ハイスピードカメラシリーズ
Optomotive x ハイスピードカメラ

Optomotive ハイスピードカメラシリーズ
SMILODON

Optomotive ハイスピードカメラシリーズ <br>SMILODON

シリーズ最高の解像度(25MPixel)を誇り、細部まで鮮明に情報を取得することができまるモデル
大容量のメモリ(不揮発16GB/揮発4GB)で、複雑なバッファ画像処理も可能です

Optomotive社のハイスピードカメラシリーズ SMILODONは、Xilinx社の高速FPGA Zynq Ultrascale+ SoCを採用しており、リアルタイム制御によって、グラフィックス、ビデオ、波形、およびパケットの処理を実行します。

また、解像度が5MPixelから25MPixelのモノクロ・カラーまたは近赤外のGpixel社のGMAXイメージセンサを採用しており、それぞれの画像は、最大48倍のLVDSインターフェース(46Gbps)を備えた4つの異なるGpixel GMAX25xxセンサーによって取得され、非常に高速で鮮明な画像を実現します。

19GB/sの帯域幅を備えたオンボード不揮発性16 GB eMMCと揮発性4GB DDR4メモリを搭載しているため、複雑なバッファ画像処理に使用できます。

ハウジング込みの完成品だけでなく、組み込み用のボードのみでのご提供も可能です。

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製品の特徴

Optomotive社のハイスピードカメラシリーズSMILODONにはFPGAとセンサーの組み合わせによって下記の３つの大きな特徴があります

① 高いカスタマイズ仕様

全てのシリーズに追加でプログラムが可能なFPGAを搭載しているため、システムのリリース後も、周辺部品のファームウエアのアップデートなどに応じてお客様側で機能の追加をすることが可能です。
OptomotiveではFPGAコーディングのご経験がないお客様にも分かりやすいインターフェースやエンジニア向けのトレーニングをご提供中
また、お客様側でハードウエアのカスタマイズを容易にするため、ハウジング込みのコンポーネントだけでなく、組み込み用のボードのみでのご提供も可能です。

② FPGA Xilinx Zynq Ultrascale+ Kria K26搭載

Xilinx社の第二世代3D ICアーキテクチャに相当するZynw UltrascaleのアーキテクチャをベースとするKira K26 SoM(システムオンモジュール)を搭載しており、ビジョンAIアプリケーションの高速化に最適化されながらも、魅力的な価格でご提供することが可能になっております。
IPコアとしては、BLOB検出・ピーク検出・RLE圧縮などのオンボート処理もご提供しております。

③ イメージセンサー Gpixel GMAX シリーズ搭載

マシンビジョン向けに開発されたハイスピードカメラの性能を支える、高いフレームレートや高品質の画質を支えるCMOSセンサーと低ノイズのグローバルシャッターを採用しております。

製品情報

モデル一覧仕様アプリケーション技術情報 PDF資料
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モデル一覧

カメラモデル	5 (MP)	9 (MP)	18 (MP)	25 (MP)
画素数	5.0 MP	9.0 MP	18.0 MP	25.0 MP
有効センサーサイズ (HxV)	2600 x 2160	4200 x 2160	4508 x 4096	5120 x 5120
フレームレート	290 FPS	290 FPS	139 FPS	150 FPS
センサーフォーマット	1/2"CMOS	2/3"CMOS	1”CMOS	1.1"CMOS
ピクセルサイズ	2.5 µm	2.5 µm	2.5 µm	2.5 µm
センサーシリーズ: Gpixelセンサー	GMAX2505	GMAX2509	GMAX2518	GMAX0505
インターフェース	高速なデータ転送に対応した 1 or 10 Gビットイーサネット SFP+

仕様

カメラモデル		5 (MP)	9 (MP)	18 (MP)	25 (MP)
イメージセンサー	センサーモデル (Gpixel)	GMAX2505	GMAX2509	GMAX2518	GMAX0505
	モノクロカラー近赤外線	モノクロカラー	モノクロカラー	モノクロカラー	モノクロカラー近赤外線
	センサーサイズ mm	8.45 (1/2")	11.8 (2/3")	15.2 (1")	18.1 (1.1")
	有効センサーサイズ (H x V)	2600 x 2160	4200 x 2160	4508 x 4096	5120 x 5120
	フレームレート (フルフレーム)	290 FPS	290 FPS	139 FPS	150 FPS
	ピクセルサイズ	2.5 um	2.5 um	2.5 um	2.5 um
	ダイナミックレンジ	62/65 dB	62/65 dB	62/67 dB	60/65 dB
	ADC分解能	10/12 bit
	アナログゲイン	10bitにおいては、x0.25ステップ毎に、x1 - x2の範囲 12bitにおいては、0.25ステップ毎に、x1 - x4の範囲
	関心領域(ROI)	16pixel単位で可能
	シャッタータイプ	グローバルシャッター
	シャッター速度	5 us - 90 s
	ピクセルクロック速度	1.5 ~ 3.8 Gpix/s
	露光	線形・HDR (High Dynamic Range : ハイダイナミックレンジ技術)
特徴	ピクセル補正	ドット落ち・LUT(ルックアップテーブル)・FFC(フラットフィールド・コレクション)
	トリガーモード	フリーラン・トリガー・オーバーラップ・パルス幅
	トリガー機能	0 - 1000 ms遅延, LPフィルタ1.5Hz - 100 kHz
	シャッター分解能	TBD
プロセッサユニット	FPGA	Xilinx Zynq Ultrascale+ Kria K26
	空きFPGA領域	50%以上
	揮発性メモリ	19.2 GB/s帯域幅の4 GB DDR4
	不揮発性メモリ	64 MB QSPI flash, 16 GB eMMC
機械的機構	レンズマウント	Cマウント (1" 32G ねじ山)
	動作環境	0 - 50°C
	重量	TBD
	保護性能	TBD
	ハウジング材料	CNC機械加工アルミニウム, アルマイト
	環境対応	RoHS対応
	取り付け穴	4x M3 OEM
電気的機構	入力電圧	DC 9-50V
	消費電力	30W以下
	入出力絶縁	1x IN / 1x OUT 絶縁対応
	コネクタ	10G SFP+, 1G RJ45, 4x USB, 10ピン Hirose HR10A
そのほか	IPコア	IPコアを内蔵する場合はオプションで対応
	オープンデザイン	対応
	オープンアーキテクチャー	対応
	ソフトウエア	Optomotive VEVOソフトウエア互換 (ソフトウエアソースを含む)
	オペレーティングシステム	Windows 7, Windows 10, 64ビットか32ビット
	開発ツール	Xilinx Vivado/SDK version 2021以降; Microsoft Visual Studio 2017以降

アプリケーション

レーザー三角測量
モーションキャプチャ
産業プロセスの自動化

様々な製品やコンポーネントをカウント、検出、検査、検証、読み取り
品質管理

欠陥、亀裂または表面の傷、サイズ、位置、寸法および色、異物、品質一般R&D検査
開発業務

技術情報

Optomotiveのハイスピードカメラシリーズでは以下の技術的な特徴を兼ね備えております。

■FPGA搭載で追加プログラムが可能

FPGAとは内部回路を製品の出荷後でも書き換えられる、究極の汎用性をもった回路チップになります。 FPGAを採用することで、開発リードタイムの短縮や開発コストの抑制に効果的です。

また、同じFPGAコードを異なるFPGAシリーズやベンダー間で使用することができ、システムのリリース後も、周辺部品のファームウエアのアップデートなどに応じて機能の追加をすることができます。

OptomotiveではFPGAコーディングのご経験がないお客様にも分かりやすいインターフェースやエンジニア向けのトレーニングをご提供します。

■IPコア：BLOB検出機能の実装可能

BLOBとは塊のことで、形や色など似た特徴を持った画像内の領域を意味します。

Optomotiveでは、AXIS_BLOBと言う特定のIPコアをFPGAに統合することで、画像内のBLOBの重心を計算するだけでなく、BLOBのサイズや中心座標を算出することができます。

こちらの機能を使用することで、BLOBの検出だけでなく、検出されたBLOBの評価まで行うことができます。

■IPコア：ピーク検出機能の実装可能

ピーク検出とは、レーザー三角測量に多く使われる、画像処理機能のことです。一番明るいところを検出し、そこからの差分を算出します。

このような処理を行うことで、インターフェースやメインプロセッサの負荷を軽減することができるため、イメージセンサは最大の能力を発揮することが出来ます。

■IPコア：RLE圧縮機能の実装可能

RLEとはRun Length Encoding（連長圧縮)のことで、データの可逆圧縮方式の1つで、ある連続するデータを、”そのデータ1つ分”＋”連続している長さ”で表すことで圧縮します。

Optomotiveでは、AXIS_RLEと言う特定のIPコアをFPGAに統合することで、変化のない画像の背景を切り取り、残りの画像をエンコードすることでデータ容量を圧縮します。

こちらの機能を使用することで、例えば生産ラインでの監視などにおいては、データ容量を抑えながら必要な情報をリアルタイムで取得することができます。

■SoC(System On a Chip)採用

システムの中枢部とも言えるCPUだけでなく、そのほかの機能も同じチップの中に実装されております。

SoCを採用することで、製品の小型化や高速化が可能になります。

■高いフレームレート

フレームレート:FPS (Frame Per Second)とは"Frame=静止画"の枚数が、"Per Second=1秒間に"何枚あるかを表す単位になります。

人が見ていてスムーズだと感じられるのは30fps前後と言われ、日本のテレビの多くは30fpsを採用しており、4Kテレビでは60fpsを採用しています。 FPSが高ければ非常にスムーズな動きになり、詳細に可視化できる一方で、データ容量が多くなりデータ回線などに負担がかかり、データの保存時間やアップロートに時間がかかります。

Optomotiveでは、120fpsから最大1590fpsのフレームレートの性能を備えているカメラをご用意しております。

このように人の目では確認出来ない高速の事象を確実に捉えることで、生産ラインの監視や計測、解析や、スポーツや医療の現場での解析などにご使用いただけます。