| デジタルインターフェイスと最新画像処理用カメラについて |
| 東芝テリー株式会社 マシンビジョン＆メディカルイメージング企画部 木南孝一 |
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1. はじめに |
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| 昨今，画像処理市場やマシンビジョン市場において生産性や解析の質等の要求から，装置側はさらなる高速化が求められ，その目となるカメラもその要求に応えるべく，高画素・高速化を図ってきた。また，カメラから出力される映像情報を高速かつ確実に画像処理（ボード）へと受け流すために，従前のアナログインターフェイスから各種デジタルインターフェイスへと進化してきている。今回は，画像処理用カメラと画像処理装置（ボード）とを結ぶ代表的なデジタルインターフェイスであるCameraLink，IEEE1394，Giga Ethernet各インターフェイスの特長と弊社最新の画像処理用カメラを紹介する。 |
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2. 統合開発環境HDevelopの一新 |
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1.1 CameraLinkインターフェイス
CameraLinkとは，産業用カメラが撮像した映像信号を画像処理用のフレームグラバーボードなどに伝送するためのデジタルインターフェイス規格のひとつである。CameraLinkは，2000年10月にアメリカの産業用画像機器分野の標準化団体であるAIA（Automated Imaging Association）により策定された。当時のデジタル出力カメラのインターフェイス仕様は各社各様であり，アナログ出力のカメラに比べ製品開発やサポートにコストがかかるという問題があったが，標準規格であるCameraLinkの登場によりこれらの負担は軽減され，産業用画像機器分野の発展に大きく貢献したものと考えられる。
またCameraLinkは，その手軽さとデジタルインターフェイスの中では最も高いデータ転送能力を持つという特徴から現在も根強く支持されており，2007年1月には，1本のケーブルで電源給電も可能としたPoCL（Power over Camera Link）という発展型の規格も策定された。
PoCL規格は，2005年7月に国内メーカーのみで構成されたワーキンググループにより規格化された日本生まれの規格である。ワーキンググループの活動は，2006年3月に発足した国内の産業用画像機器分野の標準化団体であるJIIA（Japan Industrial Imaging Association）に引き継がれ，また国内のボードメーカー各社もこのPoCL規格に対応した商品を出されてきており，今後も発展していくことが期待される。
PoCL規格のメリットとして，
・従来のカメラリンクと比べて，ケーブル１本での接続が可能（Base Configuration）
・別電源が不要 → ケーブルの接続，取り回しが容易となる
（従来はカメラリンクケーブルと電源ケーブルの長さが整合されていなかった）
・従来のカメラリンクとコネクタは互換性がある
が挙げられる。
正規のCameraLink規格について興味のある方は，規格のオーナーであるAIAのホームページ（http://www.machinevisiononline.org）より入手（購入）することができるので，そちらを参考にしていただきたい。
1.2 IEEE1394インターフェイス
PC（Personal Computer）標準のインターフェイスとして登場したIEEE1394（=FireWire*）だが，産業用カメラ分野においても確実にその存在価値を高め，ひとつのインターフェイスとして業界に定着してきた。国内外で幅広く多くのご支持をいただいてきたIEEE1394であるが，ここに来て従来の主流であったS400までをサポートした1394.a（正式にはIEEE std. 1394a-2000）から，拡張規格である1394.b（IEEE std. 1394b-2002）への移行がされつつある。 1394.bでサポートされるのはLegacyと呼ばれるS400までの従来のものと，S800，S1600，S3200（それぞれ800Mbit/s，1.6Gbit/s，3.2Gbit/s）までの拡張された転送レートのみをサポートするb，そして双方をサポートするBilingualの３つの仕様。現在市場に流通し始めた1394.b機器の多くは今のところKeyデバイスの流通の関係からS800までをサポートする機器となる。このS800の登場で従来の1394.aの2倍の帯域が確保され，産業用カメラ分野においてもその拡張性が高まった。
IEEE1394最大のメリットは，PC標準のインターフェイスであり従来のグラバボードは不要となる。インターフェイスカードが必要な場合もPCインターフェイスとしての恩恵を受け，圧倒的に安価である。ケーブルも安い。カメラ単体でアナログカメラと比較した場合は若干のコストアップとなるが，システムトータルコストで見ていただければ大幅なコストダウンとなり，お客様にとっては十分メリットがあるはずである。このようなことから，今後日本国内でもIEEE1394のカメラのニーズが確実に増していくと考えている。
1.3 Giga Ethernetインターフェイス
近年インターネットの普及と共に急激に成長してきたネットワーク環境では，Giga-bit Ethernet（1000BASE-T）において1Gbit/sが実現され，将来的には10Gbit/s以上でも通信可能となることが予測されている。この広帯域な既存の物理環境を利用してマシンビジョンでも活用したいという考えから，規格化が進んできた。プロトコルは，UDP/IPによるパケット転送方式，API，GUIに関しては，「GenICam」という標準規格を採用することが決定した。
このインターフェイスのメリットとしては，
・Ethernet環境を利用することから周知の通り，既存の環境を利用することでシステムコスト削減が期待できる
・複数台のカメラを1台のPCで制御，管理できる
・1対1で100m，それ以上でもSwitching Hubなどを使用することでさらに距離が伸ばせる
・Plug&Play対応（電源は別）
他のインターフェイスに比べ認知度はまだ少ないようであるが，IEEE1394と同様にPCへダイレクトに接続可能なGiga Ethernetインターフェイスの動向も要注意である。
* FireWireは米国Apple Computer Inc.の登録商標 |
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