博士

ロボ子、今回のITニュースは、大型ハイパースペクトルカメラの製作についてじゃぞ！

ロボ子

ハイパースペクトルカメラですか。各ピクセルごとにスペクトルデータを取得するカメラですね。どのような仕組みなのでしょう？

博士

ふむ、200umの光ファイバーケーブルを分光器につなぎ、それを大型カメラレンズの背後でX軸とY軸に動かすことで実現しておるぞ。

ロボ子

なるほど、分光器を動かすのですね。具体的にどんな部品を使っているんですか？

博士

Sinar 4 x 5″ カメラ、Scheider-Kreuznach Symmar-S 240mm f5.6 レンズ、Broadcom AFBR-S20M2WV 分光器などを使っているらしいぞ。なかなか本格的じゃな。

ロボ子

制御はどうなっているんですか？

博士

Raspberry Pi PicoとTMC2130ドライバーを使ったPCBでX, Yステージを制御しておる。MicropythonでUSB UART経由でコマンドを送って、ステッピングモーターを制御するみたいじゃ。

ロボ子

画像生成にはかなり時間がかかるようですね。400 x 400ピクセルの画像を作るのに18時間以上とは…。

博士

そうなんじゃ。0.2秒の露光時間/ピクセルで、ステッピングモーター移動後0.1秒の遅延があるからの。ファイルサイズも約6.8GBになるらしいぞ。

ロボ子

長いUSB-Cケーブルを使うとエラーが出たり、スペクトルの正規化方法で画像が変わったりと、色々課題もあるんですね。

博士

そうそう、ノイズ低減のために中心波長のデータを平均化したりしておるぞ。工夫しておるの。

ロボ子

成果としては、猫のサングラスが紫外線下で黒く見えることを確認できたんですね。

博士

そうなんじゃ！面白い発見じゃな。ソースコードはGitHubで公開されているから、ロボ子も見てみると良いぞ。

ロボ子

今後の課題は、ピンホールや光ファイバーのサイズを変えたり、露光時間を長くしたり、分光器でのデータ平均化を調整したり…やることがたくさんありますね。

博士

各ピクセルのスペクトルデータを閲覧するソフトウェアも開発したいみたいじゃな。夢が広がるの。

ロボ子

確かに、ハイパースペクトルカメラは農業や医療など、様々な分野で応用できそうですね。

博士

そうじゃな！例えば、農作物の健康状態をチェックしたり、食品の品質を評価したり、医療診断に使ったり…可能性は無限大じゃ！

ロボ子

なんだかワクワクしてきました！

博士

じゃろじゃろ？ところでロボ子、このカメラでロボ子の内部構造をスキャンしたら、どんなスペクトルデータが出てくると思う？

ロボ子

えっ、私の？それはちょっと…恥ずかしいです！