および図８を参照して説明する。
まず、図７に示すダイクロックミラー１５は、測定対象からの入射光Ｌ（測定対象が放射または反射した光）を分光して、マルチスペクトルセンサ５ａ、５ｂ、５ｃへ導光する（図８のＳ２１）。
次に、図７に示すマルチスペクトルセンサ５ａ、５ｂ、５ｃは分光した入射光からスペクトルデータ１０１、１０３、１０５を取得してスペクトル処理装置３ａに送信する（図８のＳ２２）。スペクトル処理装置３ａの結合処理部１１はスペクトルデータ１０１、１０３、１０５（図４参照）を受信して記憶部１３に記憶する（図８のＳ２３）。
次に、図７に示すスペクトル処理装置３ａの結合処理部１１はスペクトルデータ１０１、１０３、１０５を結合してスペクトルデータ１０７を得る（図８のＳ２４）。
なお、スペクトルデータ１０１、１０３、１０５はダイクロックミラー１５によって分光されたものであり、同一波長での波長強度が同一であるため、結合のためのデータ補正は不要である。これがスペクトル処理装置３ａに補正情報生成部７および補正部９に相当する構成が設けられていない理由である。
次に、図７に示す結合処理部１１は得られたスペクトルデータ１０７を記憶部１３に記憶する（図８のＳ２５）。
その後は図７に示すスペクトル処理装置３ａは、スペクトルデータ１０７を目的（温度と色の同地観測、植生、鉱物の分類、施設監視、安全管理、捜索救難等）に応じて運用する（図８のＳ２６）。
このように、スペクトルデータ１０１、１０３、１０５を補正するのではなく、ダイクロックミラー１５を設けて、あらかじめ同一波長での波長強度が同一のスペクトルデータをマルチスペクトルセンサ５ａ、５ｂ、５ｃが取得するようにしてもよい。
このような構成とすることにより、補正をせずに互いに結合可能なスペクトルデータを得ることができる。
このように、第２の実施形態によれば、スペクトル処理システム１ａは、入射光の光路とマルチスペクトルセンサ５ａ、５ｂ、５ｃの間にダイクロックミラー１５が設けられている。
そのため、補正の必要が無いスペクトルデータを得ることができ、スペクトルデータの結合が容易である。
（付記）
本発明は以下の付記のようにも記載されるが、下記には限定されない。
（付記１）
異なる波長帯と共通する波長帯を有する複数のスペクトルデータを、前記共通する波長帯に基づき、互いに結合可能に補正する補正情報を各々生成する補正情報生成部と、
生成された前記補正情報に基づき、複数の前記スペクトルデータを補正する補正部と、
を有するスペクトル処理装置。
（付記２）
前記補正情報は、複数の前記スペクトルデータのうち、１つの前記スペクトルデータの前記共通する波長帯の強度を基準として他の前記スペクトルデータの前記共通する波長帯の強度を整合させる補正係数である、付記１に記載のスペクトル処理装置。
（付記３）
前記補正情報生成部は、複数の前記スペクトルデータのうち、１つの前記スペクトルデータの、他の前記スペクトルデータと共通する波長の強度をＩｂとした場合に、以下の式（Ａ）に基づき前記補正情報としての前記補正係数を算出し、
前記補正部は以下の式（Ｂ）に基づき、複数の前記スペクトルデータを補正する、付記１または２に記載のスペクトル処理装置。
ｘｉ＝Ｉｂ／Ｉｉ…式（Ａ）
Ｓｉ´（λ）＝ｘｉ・Ｓｉ（λ）…式（Ｂ）
ただし、
ｘｉ ：補正係数
Ｉｉ ：補正対象のスペクトルデータの共通する波長の強度
ｉ ：スペクトルデータの番号
Ｓｉ（λ） ：補正前のスペクトルデータの強度
Ｓｉ´（λ）：補正後のスペクトルデータの強度
λ ：波長
（付記４）
補正された複数の前記スペクトルデータを結合する結合処理部を有する、付記１〜３のいずれか一項に記載のスペクトル処理装置。
（付記５）
前記スペクトルデータはマルチスペクトルデータである、付記１〜４のいずれか一項に記載のスペクトル処理装置。
（付記６）
前記共通する波長帯は、少なくとも１波長を有する、付記１〜５のいずれか一項に記載のスペクトル処理装置。
（付記７）
コンピュータを、
異なる波長帯と共通する波長帯を有する複数のスペクトルデータを、前記共通する波長帯に基づき、互いに結合可能に補正する補正情報を各々生成する補正情報生成部と、
生成された前記補正情報に基づき、複数の前記スペクトルデータを補正する補正部と、
を有するスペクトル処理装置として動作させるスペクトル処理プログラム。
（付記８）
前記補正情報は、複数の前記スペクトルデータのうち、１つの前記スペクトルデータの前記共通する波長帯の強度を基準として他の前記スペクトルデータの前記共通する波長帯の強度を整合させる補正係数である、付記７に記載のプログラム。
（付記９）
前記補正情報生成部は、複数の前記スペクトルデータのうち、１つの前記スペクトルデータの、他の前記スペクトルデータと共通する波長の強度をＩｂとした場合に、以下の式（Ａ）に基づき前記補正情報としての前記補正係数を算出し、
前記補正部は以下の式（Ｂ）に基づき、複数の前記スペクトルデータを補正する、付記７または８に記載のプログラム。
ｘｉ＝Ｉｂ／Ｉｉ…式（Ａ）
Ｓｉ´（λ）＝ｘｉ・Ｓｉ（λ）…式（Ｂ）
ただし、
ｘｉ ：補正係数
Ｉｉ ：補正対象のスペクトルデータの共通する波長の強度
ｉ ：スペクトルデータの番号
Ｓｉ（λ） ：補正前のスペクトルデータの強度
Ｓｉ´（λ）：補正後のスペクトルデータの強度
λ ：波長
（付記１０）
前記スペクトル処理装置は、補正された複数の前記スペクトルデータを結合する結合処理部を有する、付記７〜９のいずれか一項に記載のプログラム。
（付記１１）
前記スペクトルデータはマルチスペクトルデータである、付記７〜１０のいずれか一項に記載のプログラム。
（付記１２）
前記共通する波長帯は、少なくとも１波長を有する、付記７〜１１のいずれか一項に記載のプログラム。
（付記１３）
異なる波長帯と共通する波長帯を有する複数のスペクトルデータを取得する複数のスペクトル取得装置と、
複数の前記スペクトルデータを、前記共通する波長帯に基づき、互いに結合可能に補正する補正情報を各々生成する補正情報生成部と、生成された前記補正情報に基づき、複数の前記スペクトルデータを補正する補正部とを有するスペクトル処理装置と、
を有するスペクトル処理システム。
（付記１４）
前記補正情報は、複数の前記スペクトルデータのうち、１つの前記スペクトルデータの前記共通する波長帯の強度を基準として他の前記スペクトルデータの前記共通する波長帯の強度を整合させる補正係数である、付記１３に記載のスペクトル処理システム。
（付記１５）
前記補正情報生成部は、複数の前記スペクトルデータのうち、１つの前記スペクトルデータの、他の前記スペクトルデータと共通する波長の強度をＩｂとした場合に、以下の式（Ａ）に基づき前記補正情報としての前記補正係数を算出し、
前記補正部は以下の式（Ｂ）に基づき、複数の前記スペクトルデータを補正する、付記１３または１４に記載のスペクトル処理システム。
ｘｉ＝Ｉｂ／Ｉｉ…式（Ａ）
Ｓｉ´（λ）＝ｘｉ・Ｓｉ（λ）…式（Ｂ）
ただし、
ｘｉ ：補正係数
Ｉｉ ：補正対象のスペクトルデータの共通する波長の強度
ｉ ：スペクトルデータの番号
Ｓｉ（λ） ：補正前のスペクトルデータの強度
Ｓｉ´（λ）：補正後のスペクトルデータの強度
λ ：波長
（付記１６）
補正された複数の前記スペクトルデータを結合する結合処理部を有する、付記１３〜１５のいずれか一項に記載のスペクトル処理システム。
（付記１７）
複数の前記スペクトル取得装置は、マルチスペクトルセンサである、付記１３〜１６のいずれか一項に記載のスペクトル処理システム。
（付記１８）
（ａ）異なる波長帯と共通する波長帯を有する複数のスペクトルデータを、前記共通する波長帯に基づき、互いに結合可能に補正する補正情報を各々生成し、
（ｂ）生成された前記補正情報に基づき、複数の前記スペクトルデータを補正する、を有するスペクトル処理方法。
（付記１９）
前記補正情報は、複数の前記スペクトルデータのうち、１つの前記スペクトルデータの前記共通する波長帯の強度を基準として他の前記スペクトルデータの前記共通する波長帯の強度を整合させる補正係数である、付記１８に記載のスペクトル処理方法。
（付記２０）
前記（ａ）は、複数の前記スペクトルデータのうち、１つの前記スペクトルデータの、他の前記スペクトルデータと共通する波長の強度をＩｂとした場合に、以下の式（Ａ）に基づき前記補正情報としての前記補正係数を算出し、
前記（ｂ）は、以下の式（Ｂ）に基づき、複数の前記スペクトルデータを補正する、付記１８または１９に記載のスペクトル処理方法。
ｘｉ＝Ｉｂ／Ｉｉ…式（Ａ）
Ｓｉ´（λ）＝ｘｉ・Ｓｉ（λ）…式（Ｂ）
ただし、
ｘｉ ：補正係数
Ｉｉ ：補正対象のスペクトルデータの共通する波長の強度
ｉ ：スペクトルデータの番号
Ｓｉ（λ） ：補正前のスペクトルデータの強度
Ｓｉ´（λ）：補正後のスペクトルデータの強度
λ ：波長
（付記２１）
（ｃ）補正された複数の前記スペクトルデータを結合する、を有する、付記１８〜２０のいずれか一項に記載のスペクトル処理方法。
（付記２２）
前記スペクトルデータはマルチスペクトルデータである、付記１８〜２１のいずれか一項に記載のスペクトル処理方法。
（付記２３）
前記共通する波長帯は、少なくとも１波長を有する、付記１８〜２２のいずれか一項に記載のスペクトル処理方法。
（付記２４）
異なる波長帯を有する複数のスペクトルデータを取得する複数のスペクトル取得装置と、
複数の前記スペクトルデータを同期させる同期装置と、
を有するスペクトル処理システム。
（付記２５）
前記同期装置は、ダイクロックミラーである、付記２４に記載のスペクトル処理システム。
（付記２６）
補正された複数の前記スペクトルデータを結合する結合処理部を有する、付記２４または２５のいずれか一項に記載のスペクトル処理システム。
（付記２７）
コンピュータを、
異なる波長帯と共通する波長帯を有する複数のスペクトルデータを、前記共通する波長帯に基づき、互いに結合可能に補正する補正情報を各々生成する補正情報生成部と、
生成された前記補正情報に基づき、複数の前記スペクトルデータを補正する補正部と、
を有するスペクトル処理装置として動作させるスペクトル処理プログラムが記録された記録媒体。
（付記２８）
前記補正情報は、複数の前記スペクトルデータのうち、１つの前記スペクトルデータの前記共通する波長帯の強度を基準として他の前記スペクトルデータの前記共通する波長帯の強度を整合させる補正係数である、付記２７に記載の記録媒体。
（付記２９）
前記補正情報生成部は、複数の前記スペクトルデータのうち、１つの前記スペクトルデータの、他の前記スペクトルデータと共通する波長の強度をＩｂとした場合に、以下の式（Ａ）に基づき前記補正情報としての前記補正係数を算出し、
前記補正部は以下の式（Ｂ）に基づき、複数の前記スペクトルデータを補正する、付記２７または２８に記載の記録媒体。
ｘｉ＝Ｉｂ／Ｉｉ…式（Ａ）
Ｓｉ´（λ）＝ｘｉ・Ｓｉ（λ）…式（Ｂ）
ただし、
ｘｉ ：補正係数
Ｉｉ ：補正対象のスペクトルデータの共通する波長の強度
ｉ ：スペクトルデータの番号
Ｓｉ（λ） ：補正前のスペクトルデータの強度
Ｓｉ´（λ）：補正後のスペクトルデータの強度
λ ：波長
（付記３０）
前記スペクトル処理装置は、補正された複数の前記スペクトルデータを結合する結合処理部を有する、付記２７〜２９のいずれか一項に記載の記録媒体。
（付記３１）
前記スペクトルデータはマルチスペクトルデータである、付記２７〜３０のいずれか一項に記載の記録媒体。
（付記３２）
前記共通する波長帯は、少なくとも１波長を有する、付記２７〜３１のいずれか一項に記載の記録媒体。
以上、実施形態に基づき本発明を説明したが、これら実施形態は単に例を挙げて発明を説明するためのものであって、本発明の範囲がこれらに限定されることを意味するものではない。当業者であれば、上記記載に基づき各種変形例および改良例に想到するのは当然であり、これらも本発明の範囲に含まれるものと了解される。
例えば、上記した実施形態ではスペクトル取得装置としてマルチスペクトルセンサを用いているが、本発明は何らこれに限定されることはなく、ハイパースペクトルセンサやスペクトルメーター（画像でなく点のスペクトルデータを得る計測器）を用いることもできる。
また、第１の実施形態ではマルチスペクトルセンサ５ａで取得されたスペクトルデータ１０１の強度を基準にして補正係数を生成しているが、マルチスペクトルセンサ５ｂで取得されたスペクトルデータ１０３、またはマルチスペクトルセンサ５ｃで取得されたスペクトルデータ１０５を基準にして補正係数を生成してもよい。
なお、上記スペクトル処理装置３の各部は、ハードウェアとソフトウェアの組み合わせを用いて実現すればよい。ハードウェアとソフトウェアとを組み合わせた形態では、ＲＡＭにコンピュータをスペクトル処理装置３として動作させるためのプログラムが展開され、プログラムに基づいて制御部（ＣＰＵ）等のハードウェアを動作させることによって、各部を各種構成として動作させる。また、前記プログラムは、記録媒体に記録されて頒布されても良い。当該記録媒体に記録されたプログラムは、有線、無線、または記録媒体そのものを介して、メモリに読込まれ、制御部等を動作させる。なお、記録媒体を例示すれば、オプティカルディスクや磁気ディスク、半導体メモリ装置、ハードディスクなどが挙げられる。
１ ：スペクトル処理システム
１ａ ：スペクトル処理システム
３ ：スペクトル処理装置
３ａ ：スペクトル処理装置
５ａ ：マルチスペクトルセンサ
５ｂ ：マルチスペクトルセンサ
５ｃ ：マルチスペクトルセンサ
７ ：補正情報生成部
９ ：補正部
１１ ：結合処理部
１３ ：記憶部
１５ ：ダイクロックミラー
１００ ：スペクトルデータ
１０１ ：スペクトルデータ
１０３ ：スペクトルデータ
１０５ ：スペクトルデータ
１０７ ：スペクトルデータ

Claims (12)

  1. 異なる波長帯と共通する波長帯を有する複数のスペクトルデータを、前記共通する波長帯に基づき、互いに結合可能に補正する補正情報を各々生成する補正情報生成部と、
    生成された前記補正情報に基づき、複数の前記スペクトルデータを補正する補正部と、
    を有し、
    前記補正情報は、複数の前記スペクトルデータのうち、１つの前記スペクトルデータの前記共通する波長帯の強度を基準として他の前記スペクトルデータの前記共通する波長帯の強度を整合させる補正係数である、
    スペクトル処理装置。
  2. 異なる波長帯と共通する波長帯を有する複数のスペクトルデータを、前記共通する波長帯に基づき、互いに結合可能に補正する補正情報を各々生成する補正情報生成部と、
    生成された前記補正情報に基づき、複数の前記スペクトルデータを補正する補正部と、
    を有し、
    前記補正情報生成部は、複数の前記スペクトルデータのうち、１つの前記スペクトルデータの、他の前記スペクトルデータと共通する波長の強度をＩｂとした場合に、以下の式（Ａ）に基づき前記補正情報としての補正係数を算出し、
    前記補正部は以下の式（Ｂ）に基づき、複数の前記スペクトルデータを補正するスペクトル処理装置。
    ｘｉ＝Ｉｂ／Ｉｉ…式（Ａ）
    Ｓｉ´（λ）＝ｘｉ・Ｓｉ（λ）…式（Ｂ）
    ただし、
    ｘｉ ：補正係数
    Ｉｉ ：補正対象のスペクトルデータの共通する波長の強度
    ｉ ：スペクトルデータの番号
    Ｓｉ（λ） ：補正前のスペクトルデータの強度
    Ｓｉ´（λ）：補正後のスペクトルデータの強度
    λ ：波長
  3. 補正された複数の前記スペクトルデータを結合する結合処理部を有する、請求項１または請求項２に記載のスペクトル処理装置。
  4. 前記スペクトルデータはマルチスペクトルデータである、請求項１〜３のいずれか一項に記載のスペクトル処理装置。
  5. 前記共通する波長帯は、少なくとも１波長を有する、請求項１〜４のいずれか一項に記載のスペクトル処理装置。
  6. コンピュータを、
    異なる波長帯と共通する波長帯を有する複数のスペクトルデータを、前記共通する波長帯に基づき、互いに結合可能に補正する補正情報を各々生成する補正情報生成部と、
    生成された前記補正情報に基づき、複数の前記スペクトルデータを補正する補正部と、
    を有し、
    前記補正情報は、複数の前記スペクトルデータのうち、１つの前記スペクトルデータの前記共通する波長帯の強度を基準として他の前記スペクトルデータの前記共通する波長帯の強度を整合させる補正係数である、
    スペクトル処理装置として動作させるスペクトル処理プログラム。
  7. コンピュータを、
    異なる波長帯と共通する波長帯を有する複数のスペクトルデータを、前記共通する波長帯に基づき、互いに結合可能に補正する補正情報を各々生成する補正情報生成部と、
    生成された前記補正情報に基づき、複数の前記スペクトルデータを補正する補正部と、
    を有し、
    前記補正情報生成部は、複数の前記スペクトルデータのうち、１つの前記スペクトルデータの、他の前記スペクトルデータと共通する波長の強度をＩ ｂ とした場合に、以下の式（Ａ）に基づき前記補正情報としての補正係数を算出し、
    前記補正部は以下の式（Ｂ）に基づき、複数の前記スペクトルデータを補正するスペクトル処理装置として動作させるスペクトル処理プログラム。
    ｘ ｉ ＝Ｉ ｂ ／Ｉ ｉ …式（Ａ）
    Ｓ ｉ ´（λ）＝ｘ ｉ ・Ｓ ｉ （λ）…式（Ｂ）
    ただし、
    ｘ ｉ ：補正係数
    Ｉ ｉ ：補正対象のスペクトルデータの共通する波長の強度
    ｉ ：スペクトルデータの番号
    Ｓ ｉ （λ） ：補正前のスペクトルデータの強度
    Ｓ ｉ ´（λ）：補正後のスペクトルデータの強度
    λ ：波長
  8. 異なる波長帯と共通する波長帯を有する複数のスペクトルデータを取得する複数のスペクトル取得装置と、
    複数の前記スペクトルデータを、前記共通する波長帯に基づき、互いに結合可能に補正する補正情報を各々生成する補正情報生成部と、生成された前記補正情報に基づき、複数の前記スペクトルデータを補正する補正部とを有するスペクトル処理装置と、
    を有し、
    前記補正情報は、複数の前記スペクトルデータのうち、１つの前記スペクトルデータの前記共通する波長帯の強度を基準として他の前記スペクトルデータの前記共通する波長帯の強度を整合させる補正係数である、
    スペクトル処理システム。
  9. 異なる波長帯と共通する波長帯を有する複数のスペクトルデータを取得する複数のスペクトル取得装置と、
    複数の前記スペクトルデータを、前記共通する波長帯に基づき、互いに結合可能に補正する補正情報を各々生成する補正情報生成部と、生成された前記補正情報に基づき、複数の前記スペクトルデータを補正する補正部とを有するスペクトル処理装置と、
    を有し、
    前記補正情報生成部は、複数の前記スペクトルデータのうち、１つの前記スペクトルデータの、他の前記スペクトルデータと共通する波長の強度をＩ ｂ とした場合に、以下の式（Ａ）に基づき前記補正情報としての補正係数を算出し、
    前記補正部は以下の式（Ｂ）に基づき、複数の前記スペクトルデータを補正する
    スペクトル処理システム。
    ｘ ｉ ＝Ｉ ｂ ／Ｉ ｉ …式（Ａ）
    Ｓ ｉ ´（λ）＝ｘ ｉ ・Ｓ ｉ （λ）…式（Ｂ）
    ただし、
    ｘ ｉ ：補正係数
    Ｉ ｉ ：補正対象のスペクトルデータの共通する波長の強度
    ｉ ：スペクトルデータの番号
    Ｓ ｉ （λ） ：補正前のスペクトルデータの強度
    Ｓ ｉ ´（λ）：補正後のスペクトルデータの強度
    λ ：波長
  10. 前記スペクトル処理装置は、補正された複数の前記スペクトルデータを結合する結合処理部を有する、請求項８に記載のスペクトル処理システム。
  11. （ａ）異なる波長帯と共通する波長帯を有する複数のスペクトルデータを、前記共通する波長帯に基づき、互いに結合可能に補正する補正情報を各々生成し、
    （ｂ）生成された前記補正情報に基づき、複数の前記スペクトルデータを補正する、を有し、
    前記補正情報は、複数の前記スペクトルデータのうち、１つの前記スペクトルデータの前記共通する波長帯の強度を基準として他の前記スペクトルデータの前記共通する波長帯の強度を整合させる補正係数である、
    スペクトル処理方法。
  12. （ａ）異なる波長帯と共通する波長帯を有する複数のスペクトルデータを、前記共通する波長帯に基づき、互いに結合可能に補正する補正情報を各々生成し、
    （ｂ）生成された前記補正情報に基づき、複数の前記スペクトルデータを補正する、を有し、
    前記（ａ）は、複数の前記スペクトルデータのうち、１つの前記スペクトルデータの、他の前記スペクトルデータと共通する波長の強度をＩ ｂ とした場合に、以下の式（Ａ）に基づき前記補正情報としての補正係数を算出して行い、
    前記（ｂ）は以下の式（Ｂ）に基づき、複数の前記スペクトルデータを補正して行う
    スペクトル処理方法。
    ｘ ｉ ＝Ｉ ｂ ／Ｉ ｉ …式（Ａ）
    Ｓ ｉ ´（λ）＝ｘ ｉ ・Ｓ ｉ （λ）…式（Ｂ）
    ただし、
    ｘ ｉ ：補正係数
    Ｉ ｉ ：補正対象のスペクトルデータの共通する波長の強度
    ｉ ：スペクトルデータの番号
    Ｓ ｉ （λ） ：補正前のスペクトルデータの強度
    Ｓ ｉ ´（λ）：補正後のスペクトルデータの強度
    λ ：波長
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