マシンビジョンカメラはどのようにして高度道路交通システム（ITS）の課題を解決できるのか

急速に進化する現代のスマートシティには、交通管理や交通安全の強化、交通網の最適化のための高度道路交通システム（ITS）が欠かせません。しかし、このようなシステムには複雑な課題があり、効率化の妨げとなっています。Teledyne FLIRの総合イメージングソリューションでは、Forge®️ 5GigEカメラを開発し、この課題の解決とITSアプリケーションの革新に取り組んでいます。この資料では、多様なITSアプリケーションに対してForgeカメラがきわめて有効であることをご説明します。

高速、高解像度のイメージング

従来のUSB3や1GigEマシンビジョンカメラを利用したイメージングシステムでは、Full HD (FHD) 画像を毎秒100フレームのレートでキャプチャします。このレートでも高速走行する車両のキャプチャは可能ですが、詳細をとらえるには限界があります。例えば、フロントガラスの向こうのドライバーや反射式ナンバープレートの読み取りなどは困難です。画像の解像度を高めると、通常は帯域幅の制限により画像のキャプチャが遅くなります。そのため、有料道路や高速道路、トンネルなど動きのある環境で高速走行する車両の画像は不鮮明になりがちです。

Forge 5GigEカメラはこの限界を克服できる設計となっており、カメラ内部では 10Gbps の速度で画像取し高解像度の画像を迅速に提供します。つまり、全ての機器を10GigE対応機器へと更新する必要はないのです。カメラは従来の1、2.5、5GigE対応機器に対応しているので、高い費用をかけて全体のシステムを更新しなくても、画像キャプチャのスピードを大幅に向上できます。交差点での撮影や、車両数のカウント、道路点検といった、高速性と精細さが重要な場合に理想的な性能を実現しています。

厳しい環境下での信頼性

ITS用の機器は、厳しい温度環境など過酷な状況の下、24時間、年中無休で稼働することが求められます。カメラなど精密電子機器は複雑な設計で、オーバーヒート、画像キャプチャやデータ転送の遅延、パケットの抜け落ちといった問題を防ぐためには細心の注意が必要です。こういった問題でシステムが故障すると、メンテナンスのための時間やコストが発生します。

Forge 5GigEカメラは0℃から50℃までの厳しい温度に対応しており、またデータ損失を防ぐためバッファメモリを搭載しています。外部冷却なしで効率的に動作するので、屋外での交通監視や料金所といった環境での継続的な動作が保証できます。メンテナンスコストも低減されるので、年間を通して信頼性の高い性能が実現できます。

正確な車両検知のための高精度計測

効率的な交通管理には正確な車両検知が不可欠です。カメラ内部での車両検知からトリガーまでの時は様々です。これはメーカーによってカメラの基本的な設計概念が異なり、トリガー信号受信からの挙動が異なるためです。カメラで画像をキャプチャする際、リセットやウェイクサイクルが必要なものもあれば、CMOSセンサーがフルスキャンサイクルを完了しなければならず、ミリ秒単位の遅延が発生するものもあります。また、カメラがスキャンの途中に画像を撮影することがあり、その結果としてジッターが生じることもあります。このような問題があると検知ミスや信頼性の低いデータにつながります。

低照度環境での卓越した画質

高解像度でも画質の良くない画像は、道路や鉄道状況の点検、車両とドライバーの識別、ナンバープレート認識といったタスクには利用できません。全てのCMOSセンサーカメラが同じように作られているわけではありません。多くのカメラでは、変化する照明条件や低照度環境において、必要な鮮明さと信頼性を提供することができません。カメラがCMOSセンサーの性能をフルに生かせることが重要です。

Forge 5GigEカメラでは最新のSony® Pregius® Sセンサーと裏面照射構造（BIS）を採用し、優れた鮮明度、シャープネス、色忠実度を提供します。Pregius S CMOSセンサーは同じセンサーフォーマットに多くの画素を搭載し、大型で高価なレンズなしに高解像度を達成します。このため、イメージングシステムを小型化できるのです。Forge 5GigEカメラは、レンズシェーディング補正、バーストモード、シーケンサによるHDR用マルチ露出などの高度なカメラ機能によりさらに画質を高めており、明るい昼光からトンネルのような低照度環境まで、あらゆる照明条件下でのアプリケーションに最適です。

結論

Teledyne FLIRの統合イメージングソリューションで提供するForge 5GigEカメラは、現代のITSニーズに対応する設計です。以下の機能で複雑な課題を解決へと導きます。

• 高速イメージング
• 強固な信頼性
• 正確なタイミング
• 優れたマルチカメラ同期
• 卓越した画質

Forge 5GigEカメラをITSインフラに統合することで、効率、精度、そして全体的なイメージングシステム性能を向上しつつ、複雑さとコストを低減できます。詳しい情報やデモンストレーションのスケジュールについては、当社営業チームにご連絡ください。皆様のシステムをレベルアップすべくサポートいたします。