中国の研究チーム ハイパースペクトルカメラのリアルタイム解析に初成功

　北京理工大学の研究チームはこのほど、ハイパースペクトルイメージング分野で画期的な進展を遂げ、オンチップ分光計算という新たな手法を世界で初めて確立しました。これにより、これまで大型サーバーに依存していた分光解析を携帯可能なデバイスに集約し、ハイパースペクトル情報の現場でのリアルタイム処理を実現しました。この研究成果は、国際学術誌「サイエンス」に発表されました。

　北京理工大学の辺麗蘅教授は、「ハイパースペクトルイメージングは、空間情報に加えスペクトルの次元が追加されるため、1枚の画像を撮影するだけで数百から1000を超えるテラバイトの容量を占めることがあり、後段のデータ処理・解析に大きな負荷がかかっていた」と説明しました。

　この課題を解決するため、研究チームはソフトウェアとハードウェアの両面からアプローチを進めてきました。2024年には、画像取得の段階で先駆的な成果を上げ、従来のハイパースペクトルカメラが持つ大型の光学系をチップサイズにまで小型化することに成功しました。そして今回、チームは後段のリアルタイム計算の難題をさらに克服しました。スペクトルデータの相関性を掘り起こすことで重複計算を削減し、スペクトルデータの特性に合わせてチップのアーキテクチャーと演算ユニットを再設計することにより、従来はサーバー間を行き来していたデータを、専用チップ上で連続して計算できるようにしました。

　辺教授はまた、「ハイパースペクトルイメージングは従来のリモートセンシング衛星で広く応用されてきたが、計算部分をチップ化することで、データを地上に送信して解析する必要がなくなり、衛星上で直接リアルタイムに結果を出力できるようになる」と紹介しました。（雲、榊原）