ハイパースペクトルイメージング技術は、物体固有のスペクトルを捉えることで、その物体の種類や状態を特定することが可能であるため、新規の研究開発や製品の不良検査等に活用できることが、近年、様々な業界（農業・食品、工業、医療、美容分野等）において認知され始めている。
本講演では、まずはこのハイパースペクトルイメージング技術の基礎的原理などを簡単にご紹介し、また本技術を保有する国内メーカー、かつリーディングカンパニーとして、本技術の今後の市場動向とその具体的な産業応用例を、過去の実際の計測実績の中から抜粋し、ご紹介する。

また、従来技術においては大量のスペクトル情報の取得に時間がかかり、かつ装置も大型であるため、移動物体の計測や瞬間的に状態が変化する物体の計測、あるいはドローン等への搭載といった空間・重量に制限がある環境下においては、使用が困難である、という課題があったが、当社ではスペクトルの中から物体の評価に最適な波長を発見し、アルゴリズム化する技術を確立したことで、世界で初めて小型・高速・安価でのスペクトルイメージング計測を実現した「ターゲットスペクトルカメラ」を開発した。
本講演の後半では、この「ターゲットスペクトルカメラ」とその具体的な展開例である「脈拍カメラ」のご案内を通して、スペクトルイメージング技術の“これから”をご紹介する。

近年、非線形光学効果を有効に活用した新しいタイプの顕微イメージング手法が、（１）超解像、（２）生体深部観察、そして（３）ラベルフリー（非標識）、というユニークな特徴を兼ね備えた新しいイメージング装置として、生命科学・医学分野などで活躍しつつある。これらの顕微イメージング手法は、透明な生細胞や生体組織の分子情報・構造情報を非染色、非標識、非破壊、低侵襲の条件で取得できるというユニークな特徴を併せ持っている。これらの非線形光学効果を複数の波長成分を持つレーザー光源で発生させられると，例えばコヒーレント・ラマン散乱を用いた分光イメージング等も可能である。本講演では、非線形光学イメージング全般の概説と、フォトニック結晶ファイバーを用いて発生させたコヒーレント白色光（スーパーコンティニューム光）を用いて我々が開発した、マルチモーダル・非線形光学イメージング手法の原理及び実際の装置について紹介し、それを用いた生細胞・生体組織のラベルフリー・マルチカラー・イメージングの結果について解説する。

近年ハイパースペクトルイメージングが注目を浴びてきているが、それはスペクトルを通じて物理化学現象を深く理解できることが大きな要因である。そこでは、スペクトルを「読む」ことが重要であり、スペクトルパターンの一致から分子帰属を行ったり、ピーク位置の変化から、分子構造の変化を読み解くことになる。特に多数の物質の混合系試料の場合、ハイパースペクトルイメージングは有用であり、スペクトルとしてデータを取得することで、微細なスペクトルパターンやピーク位置の違いも検出しやすくなる。そこで重要なのが多変量解析であり、多数の物質由来のスペクトルが重なった複雑なデータから、それぞれの純物質に由来するスペクトル情報を抽出することで初めて、各々の構成物質の分布イメージングが可能となる。
本講演では、ハイパースペクトルデータを読み解くのに重要な、様々な多変量解析手法について解説する。実際に取得されるデータでは、上述のような試料由来のスペクトルの重ね合わせによる複雑化の他、計測機器などに起因するノイズも問題となる。ノイズやバックグラウンドを除去し、かつ対象とする物質・分子に関する定性・定量情報を抽出し、各々に対応する明瞭なイメージを構築するための手法として、様々な多変量解析手法の特徴や原理を解説する。最新の研究動向も踏まえ、目的とする計測手法・対象に適した解析手法をいかに選択し、的確に活用すればよいのか、概説する。

近赤外波長領域（700～2500nm）で物質の波長毎の反射率または透過率スペクトルを測定し、その波形から物質の成分量・特徴を推定できる。これは1970年代に米国で開発された技術であり、近年、食品の品質・味の評価、農業分野での応用に広く利用されている。この手法は1980年代より、日常生活に関連する製品の品質評価、成分定量のツールとして広く利用され、応用分野は年々拡大している。近赤外分光装置はこのように日常生活で広く利用されているが、目的からは現場で特定の対象物を限定的に測定する装置が必要とされる場合が多い。
近赤外スペクトルとその測定については、1900年代初頭から知られていた。しかし、ここで説明する近赤外スペクトルによる試料の定量・定性が可能となったのは、コンピュータ技術が発達し信号処理、複雑な統計計算が容易に可能となった1970年代以降である。
これは、近赤外スペクトルから情報を取り出すためには波形をチャート紙上で、目視で観測する程度では難しく、スペクトル波形のほんのわずかな違い（数十µabs）から情報を取り出す必要があるためである。このように、近赤外分光装置では高いSN比が必要とされるが、目的とする対象物によりその程度は大きく異なる。
現場で特定目的に利用される専用装置の設計に際しては、このことを事前によく検討しなければならない。本講演では、現場対応専用近赤外分光装置において必要な技術要素と開発方法について説明する。

近赤外光領域を測定に用いるプロセス分析計について、その原理とアプリケーションについて紹介いたします。
ひとつは、液体の測定を主とする近赤外（NIR）分光分析計、もう一方は、光源に波長可変型レーザダイオードを用いたTDLSガス分析計です。
近赤外分光分析計は、フィールドへの設置を念頭に置いたフーリエ変換型分光器を搭載し、長期間にわたっての連続・多成分の組成分析を実現してきました。そのハードウエアの概要とアプリケーションについて紹介いたします。
TDLSガス分析計は、近年こなれてきた技術ではありますが、TDLをプロセス分析計として仕立て上げるための工夫や、そのアプリケーション開発について紹介いたします。