明暗差が極端でも鮮明画像のセンサー 35
ストーリー by Acanthopanax
白黒鮮明 部門より
白黒鮮明 部門より
naocha 曰く、 "毎日新聞の記事によると、静岡大電子工学研究所の川人祥二教授らの研究グループは従来のカメラやビデオカメラの約千倍の明暗差に対応できる世界最高レベルのセンサーを開発したと発表した（ニュースリリース）。開発されたセンサーは、光を受けたダイオードから発生した電気信号をデジタル化して読み出すCMOSセンサーの一種で、一画面に明るい部分と暗い部分がある場合でも、カメラが自動的に合成処理し、それぞれの最適な露光時間で読み出すことができる。現在、実用化に向けて研究中。運転支援や自動走行を行う際の障害物の安全確認や、防犯用、工場監視用などに、また、医療用の内視鏡向けにハレーションを起こさずに撮影できる技術などに応用できる。二年以内の製品化を目指す。"
既製品 (スコア:2, 参考になる)
毎日新聞の記事の書き方がよくないだけのような気がしますが…
例のシャープの [ascii24.com]もIMSのHDRC使ったものだったし。
Re:既製品 (スコア:1, 参考になる)
１つには松下の監視カメラでダイナミックレンジの広いカメラがあります．
Super Dynamic II という名称がこの機能に付けられています．
こちらは，CCD 方式です．時分割的に撮影して合成する方法ですが，
移動物体でも画像が変にならない工夫がなされたものです．
ほかには低輝度用と高輝度用の画素を別に配置して合成する方法があり，
富士フイルムのデジタルカメラはこちらの方式です．
ソニーも同様に空間分割露光方式にトライしている
（画素の大きさを変えるのではなく，NDのついた画素を混ぜる）ようで，
学会発表された例がありました．これらもCCD方式です．
それに対して CMOS 型の IMS の HDRC は，以前評価した時には
ダイナミックレンジは広いがノイズが多く，一般撮影には向きませんでした．
溶接ロボットとか，屋外での AGV とかのためでしょう．
HDRC は画素内の回路で対数圧縮する CMOS 型なので，
今回のものはそのあたりの構成が違えば新方式ということになるかとも思いまが．．
Re:既製品 (スコア:2, 興味深い)
わかりますが、新聞各紙は一番肝心なそこを比較して示していな
いのでわかりにくいです。
ニュースリリースの中で一番詳しく書いてある中日新聞の記事を
読むと「従来比６倍の速さで読み出せるようになった」とあるの
で、高速に読み出せるようになったことで、時分割露光がしやす
くなったということなんでしょうか。
HDRC VGAx [hdrc.com] のデータシートではフレームレート
10,000fps 以上、ダイナミックレンジ160dB以上と言ってるから、
今回のセンサーは 60,000 fps 以上を達成したということ？
HDRCは国内でも単体だけでなく、FA、ロボット向けカスタマイズ
販売が行われているようなので [nikki.ne.jp]、国産技術でそれを
上回るものが安くできるに越したことはないですね。
Re:既製品 (スコア:0)
CMOSセンサの特徴であるランダムアクセス性を利用して
部分読み出ししたときの性能と思います．
今回のセンサは，新聞上では列並列，つまりセンサの１列ごとに処理回路を
置い
Re:既製品 (スコア:0)
約千倍と言われても (スコア:1)
線形出力と対数出力 (スコア:2, 参考になる)
フォトダイオードのような特性示すのならば
・線形出力 If[nA] * Rf[kΩ] = Vo [V]・・・1mV～1V程度（x1～x1000程度外付け増幅回路が必要)
・対数出力 logIf[nA] = Vo [V]・・・・ほぼダイオードオン電圧0.5V±0.2V程度固定（外付け回路不要）
入社光に対して1nA～1mA(10^6範囲)のダイナミックレンジもつならば、
対数出力の方が回路が楽です。
但し対数ですから、0nA付近のlog0（入社光なく真っ暗）なときに問題になります。
実際の回路を組むと0.1V～0.3V範囲でもの凄いノイズになります。
このノイズは画像を悪化させます。
また対数ですから0.1%程度のわずかな明るさの変化には弱いです。
このような場合は線形出力＋外付け増幅回路の方が細かく変化に対応できます。
オペアンプのいろんな使い方 [kyoto-u.ac.jp]
・線形出力：反転増幅回路
・対数出力：反転増幅回路で帰還抵抗を外してダイオード（orトランジスタ）に交換。
これに入力電圧＋抵抗Ｒの代わりにフォトダイオードの電流出力を直結した形になります。
Re:線形出力と対数出力 (スコア:1)
２ページ目のTOF距離画像センサを読むと、
・線形出力
・反転増幅の帰還抵抗をコンデンサに変えたもの（積分回路）
・２つコンデンサがあるのはダイナミックレンジ切り替え用？
・φ1,φ2,φRのタイミングにミソがある？
なんとなくC1,C2の容量をx10～x100程度変えておいて、
積分時間のタイミングが要ではないかと。
積分回路は、反転増幅の帰還抵抗がコンデンサを使った
可変抵抗器（電子ボリューム）に見えます。
タイミングを変えることによって増幅率を変えられます。
Re:約千倍と言われても (スコア:0)
応用例としては 監視カメラかな (スコア:1)
監視カメラの応用としては、店内に設置したカメラで
店の外と店内を一つの画像で一緒に写せ
外から入った人物と店舗外の背景をともに鮮明に映し出すことができそうです。
つまり既存のスーパーファインビュー機能搭載監視カメラ [mitsubishielectric.co.jp]で実現されている機能の１チップ化を行っているのでしょう。
FireFoxで研究内容 [shizuoka.ac.jp]を見ようとしたら断られて、結局pdf版 [shizuoka.ac.jp]を見なければならなかったけどID
Re:応用例としては 監視カメラかな (スコア:2, すばらしい洞察)
点火と同時に画面が真っ白になって，一瞬，爆発したかと（笑
Firefoxで続行したら (スコア:1)
屍体メモ [windy.cx]
Re:Firefoxで続行したら (スコア:3, おもしろおかしい)
実は極低コントラストなだけで、このセンサーを使えば見えるんですよ。
# んなわけあるかい
Re:Firefoxで続行したら (スコア:2, おもしろおかしい)
そんなアナタに（はぁと
http://blog.livedoor.jp/gyroz/archives/2004-12.html
PSPの初期不良と設計ミスを語るスレ6
■ うわ、PSP四角ボタンが液晶に干渉してるって話でてるぞ・・・
http://orehima.sakura.ne.jp/img/2004/12/1213/200412130000.jpg
原版のPC watchの写真 -ゴム部からもボタン部分半分はみ出てるし初期不良どころのはなしじゃなくね
http://pc.watch.impress.co.jp/docs/2004/1212/psp21.jpg
おまけ、明度変えたらオサーン
http://orehima.sakura.ne.jp/img/2004/12/1213/200412130001.jpg [sakura.ne.jp]
うちにあったデジカメ写真、コントラスト変えてみたら軒並み＿|￣|○ii
Re:Firefoxで続行したら (スコア:0)
「知的所有権を尊重する者にしか見ることのできない文献」
でございます。
Re:Firefoxで続行したら (スコア:1)
Re:応用例としては 監視カメラかな (スコア:0)
トンネル内からみた昼間外界のイメージで思い出しましたがシャープもそんなのを開発 [itmedia.co.jp]してましたね。今回のとはどのあたりが違うのでしょう？
静岡大って...... (スコア:2, 興味深い)
情報公開の指針みたいのってどう考えてるんだろう。
シャープのは(なぜかGoogle Cache [66.102.7.104]でしか
読めなくなってるけど)ちゃんとプレスリリースでは性能が書いて
あるわけなんですよ。
引用すると、
| 光学サイズ:1/2型
| 有効画素数:640×480
| 撮像可能センサ面照度:0.01ルクス～100,000ルクス
| 電源電圧:3.3V
| 最大フレームレート:(フルフレーム)45フレーム/秒
| (サブフレーム)4,000フレーム/秒
＃ちなみに、このSHARPの情報では「通常のイメージセンサの1万倍」
＃とかなっていますが。2年前の記事ですけど。
なんだけど、静岡大のプレスリリースではその辺の情報がまったく
でてこないと。しかもプレスリリースから研究室のページへもリンクはないは、
研究室のページ自体も、詳細を見ていくとPowerPointのファイルを
HTMLに変換しただけのものだは。
結局そちらの方を一通り読んでも今回の論文内容そのものへの記載は
出てこなかったので、唯一プレスリリースから読み取れるのが、
文中にある「従来のCCDカメラの千倍」というくだりと、中日新聞中の
「70dB以下だったのが、117dBまで高まった」というくだりぐらい。
でも、普通のデシベル変換式(20log(対数比))だと、SHARPのだと多分
160dBってことになりますよね。
となると、新規性がまったく読み取れないんですよ。これだと。
車載用のカメラに使うとかいう話のようなので、価格的なインパクトが
大きいという話なのか、何か他の利点があるのか、何にせよ続報が
ないとこれだけでは何とも......
Re:静岡大って...... (スコア:1, すばらしい洞察)
Re:静岡大って...... (スコア:1)
多かれ少なかれ技術を売る意味があるのでは?
自分のところの技術の高さをアピールすることで、企業からの共同
研究を受けつけたりとか、資金提供を受けたりとか、優秀な学生を
集めたりとか、はたまた大学のイメージアップに役立てたりとか。
で、今回のプレスリリースはは大学として行っているわけだし
(公式ページのトップからリンクが張っているわけで), 実際私は興味を
持ってリンクの先をたどっていったのに、それだけ調べても
そういう情報量だったので、「アピールするならせめてもっと
具体的な情報を書いてくれ」という意見なのです。
本当に高度なことをやっていてもあのプレスリリースじゃ読み取れないから。
当方、決定権はありませんが低い方は0.001lxとかの仕様のCCDカメラを
お仕事で購入する身なので、この手の話は気にするようにしてます。
で、最近のは蓄積かければ、まったくの闇夜じゃなければ、あえて
照明がなくても夜もちゃんとカラーで映る反面、たとえば車の
ライトみたいのが入ってきたらそっちにひっぱられて画面が
ほぼ静止画状態で白飛びするわけです。今回の静岡大の技術が
使い物になると、それなりに自然な光量の変化で、ちゃんと
動画として捕らえ続けることができるわけです。
また、逆に照明をつけると、明るい場所はいいんですが、照明の
あたらない場所は暗いまま(逆に黒くつぶれて、照明をつけない
ほうがその箇所は見えることがあるん)です。今回の技術が使えれば、動的にパラメータをいじってそういう
ところも見られるわけで。
Re:静岡大って...... (スコア:0)
Re:静岡大って...... (スコア:0)
Re:静岡大って...... (スコア:0)
あの記事じゃ、東北大を叩く人なんていなくて、「これで中村修二ｱﾎﾞｰﾝ」なんてコメントばかりだったが、どうして君は
Re:静岡大って...... (スコア:0)
NVgogle (スコア:1)
いや、デバガメじゃなくて軍事的な興味でね。
Re:NVgogle (スコア:1)
デバタルガメラ用？
＃嫌すぎ
Re:NVgogle (スコア:0)
Re:NVgogle (スコア:0)
まさかマジじゃないよね！？
thanks (スコア:0)
♯オフトピかつ余計なものなのでAC
方向が違うかもしれないけど (スコア:1)
人間の目と同等性能のCMOS [srad.jp]
の話ってどうなったんだろ。
つまり見えない (スコア:0)
映像がに差がない場合見えなくなってゆく
だから眼球が動くらしい。
アイボールカメラ？
つまり・・・ (スコア:0)
太陽を直視しならが、夜の天体観測のように
他の惑星も観察できる訳ですね？
すごーい
Re:つまり・・・ (スコア:2, 興味深い)
位置がわかれば昼でも見つけることができます。
サイバーミュージアム～天文コーナー～ [shimane.jp]
天体望遠鏡
昼間でも見える天体はあるよ！
本当は夜に星を見に来てほしいけど、60cm大型反射望遠鏡はいつでも見学できます。
また、クーデ式望遠鏡を使って太陽の観察会もやっています。
運がよければ、昼でも惑星が見えるかも！？
昼間のヴェガを見た [teacup.com]
昨日の国立天文台の見学で、昼間のヴェガ（１等星）を見ました。
５０ｃｍ反射望遠鏡は夜の観望会では公開されますが、
昼の星を見せることはないそうです。特別の公開でしたね。
白く輝くヴェガを見て昼でも星が見えてみなさんびっくりしていましたが、
金星は昼でも肉眼で見えますので、１等星でも赤道儀がきちんと
据え付けてある望遠鏡ならコンピューターで星を導入して見ることはできます。
・・だいたい１等星ぐらい明るければ、昼間でも見えるようです。
私も昼間に望遠鏡で木星とか見たことありますし。
（ガリレオ衛星も見えたっけかな？）
太陽と一緒に見えるかどうかはコロナグラフ [google.co.jp]を
調べてみてください（たぶん無理な気がする）
Re:つまり・・・ (スコア:0)
Re:つまり・・・ (スコア:0)
#星は夜に光るけど昼も空で回ってる
（これであってたかな？）