ハイパースペクトル イメージング市場: アプリケーション別 (監視、リモート センシング)、エンドユーザー分野別 (食品および農業、ヘルスケア)、および地域別の情報 — 2030 年までの予測

市場概況

世界のハイパースペクトル イメージング市場規模は、2021 年に 1 億 5,400 万米ドルと評価されました。 2030 年までに 5 億 900 万米ドルに達すると予想されており、予測期間 (2022 ～ 2030 年) 中に16.21% の CAGRで成長します。

ハイパースペクトル イメージングは、分光法に基づいた新しい分析ツールです。さまざまな波長で正確な位置を示す数百枚の写真を収集します。人間の目にある色受容体は青、緑、赤の 3 つだけです。ハイパースペクトル イメージングは、可視領域と近赤外領域の両方で、正確な波長精度で各画像ピクセルの光の連続スペクトルを分析します。ハイパースペクトル イメージングにより、感度と識別性が向上します。デジタル画像と分光法を組み合わせているため、従来の画像化および検出技術と比較して優れています。スペクトル特性に従って物をグループに分割する能力は、ハイパースペクトル イメージングによって大幅に強化されます。赤、緑、青の色で構成される電磁スペクトルの「可視」帯域は、従来のカメラで画像をキャプチャするために使用されます。人間は電磁スペクトルからの「可視」光のみを認識できるため、これらのカメラによって生成される画像は人間の視力を表します。

スペクトル画像では、電磁スペクトルの赤外線、可視、紫外線、および X 線の波長を任意に組み合わせて表現できます。ハイパースペクトル イメージングは、研究開発、医療、防衛、食品産業、暗視、リモート センシングなどの多くの業界でますます使用されており、強い市場需要につながることが予想されます。さらに、センサー設計、高スペクトル分解能、高空間分解能、小型軽量デバイスなどの技術開発により、使用がさらに促進されると予測されています。ハイパースペクトル イメージングには、各ポイントのスペクトル利用に事前知識が必要ないなど、多くの利点があります。画像の処理と評価のための豊富なデータも提供します。岩石鉱物の特定、作物の植物病害の分析、画像診断、食品加工における外来毒素の検出などのHSIアプリケーションの増加により、予測期間中にその採用率が増加すると予想されます。

市場動向

世界のハイパースペクトルイメージング市場の推進要因

正確さと一貫性の要求

市場の需要は、気象、食品、農業、防衛などの HSI アプリケーションにおけるデータの精度と一貫性に対する要求の高まりによって推進されています。食品や農業などの画像テクノロジーが使用される業界では、HSI は確かな分析技術を採用しています。ハイパースペクトル イメージング用のシステムは、100 以上の隣接するスペクトル バンドの画像を収集します。ハイパースペクトル画像は材料の特性評価と識別を可能にしますが、マルチスペクトル画像は風景と地表の特徴のパターンを区別するのに有益です。個々のピクセルを分析すると、画像内の特定のオブジェクトを検出したり、要素の分布をマッピングしたりするのに役立つことがよくあります。分子の吸収を定量化および特定する能力において、ハイパースペクトル イメージング センサーは、他のスペクトル ソリューション、つまりマルチスペクトル センサーよりも優れています。

HS イメージャの優れたスペクトル分解能により、広範囲の表面成分を検出、識別、定量化し、生物学的および化学的活動を推測することができます。高空間解像度画像により、ターゲットの検出効率も向上します。同様に、高解像度の写真が利用できる場合は、変更検出パフォーマンスも向上する可能性があります。 HS イメージングではわずかに改善された結果が得られますが、その実際の価値は、グラウンドトゥルースのシグネチャが現場で収集され、スペクトル ライブラリにインデックス付けされるアプリケーションであり、これは多くの分析手法に不可欠です。さらに、環境研究において HSI センサーと航空機搭載LiDAR スキャナー(ALS) からのデータを組み合わせると、さまざまな用途に大きな可能性が生まれます。その結果、ハイパースペクトル イメージングの市場は、高いデータ精度と機械学習の組み込みを必要とするいくつかの側面により、今後数年間で拡大すると予想されます。

世界のハイパースペクトルイメージング市場の制約

テクノロジーの使用コストが高い

ハイパースペクトル イメージングは、画像内のすべてのピクセルの完全なスペクトルを生成します。可視スペクトルはハイパースペクトル画像の各ピクセルでカバーされており、たとえば海の色を測定することで深刻な藻類の発生を追跡するために使用できる情報が提供されます。大量生産されたユーザーフレンドリーなカメラは、大型で高度に専門化されたデバイスよりも安価です。検査タスクを完了する必要性もコストに影響します。ハイエンドのハイパースペクトル イメージング システムは、カメラ システムあたり 20,000 ユーロという低価格で入手できます。商用 HSI も入手可能ですが、開始価格が 28,000 米ドルであるため、多くの潜在的な顧客やアプリケーションにとっては法外に高価です。したがって、手頃な価格の HSI システムの作成が必要です。ハイパースペクトル イメージャのコストと重量は数万ドルに達する場合があります。その結果、多くの消費者がこのテクノロジーの利用を避けています。

世界のハイパースペクトルイメージング市場の機会

新興国の未開発市場

ラテンアメリカとアジア太平洋地域の未開拓の市場は、ハイパースペクトル イメージングの市場参加者に大きな展望をもたらすと予想されます。たとえば、リモート センシング技術を利用して天然資源の正確かつ迅速なマッピングに対するニーズの高まりに対処するために、いくつかのハイパースペクトル センサーが開発され、中国で導入されました。映像衛星、HSI衛星、高解像度光学衛星、レーダー衛星、赤外線衛星からなる計34機のマイクロ・ナノ衛星が、珠海1号計画の一環として2019年9月に中国によって打ち上げられた。ハイパースペクトル イメージング市場を発展させるための同様の可能性が、さまざまな未開拓の経済に存在します。

分析

世界のハイパースペクトル イメージング市場は、アプリケーション、エンドユーザーの業種、地域に基づいて分類されています。

アプリケーションに基づいて、世界のハイパースペクトルイメージング市場分析は、監視、リモートセンシング、マシンビジョン/光学、および医療診断/研究に分類されます。

リモートセンシングセクションは大幅に進歩し、予測期間中に最大の市場シェアを保持すると予測されています。多数の地形特徴、大気現象、作物の健康状態、およびそれらの特性評価の物理的および化学的特性の理解は、すべてハイパースペクトル リモート センシングによって可能になります。ハイパースペクトル データ情報を抽出するのは難しいため、基礎となる理論と分析を適切に把握する必要があります。さまざまな地理データとリモート センシングの開発により、ハイパースペクトル センサーの新たな可能性が生まれました。ハイパースペクトル リモート センシングの主な用途は、沿岸地帯の管理、地質学と鉱物探査、農業と林業、生態学です。この技術の他の用途としては、地雷探知、沿岸地帯マッピング、軍事迷彩などがあります。

エンドユーザー垂直に基づいて、世界のハイパースペクトルイメージング市場は食品と農業、ヘルスケア、防衛、鉱業と計測、その他に分割されています。

ヘルスケア部門は 17.27% の CAGR で成長し、予測期間中に最大の市場シェアを保持すると予測されています。ハイパースペクトル イメージングは、非接触、非イオン化、ラベルフリーのイメージング モダリティにより、ヘルスケア分野における研究や疾患の特定に不可欠なツールとなり得ます。ヘルスケア業界における HSI テクノロジーの応用は非常に重要です。さらに、この分野への投資件数の増加により、この主題の発展が促進されることが予想されます。ヘルスケア分野が現在経験しているデジタル変革は、業界に大きな影響を与えると予想されます。さらに、ハンドヘルド HS センサーは、外来手術センターにおける健康な組織または病気の組織の迅速で非侵襲的な評価や、救命処置のための小型ドローンや無人航空機の使用の拡大などの用途のために、医療業務に急速に組み込まれています。

鉱業および計測部門は 2 番目に大きな市場シェアを保持することになります。地球には約 4000 種類の天然鉱物が存在します。これらの鉱石はすべて、さまざまな化学組成で堆積されています。これらの組成はそれぞれ、異なるラインを示し、鉱石鉱物の識別に役立つ独自のスペクトル特性を持っています。 1 つの鉱物を特定した後に追加の鉱物を特定することがよくあるため、HSI 技術は有益です。ハイパースペクトル データからは、汚染物質の発生源、経路、受容体に関する酸性鉱山排水の評価など、多くの推論を引き出すことができます。広く利用可能なコンピューティング プラットフォームのコンピューティング能力とストレージ容量が急速に拡大しているため、企業の膨大なデータ セットにより、マイニング アプリケーションに HSI 技術を選択することができました。 HSI テクノロジーの使用は、気象学でもいくつかの用途に使用されています。エアロゾル光路は垂直カラムにロードされます。したがって、HSI システムはデータを収集するために地上または衛星ベースのデバイスを必要とします。

地域分析

北米の市場における優位性

世界のハイパースペクトル想像市場の地域区分には、北米、ヨーロッパ、アジア太平洋、および世界のその他の地域が含まれます。

北米は主要な市場シェアを掌握し、予測期間中に 15.63% の CAGR で拡大すると予想されます。地域的な監視イノベーションの高まりにより、市場は拡大すると予想されています。この地域は、多額の監視投資を行っている米国のような国の存在によって際立っている。軍に加えて、さまざまな法執行機関が最先端のテクノロジーを活用して、昼夜を問わず多くの個人や車両を追跡および監視し、特定の地域での活動を監視しています。ハイパースペクトル イメージング システムおよびデバイスは、これらの新しい展開によりさらに普及すると予想されます。米兵は、迷彩で覆われた戦車や間に合わせの爆弾工場からの放出物など、一般に視界から隠されている物体を検出するハイパースペクトル画像装置を使用して、アフガニスタンの戦場から数千ポンドの爆発物を除去した。カナダも米国と同様に軍事支出を増額した。

この地域で行われる航空宇宙投資も市場に大きな影響を与えると予想されます。ハイパースペクトルカメラに適した環境は、この地域の行政による宇宙および商業スペースに対する重要な資金提供提案によって創出されると予測されている。これらの支出により、この地域は宇宙に容易にアクセスし、現在の宇宙能力を拡張することができます。さらに、NASA のハイパースペクトル イメージングへの関心は、さまざまな企業が宇宙ソリューションを開発しているため、市場参加者と宇宙組織との間のコラボレーションを刺激しました。たとえば、アメリカの企業Resononは2021年に、NASAと協力して新しい月の校正標準を作成すると発表した。

アジア太平洋地域は CAGR 17.15% で拡大し、2030 年までに 1 億 3,100 万米ドルに達すると予想されます。この市場は、地域の軍事インフラへの多額の投資により成長しました。例えばインドは、今後5～7年間で1,300億ドルを費やして軍の改修と戦闘能力の強化を図ることで、地域のライバルに対して優位性を獲得するためのロードマップを策定した。この計画では、さまざまなミサイル、兵器、防空システム、無人機、監視ツール、戦闘機、潜水艦、軍艦の購入と、広範なAI利用のための枠組みの構築を求めている。インドに加えて、日本のようなこの地域の他の国々も軍の強化を重視している。たとえば、日本政府は、現在および将来の海上監視航空機の能力を向上させるために人工知能と機械学習をどのように使用できるかの研究を開始する予定です。

最近の動向

• 2022 - Specim Spectral Imaging Ltd は、地域での存在感を強化するために欧州支社を開設しました。
• 2022- Headwall Photonics Inc. が Holographix® を買収