초분광(Hyperspectral) 데이터란?
한 줄 정의
섹션 제목: “한 줄 정의”초분광(hyperspectral) 데이터는 픽셀마다 수십~수백 개의 파장(wavelength) 대역에서 측정한 공간 정보와 분광 정보를 함께 담고 있는 데이터입니다.
필요성
섹션 제목: “필요성”일반 RGB 카메라는 픽셀당 3개 채널(R·G·B)만 기록합니다. 초분광 센서는 픽셀당 수십~수백 개 파장의 반사·방출 신호를 측정하므로, 육안이나 일반 카메라로는 구별되지 않는 물질별 고유 분광 패턴을 식별할 수 있습니다.
이를 통해 원격 감지, 재료 분석, 식품·의료 진단 등 다양한 분야에서 물질 식별 및 구성 분석이 가능합니다.
데이터 구조
섹션 제목: “데이터 구조”초분광 데이터는 일반적으로 3차원 큐브(hypercube)로 표현됩니다.
| 축 | 의미 |
|---|---|
| X | 공간 — 가로 픽셀 |
| Y | 공간 — 세로 픽셀 |
| λ (람다) | 파장 대역 |
각 (x, y) 픽셀 위치에서 λ 축을 따라 자른 1차원 벡터를 스펙트럼(spectrum)이라 하며, 특정 λ에서 잘라낸 2차원 평면을 밴드 이미지라 합니다.
Hy-FI 분광기의 데이터 획득 방식
섹션 제목: “Hy-FI 분광기의 데이터 획득 방식”Hy-FI는 push-broom 방식으로 한 번에 한 줄(공간 1축 × 파장 1축)의 이미지를 획득합니다. 전체 공간 데이터를 얻기 위해서는 Linear Rail로 피사체를 이동시키며 여러 줄을 연속 촬영해야 하며, 이 과정을 Scan이라 합니다.
- Single Shot — 한 줄 분량의 2D 스펙트럼 이미지 1장
- Scan — 여러 줄을 연속 촬영하여 3D 큐브로 합성
파장 보정의 필요성
섹션 제목: “파장 보정의 필요성”센서 픽셀 위치는 고유 파장과 정확히 대응되지 않습니다. 따라서 각 픽셀이 어떤 파장(nm)에 해당하는지를 매핑하는 파장 계수(coeff.csv)를 NOVA에 입력해야 정확한 스펙트럼 분석이 가능합니다.
자세한 설정은 파장 계수 설정을 참고합니다.