ステレオカメラ開発サイクル

近年の安全な自動車へのニーズの高まりとともに、緊急時に自動でブレーキをかける技術、いわゆる「ぶつからないクルマ」を搭載した車が急速に普及しています。
事故を未然に防止する技術、つまり「予防安全技術」について各メーカーが今もっとも力をいれて開発しています。国土交通省及び自動車事故対策機構(NASVA)では自動車の先進安全技術について新たに評価制度をスタートさせました。2014年10月に初めて行われた「予防安全性能アセスメント試験」は現行の国産車8メーカー26車種がエントリーして行われ、初めて自動ブレーキの性能が比較され公表されました。
各メーカーが採用している認識技術の特徴は以下の通りです。

認識技術の特徴

このように検出装置がカメラだけやレーザーレーダー/ミリ波レーダーの単体だけでは十分な機能を発揮しないケースがあり、この結果を踏まえ、あるメーカーでは以下のようにレーダー+カメラの複合での性能アップを目指して開発が急ピッチに進められています。
レーダー+カメラの複合での性能アップ
弊社のSVIシリーズはこのような予防安全技術を開発する上で、カメラ(単眼・ステレオ)の開発期間の大幅短縮とコスト削減が可能となります。
画像キャプチャーボードSVI-06と、エミュレーションボードSVO-02を組み合わせたステレオカメラ開発サイクルについてご紹介いたします。

ステレオカメラ開発環境/SVシリーズ

弊社ステレオカメラ開発支援装置での開発サイクルを下図に示します。 SVI-06で画像を収録し、SVO-02で画像を再生します。
開発サイクル図

ステレオカメラ開発での応用例

ステレオカメラは車載用装置、オートフォーカス、距離測定装置、3次元計測、ロボット、医療関係等で使用されています。最近ではカメラ数が増加し、カーナビゲーションシステムでも数台のカメラが接続されています。

車載用装置での画像収録方法

ノートPC1台でステレオ画像録画可能です。USB3.0インタフェースによりYUV、RGB、Rawデータをリアルタイムに録画できます。
車載用装置での画像収録方法

車載用装置での画像再生方法

研究室で実時間の画像再生が可能で、使用したカメラの周波数とタイミング、フレームレートで再生できます。
画像は実車での再テストでは無く、室内で同じ画像を繰り返し再生可能で、再現の難しい画像(逆光、雨、雪等)も繰り返しテスト可能です。

車載用装置画像再生法

オートフォーカスでの応用例

2CHのエリアセンサでAutofocusを高速化します。ラインセンサと異なりブレ補正が容易で、SVI-06搭載のFPGAでアルゴリズム開発できます。

オートフォーカスでの応用例

距離測定装置での応用例

2個のエリアセンサを使用し、被写体との距離を測定します。土木関係の測量機、ゴルフの距離測定装置等で使用されており、レーザーと比較して安価に開発可能です。SVI-06搭載のFPGAでアルゴリズム開発できます。

距離測定装置での応用例

画像センシング展2013-リアルタイムステレオ距離計測のデモンストレーション

画像センシング展2013(2013年6月12日(水)~14日(金))にて展示しました、リアルタイムステレオ距離計測のデモシステムの概要とデモの様子を撮影した動画を掲載します。SVI-06を用いて開発する場合の参考事例になるかと思います。 SVI-06にVGAカメラを2つ接続し、カメラからの映像から距離を求めるというデモンストレーションです。

<デモシステムの概要>
ステレオカメラ距離計測デモ


<デモの様子を撮影した動画>

※展示会のために作成したデモ用のシステムです。


カーナビゲーション用DSP設計環境

使用するカメラの完成前にDSP検証可能です。フロント&バックポーチ、SAV、EAVデータなども変更可能で、カメラのスペック外の最悪環境デバッグできます。
様々なタイプのカメラに対応しており、Progressive画像を Interlaceに変換するような補助ツールも充実しています。

カーナビゲーション用DSP設計環境


これからのカメラの使用方法

弊社はカメラモジュール及び画像用DSPの開発ツールを、開発、製造販売している会社です。最近はカメラモジュールのコストも下がり、様々な場所で使用されるようになってきました。現状のカメラモジュールの使用方法は、単眼で被写体を映しているのが主力です。 これからのカメラの使用方法
しかし、今後は人間の目を再現する為に、双眼でのカメラモジュールの使用が増えてくると考えています。 ステレオカメラの用途としては、人間の目でできることを再現することが目的となります。ステレオカメラと考えると3D映像が最初に浮かびますが、人間の目では距離の測定、物体の寸法測定、形状認識等も実行しています。しかし、これらの処理を装置で再現する為には大変な労力と時間を必要とします。
弊社は、この大変な労力と時間を必要とする、ステレオカメラ開発の開発環境を安価に提供いたします。
弊社は単眼のカメラモジュールの検査装置を製品化し9年間で約4,000台を販売しております。装置のPCとのインタフェースはUSB2.0(480Mbps)を使用していました。しかし、USB2.0ではPCとのデータ転送速度に問題が有りました。今後は新設計のUSB3.0(4.5Gbps)を使用した装置で、このデータ量の大幅に増したステレオ(双眼)カメラ開発に貢献できればと考えております。


対策機構(NASVA)の予防安全性能アセスメントのページ http://www.nasva.go.jp/mamoru/active_safety_search/
自動車アセスメント(JNCAP)予防安全性能 最新試験結果ダウンロード http://www.nasva.go.jp/mamoru/download/active_safety_download.html

注意事項:記載された商品名、社名は各社の商標です。本資料は仕様変更の為予告なく変更する場合があります
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