Исследования · Оптика · Компьютерное зрение

От оптики
до интеллектуального
анализа данных

Создаём оптико-вычислительные системы, получаем гиперспектральные данные и превращаем их в работающие AI-решения.

HSIView / Processing400—970 nm
Интерфейсы анализа гиперспектральных данных в HSIView
Данные→Модель→Решение
Самара · РоссияИИИ / AIAИсследовать полный цикл ↓

Институт искусственного интеллекта

Связываем физический мир
с вычислительными моделями

Мы объединяем дифракционную оптику, гиперспектральную съёмку, компьютерное зрение и облачную обработку. Команда ведёт разработку от экспериментального прототипа и калибровки до модели, интерфейса и прикладного результата.

  1. 01

    Оптика

    Проектируем компактные оптические системы и дифракционные элементы.

  2. 02

    Съёмка

    Получаем спектральные данные наземными и дистанционными сенсорами.

  3. 03

    Реконструкция

    Восстанавливаем гиперспектральный куб из оптически закодированного сигнала.

  4. 04

    Облако

    Собираем, обрабатываем и храним данные в единой браузерной среде.

  5. 05

    AI-аналитика

    Превращаем спектры, изображения и карты в прикладные решения.

Приборы и сервисы,
созданные как единая система

Оптика кодирует информацию, алгоритмы восстанавливают спектр, а облачная платформа помогает исследовать и применять данные.

Компоненты экспериментальной системы моментальной гиперспектральной съёмки HydraОптико-вычислительная система

Hydra / Snapshot HSI

Гиперспектральные данные за один кадр

Стандартный RGB-сенсор, массив из 16 гармонических дифракционных линз и компактная нейросеть восстанавливают 31 спектральный канал за одну экспозицию.

31
спектральный канал
400—700
диапазон, нм
<100K
параметров модели
Посмотреть принцип работы

Как работает Hydra

Спектр кодируется оптически и восстанавливается программно

  1. 0116 линз формируют спектрально различающиеся изображения.
  2. 02Bayer-сенсор регистрирует 48 исходных измерительных каналов.
  3. 03GGPIR совмещает изображения и восстанавливает гиперкуб.
Архитектура нейросетевого восстановления GGPIR

HSIView / Browser workspace

Гиперспектральные данные
в вашем браузере

Единая защищённая среда для загрузки, просмотра, обработки, разметки, обучения моделей и публикации геопривязанных результатов.

Открыть HSIView

Вход по учётной записи HSIView. Запросить доступ · Рассмотрим заявку в течение недели.

HSIView / Analysis workspaceSecure session
Анализ спектральных профилей и сегментация данных в HSIView
  1. 01

    Загрузить или собрать HSI

  2. 02

    Настроить и подготовить данные

  3. 03

    Исследовать спектральную информацию

  4. 04

    Разметить и обучить модель

  5. 05

    Экспортировать или опубликовать

HSINPY · MAT · TIFF · HDF5 · ENVI
MLРазметка · Обучение · Инференс
GISGeoTIFF · Слои · Карты результатов
APIАсинхронные задачи и интеграции

От научного метода
к прикладному результату

Подбираем состав измерений, оптики и обработки под конкретную задачу — от лабораторного эксперимента до полевого мониторинга.

01

Промышленный контроль

Спектральная идентификация материалов, контроль качества и автоматическая сортировка.

↗
02

Сельское хозяйство

Анализ состояния растений, расчёт индексов и подготовка данных для точного земледелия.

↗
03

Дистанционное зондирование

Обработка геопривязанных гиперспектральных данных и публикация результатов на карте.

↗
04

Экологический мониторинг

Поиск цветения воды и загрязнений по данным наземной и беспилотной гиперспектральной съёмки.

↗
05

Научные исследования

Воспроизводимые эксперименты со спектрами, разметкой и нейросетевыми моделями.

↗

Optical encoding + learning

Научная идея становится работающим прототипом

Исследуем всю цепочку: оптическое кодирование, полевой сбор данных, открытые датасеты и устойчивые модели сегментации для реальных условий.

Код и дополнительные материалы
Publication / 2026

Diffract and Conquer: Hyperspectral Imaging from Any RGB Camera via Optical Encoding and Learning

Оптико-вычислительная архитектура моментальной гиперспектральной съёмки со стандартным RGB-сенсором.

Pronin · Vladimirov · Korepanov · Muzyka · Makarov · et al.Открыть публикацию
46,37
максимальный PSNR, дБ
4
открытых набора данных
1
действующий прототип
Selected works / 2021—2025

Публикации и открытые результаты

Каждая работа представлена через основную научную идею, проверяемые результаты и ссылку на полный текст.

Publication / 2025IEEE Access

Deep Spectral-Spatial Transformer for Robust Hyperspectral Image Segmentation in Varying Field Conditions

Трансформер для устойчивой сегментации овса, кукурузы и сорняков при изменении освещения в полевых условиях.

Makarov · Mirpulatov · Firsov · Lobanov · Illarionova · et al.
0,911
лучший F1-score
0,907
accuracy модели
3
целевых класса растений
Publication / 2024Technologies

Synergy between Artificial Intelligence and Hyperspectral Imagining—A Review

Обзор методов и сценариев совместного применения AI и HSI — от агротехнологий и экологии до медицинской диагностики.

Khonina · Kazanskiy · Oseledets · Nikonorov · Butt
6
прикладных направлений
207
источников в обзоре
32
страницы систематизации
Publication / 2024Optical Memory and Neural Networks

Analysis of Hyperspectral Images of River Waters

Беспилотная гиперспектральная съёмка для анализа речной воды, обнаружения цветения и посторонних загрязнений.

Novikov · Makarov · Pirogov · Podlipnov · Nikonorov · et al.
0,99
accuracy на лучшей сцене
0,99
F1-score на лучшей сцене
UAV
полевой сбор данных
Publication / 2023Computer Optics

Ensembles of Spectral-Spatial Convolutional Neural Network Models for Classifying Soil Types in Hyperspectral Images

Ансамбли нейросетей классифицируют образцы почв по содержанию углерода и кальция.

Firsov · Podlipnov · Ivliev · Ryskova · Pirogov · et al.
0,96
точность классификации
9
образцов почв
C + Ca
анализируемые показатели
Publication / 2023Computer Optics

Agricultural Plant Hyperspectral Imaging Dataset

Открытый набор полевых изображений растений, собранный собственным гиперспектрометром для задач smart agriculture.

Gaidel · Podlipnov · Ivliev · Paringer · Ishkin · et al.
385
гиперспектральных сцен
237
спектральных каналов
512²
пространственное разрешение
Publication / 2023IOP Earth and Environmental Science

Spectral-Spatial Neural Network Classification of Hyperspectral Vegetation Images

Модифицированная M3D-DCNN объединяет спектральные и пространственные признаки растительности.

Podlipnov · Firsov · Ivliev · Mashkov · Ishkin · et al.
>94%
точность классификации
3
проверенных HSI-сцены
3D
спектрально-пространственная CNN
Publication / 2021Computer Optics

Neural Network-Aided Classification of Hyperspectral Vegetation Images with an Adaptive Vegetation Index

Адаптивный вегетационный индекс формирует обучающую выборку, а 3D-CNN анализирует спектрально-пространственные связи.

Firsov · Podlipnov · Ivliev · Nikolaev · Mashkov · et al.
95,7%
максимальная точность
3
класса растительности
ANDVI
формирование выборки

Есть задача для спектрального анализа?

Давайте превратим
её в систему

Расскажите об объекте, условиях съёмки и ожидаемом результате. Мы предложим состав измерений, оборудования и обработки.