広ダイナミックレンジCMOSカメラ (High Dynamic Range CMOS

広ダイナミックレンジCMOSカメラ
(High Dynamic Range CMOS: HDRC)
のご紹介
Advanced Solutions, Inc.
HDRCとは?
HDRC : High Dynamic Range CMOS
フィラメントの見えるの透明電球を顔の横に置いたシーン
顔の右側部が、暗くならず、フィラメントまで鮮明に見える
HDRCカメラの特徴
広ダイナミックレンジ： 160dB以上 (通常のCCDカメラでは、50-60dB)
人の目より広い光量範囲をカバー
→ 逆光の時など、画面内に著しい明るさの差がある場合でも、
鮮明な画像を得ること可能
• 高感度：最低照度0.005Lux以下
→ 低照度時（夜間、トンネル等）での使用が可能
• 高フレームレート：45fps（VGA：640x480pixcel）,720fps（160x120pixcel）
→ 高速応答を必要とするアプリにも適用可能
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HDRCカメラの特徴
近赤外波長領域感度
→ 通常のカメラよりも感度が高く、ナイトビジョンへの適用可
• ランダムアクセスピクセルアドレッシング機能
• 露出やシャッター速度の制御が不要
• インターフェース：デジタル10bit （NTSC出力も可能）
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HDRCの必要性
１）現在、セキュリティ/監視用カメラの主流は、 CCDカメラ だが
課題として、
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屋外の様々な照明環境（逆光や低照度下）での使用には不十分。
２）これからのセキュリティ/監視用カメラとして、
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性能的には、逆光でも使用可能な程広いダイナミックレンジを持ち、
夜間でも使用できるほど高感度、かつ
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価格的には、安価な、 CMOSカメラ が必要である。
３）効果的な場面／利点
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屋外：明るい空をバックにしたり、西日などの逆光の場面
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室内：天井灯などの照明や、明るい窓が直接視野内に入る場面
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広いダイナミックレンジを持つので、照度オーバー／不足による画像
データの欠落が無く、画像センサとしても使用できます
CCDとの比較
１）広ダイナミックレンジCMOSの長所
• ダイナミックレンジが、非常に広い （逆光でも使用できる。
絞り/シャッター調節が不要。強い光に対しても白ボケ/ス
ミアが発生しない。）
• 感度が高い （暗闇、トンネルでも使用できる）
• 低照度時でも、高速シャッターで画像を取り込んでいるの
で、移動している対象物に対しても、モーションブローが発
生しない。
• 特定の画素エリアのみを、高速に読み出しできる
２）CCDの長所
• 画質が良い
• 高画素
セキュリティ用カメラとして
• 高信頼性/耐環境性
• 低価格/小型化：普及版（ホームセキュリティ）
• 高付加価値/（高価格）：高機能版
・・・ワイドダイナミック（多重露光による画像合成）
・・・デイライト（カラー/モノクロ自動切換）
・・・高感度（スローシャッター）
・・・自動逆光補正
・・・近赤外光の映像
・・・その他（ネットワーク対応、ドーム式、動画圧縮等）
• 用途： 画像を見せるカメラ と
画像処理のカメラ（センサー）
⇒広ダイナミックレンジCMOSカメラを用いることによって、
画像の高付加価値/高機能を、安価で実現できる！
市場とアプリケーション
1) セキュリティ関連
• 業務用防犯カメラ
• ホームセキュリティ
2) FA関連
• 溶接監視カメラ
• 外観検査装置
3) その他
• 交通監視カメラ
• ＴＶ会議システム
応用例
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道路施設監視（含：トンネル）
溶接監視
加工/検査装置
防犯システム
アルミ鋳造時のモニター
電子顕微鏡用
高速列車（前方監視）
線路、トンネル検査
鉄道車両のパンタグラフ監視
駅ホームの転落監視
パチンコ台
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介護施設監視
炉内観察
３Ｄ顔認識
ボード検査装置
海洋工事
配管内観察
ロボット
材木の検査
高出力ランプの検査
天体望遠鏡用
HDRCカメラによる画像
逆光下での走行中の後方画像
太陽光の影響を受けること無く、車両/白線が検出できる
HDRCカメラによる画像
トンネルの中からの画像
トンネル内外の両方で飽和していない
HDRCカメラによる画像
トンネル出口
CCD
原
画
像
微
分
画
像
HDRCカメラ
HDRCカメラによる画像
広ダイナミックレンジ画像の補足説明
CCDカメラ
HDRCカメラ
濃度ヒストグラム
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HDRCカメラによる画像
CCDカメラとの比較
CCD
HDRC
点灯時
CCD
HDRC
HDRCカメラによる画像
CCDカメラとの比較
CCD
HDRC
HDRCカメラによる画像
CCD
CCDカメラとの比較
（夜間、近赤外光の照明時）
HDRC
拡大図
CCD
HDRC
HDRCカメラによる画像(改善結果)
最新HDRCの低照度時での性能
（Person at 10 m, 40 mLux）
HDRCカメラによる画像(改善結果)
最新HDRCの低照度時での性能
上段：1lux以下、 下段：5lux
CCD
HDRC
NEW HDRC
HDRCカメラの実用化例
®
HDRC
Camera-Guided
Aircraft Docking
Dresden
SUN
Hannover
Leipzig
Beijing
Seoul
High Dynamic Range
High Sensitivity
FOG
High Contrast Resolution
One Camera Setting for All
Courtesy: Honeywell Airport Systems and Gevitec
NIGHT
お問い合せ先
• Asia/Japan:
Advanced Solutions, Inc.
ｈｄｒｃ@asi.co.jp