カメラを超えたSWIRイメージングのスケールアップ
カメラを超えたSWIRのスケーリング
短波赤外線（SWIR）イメージングは、多くの場合、コントラストを利用して行われます。RGBカメラでは見えない水分、コーティング、汚染物質、シリコンの特性、または材料の違いなどが、400～1700nmの波長域で測定可能になります。産業検査においては、システムがそのコントラストを複数の視点から、生産速度で連続的に捉えることができるかどうかが重要となります。
これにより、カメラ単体からシステム全体へと注目が移ります。拡張性の高いSWIR検査システムは、幅、角度、視野をカバーするためにライン全体に配置されたカメラから始まります。
新興マルチカメラSWIRシステム
Emergent社のEROS 10GigE SWIRカメラは、0.3～5.2メガピクセルの解像度と132～256fpsのフレームレートを備えたソニー製SenSWIR™センサーを採用し、マルチカメラ構成向けに設計されています。コンパクトな29×29mmサイズは高密度設置にも対応し、1、2.5、5、10GigEへの自動ネゴシエーションにより、各カメラは利用可能なネットワーク速度に自動的に対応します。消費電力は低く、光ファイバー接続時は3W、RJ45接続時は4W、PoE対応RJ45接続時は4.8Wと、システムへの統合も容易です。
EROSカメラは、GigE Vision 3.0およびRDMA規格に対応し、IEEE 1588同期を1µsの精度で実現します。マルチカメラシステムでは、これらの機能により、複数のSWIRビューを独立したデバイスとしてではなく、連携した検査機器として動作させることができます。
次の層はネットワークです。イーサネットベースの設計では、カメラをマルチポートネットワークインターフェースカードに直接接続したり、スイッチを介してストリームを集約したりして、画像データをサーバーやエッジシステム（Nuvo、NVIDIA DGX Spark / Orin / Thorなど）にルーティングできます。これにより、少数のカメラから多数のカメラへの拡張が容易になりますが、スイッチ、NIC、およびケーブルは、カタログ上のピークレートではなく、持続的なスループットを考慮して選定する必要があります。
画像がホストに到達すると、ボトルネックはメモリと処理に移ることが多い。データがアプリケーションやGPUに到達する前にシステムメモリを介して繰り返しコピーされる場合、カメラやインターフェースの性能が十分であっても、フレームが失われる可能性がある。
ゼロコピー転送、RDMA、GPUDirect対応NIC、最適化されたGPUパイプラインにより、検査に必要な帯域幅を確保できます。高速SWIRストリームは、GPUベースの分類、欠陥検出、選別、AI、ディープラーニングなどに利用できます。
Emergent Vision Technologies社のSWIRカメラオプション
