CCD・CMOSカメラ、エリアカメラ・ラインセンサ等画像機器

技術用語集

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AActive Optical Cable
(AOC)
データ伝送用光ファイバーケーブル。
AOCは、ケーブルの端(コネクタ)で電気から光へと変換して伝送し、ケーブルの速度と距離のパフォーマンスを向上させる。
A/D変換アナログ信号からデシタル信号に変換(Analog-To-Digital Converter)すること。
Analog Gain
(アナログゲイン)
CCDセンサから出力されたアナログの輝度信号を増幅するゲイン。
Anti-Blooming
(アンチブルーミング)
CCD素子に設けられた余剰な電荷を排出する機構。
CCDの撮像面に強い光が入ると、そこで発生した余剰電荷がその画素の周辺の画素にあふれ出る現象が発生し、周囲に光がにじみ出たような画像になる。
Aperture
(アパーチャ)
CCD受光エリア。光学系の開口部を示す。
Area Array
(エリアアレイ)
光半導体を縦横の2次元的に配置した固体受光素子。
ASCII3レターコマンド(ハイパーターミナル、Tera Term等の通信ソフト)でコマンド制御が可能。
Aspect Ratio
(アスペクトレシオ)
画像の縦と横の比。
Asynchronous
(アシンクロナス)
非同期。
Automatic Gain Control自動ゲイン調整のこと。
BBack Lighting
(バックライティング)
物体の反射を取り込むのでなく、物体の背面から光を当てるライティング方式。
Bandwidth(帯域幅)振幅特性が3dB下がる点のバンド幅(周波数幅)。
Beamsplitter
(ビームスプリッタ)
光を2つ以上に分けること。(光を2つ以上に分ける光学素子)
Beta Site
(ベータサイト)
開発途中のハードウェア/ソフトウェアを一部のユーザーにテストしてもらう段階の会社や外部組織。
Binary(バイナリ)2進法。
Binary Image
(バイナリーイメージ)
白黒信号で形成された2値化画像。
Binning(ビニング)センサの隣り合った2つのピクセルをまとめて1ピクセルと見なして感度を上げる機能。
画素数は1/2になりますが、撮影時間は伸ばさず、感度を2倍に上げることが可能。走査方向のビニングを水平ビニング、流れ方向のビニングを垂直ビニングと呼ぶ。
Bit(ビット)受光データの輝度値を数値で表現する際の階調。
単位:bit (8bit=256階調)
※各ビットで表現出来る数値(1ビットで表現出来る数は2個(0と1))
Blooming
(ブルーミング)
強い光源の周辺や、非常にコントラストの強いシーンを撮影した場合に撮像素子(CMOS)が強い光を受け、飽和して周囲の画素にあふれ出す現象
Buffer(バッファ)デジタルデータを一時的にストアすること。または、アナログ信号出力に用いられる負荷軽減用素子。
Bus(バス)コンピュータハードウェアで用いられ、複数のデバイス間でデータを送受するための共有信号線。(例えば、VMEbus、PCIbus)
CCalibration
(キャリブレーション)
カメラのキャリブレーション(Flat Field Calibration)は、タップ(波形)の調整と通常は暗レベル、明レベルの2点で実施して補正する。
Camera LinkCamera Linkは、カメラとフレームグラバーボードのインターフェース業界標準である。
Camera Link HSCamera Link HSは次世代の高性能通信規格であり、デジタル産業用カメラで使用される。
低コストの銅線ケーブルでデータフォワーディングも実現可能。
Charge Coupled Device(CCD)CCDとは Charge Coupled Deviceの略で「電荷結合素子」と和訳される。
光を電気信号に変換する受光素子の集まりで、入力光の強度に応じて蓄積電荷の量が変化する性質を利用した電子デバイス。
Charge Transfer Efficiency(CTE:電荷転送効率)CCD素子から隣接するCCD素子へ転送する電荷の割合
Clamping Period
(クランプ期間)
ビデオ信号の黒レベル基準となるところ。
Clocking Signal
(クロック信号)
フレームグラバーがデータを取り込む時に必要な信号で、カメラから出力される。データ転送などの基準信号。
C-Mount(Cマウント)16mm映画用カメラレンズマウント。
Cマウント規格は、内径: 25.4 mm(1インチ) 、ネジピッチ: 0.794 mm
フランジバック: 17.526 mm。
Contrast Transfer Function(コントラスト伝達関数)光システムのコントラストを空間周波数としてあらわす関数。
Control Signal
(コントロール信号)
カメラから画像を取出すために必要な(制御する)信号。(露光時間・外部同期信号・CLK)
Correlated Double Sampling(相関2重サンプリング)CCD信号にのるノイズを除去する手法。
DD/A Converter
(Digital-To-Analog )
デジタル信号をアナログ信号に変換すること。
Dark Leakage Current
(ダークリーク電流)
熱雑音電流のこと、約8℃で2倍になる。
Dark Signal
(ダークシグナル)
遮光した状態で取りだした画像情報。固定パターンノイズ、暗電流と熱によるノイズが加算されたもの。
Data Signals(データ信号)カメラから出力される画像情報。
Data Rate(データレート)カメラ出力段でのクロック(読み出す速さ)(タップ数×ピクセルクロック)
単位:MHz
Depth-of-Field, Depth of Focus(被写界深度・焦点深度)被写界深度とはフォーカスの合う範囲のことで、人間の目にはボケとして認められない範囲。
Digital Gain
(デジタルゲイン)
デジタル変換された後に計算によって増幅するゲイン。
デジタルゲインはCDS(専用のICでデジタル化)から、FPGAにデジタルデータが渡された後にFPGA内で行なわれる。
Digital Image
(デジタルイメージ)
2次元のデジタル画像。
Digital Imagingコンピュータで取扱いができるようにアナログ画像をAD変換したデジタル画像。
Digital Number(DN)デジタルカメラのグレー出力値。(8bitシステムは0-255,12bitシステムは0-4095)
Digital Signal Processing(DSP)ソフトウェアアルゴリズムや数の演算に使われるデジタル信号処理。
Digital Video Processing(デジタルビデオプロセッシング)イメージをデジタル化して特定なアルゴリズムに従って数値的に処理するテクニック。
Dynamic Range
(ダイナミックレンジ)
ダイナミックレンジには光学的・電気的ダイナミックレンジがあり、光学的には画素を飽和させるために必要な照明強度とノイズと同じレベルの出力を得るために必要な照明強度の割合で、電気的には飽和出力電圧とノイズ出力との割合。DR =-20 Log(output of no signal)/(100% signal)で算出する。
EEIA-644低電圧化でEMIを低減した高速データ伝送を目的にEIAで規定された、RS-644規格を指す。(LVDS)
Exposure(露光)センサに光が当たっている状態。
Exposure Time
(露光時間)
1ラインまたは1フレーム内で受光させる時間。単位:ライン「µs」、エリア「ms」
EXSYNCカメラのラインレート、フレームレートをコントロールするための同期信号。
FFiber Optic Delivery System光ファイバーを用いた伝送システム
Field of Viewカメラから映し出される画像の領域。
Fill Factor
(フィルファクタ)
総画素領域に対するアクティブな画素領域の割合。
Fixed Pattern Noise
(固定パターン雑音)
ダーク条件で測定された画素間の固有ノイズ。
Flange Back
(フランジバック)
レンズマウントのフランジ面からカメラのイメージセンサまでの距離。
Fluence積算時間で計られるエネルギーの流れ(光強度x積算時間など)。
単位領域で与えられているエネルギー(例えば、μJ/cm2)。
f/Number, f/Stop(F値:F-Stop)レンズの焦点距離/レンズの直径(又はアイリス直径)で算出される数値。レンズの明るさを表す数値。
Frame(フレーム)画素か画素情報の2次元配列またはカメラからのすべての画素の完全な読み取り。
Frame Grabber
(フレームグラバー)
カメラからのデータをコンピュータに取り込むデバイス。
Frame Period
(フレームピリオド)
フレーム読み取りの間隔。フレームレートはこの逆数になる。
Frame Rate
(フレームレート)
エリアセンサ全画素分の画素データを読み出す周期。単位:Hz
Frequency(周波数)出来事が単位時間 (時の頻度)あるいは単位空間(空間的な頻度)で起こる回数。1秒あたりの振動数。
Frequency Response
(周波数応答)
システムが持つ感度または検出性の範囲あるいはバンドの周波数特性。帯域幅を参照。
Focal Length(焦点距離)レンズの主要なポイントから対応する焦点までの距離。また、等価な焦点距離と有効な焦点距離と呼ばれる。例:50mmのレンズ。
Focal Plane(焦点面)CCDアレイがあるレンズの光学軸と直交した平面。
Focal Point(焦点)レンズを通る平行な入射光のための焦点のポイント。
Fourier Processing三角関数の数列として画像を処理する数学のテクニック、周波数領域で機能する。
Fourier Transform
(フーリエ変換)
空間あるいは時間領域から周波数領域データに変換するテクニック。データは、三角関数の数列として異なった振幅、周波数およびフェーズの関係を表す。
FVALカメラがデータの有効なフレームを出力しているかどうかを示す信号。
垂直同期信号と呼ばれる。
GGainCCD素子からの信号を増幅する増幅度を示す。
GenICam汎用的なカメラのプログラム用インターフェイス規格Generic Interface for Cameras の略称ダルサ社のカメラは、GenICamプロトコルのGenCPにて制御が可能。
Gray Scale
(グレースケール)
利用可能なグレーレベルの範囲。8ビットのシステムでは、グレースケールは0~255までの値を含んでいる。
HHeat Sink
(ヒートシンク)
カメラは、通常金属に覆われており、ヒートシンクの目的は放熱である。
Hot Mirror
(ホットミラー)
その表面は赤外線の波長を反射するが、可視光を透過するミラー。
IIllumination
(イルミネーション)
物体の発光。
Image Lag(残像)画素の読み出しが終わったあと感光面に残っている信号量。
共通する項目として残像、転送損失、ゴーストがある。
Integration
(インテグレーション)
CCDイメージセンサに蓄えられた光電子の電荷に新たな露出によって電荷を蓄積すること。
Integration Time
(インテグレーションタイム:積分時間)
インテグレーションタイムは受光素子が電荷を集めるために許容されるインターバル時間である。
ほとんどのDALSAイメージセンサのインテグレーション・タイムはカメラへのEXSYNC信号のインターバル時間。
JJumbo Frame
(ジャンボフレーム)
イーサネット規格でNetwork Interface Cardや通信機器の機能。
一度に送受信するデータ単位(フレーム)のサイズを大きくして、効率良く転送を行う。
ジャンボパケットという名称もある。
K  
LLens(レンズ)透明な光学ガラスで作られ、表面で光を屈折し、光線を一点に集めるか分散させる。
Line Rate(ラインレート)1秒枚に読み出されるカメラのライン数。
Line Readout
(ラインリードアウト)
センサの出力ノードを通してそれぞれのラインの各画素をカメラのエレクトロニクスに出力すること。
Line Special Correction
(色ズレ補正機能)
カメラはR, G, Bのズレ量を時間軸方向に遅延時間等を計算し、ズレなく各色のデータを合成している。しかし、このズレ量の計算は自動的には行ってくれず、また分解能として縦と横の比率が1:1の状態を基準として調整している。
比率が変わった場合に色ずれが発生するが、Line Spatial Correctionはズレ量を調整する事で比率が違う撮像条件でも色ズレを補正できる機能である。
Linear Array
(リニアアレイ)
受光素子を一列に配置した固体映像素子。
Linear Array Camera
(リニアアレイカメラ)
受光素子を一列に配置した固体映像素子のカメラ。
LVALカメラがデータの有効なラインを出力しているかどうかを示す信号。
水平同期信号と呼ばれる。
LVDSデジタルデータ伝送の電気仕様。LVDS信号は、作動信号でツイストペア・ケーブルを必要とする伝送方式である。EIA-644参照
MMachine Vision System解析や測定をする目的のために光学方法によって取り込んだ画像を用いるシステム。マシンビジョンシステムの機能は、位置検出、点検出、ゲージ、識別、認識、計数、追尾追跡などがある。
Magnification(倍率)オブジェクト平面の長さと画像平面(CCDチップ面など)における長さの関係。それは、イメージ倍率(イメージサイズ/物のサイズ)あるいは、それの逆数で(物の倍率)で表現される。
Master Clockカメラ内部で使用されるタイミングの制御信号。カメラのデータ信号レートはMCLKから得られる。
Mean Output Offset
(平均出力オフセット)
カメラから出力される「ダーク」をフレームあるいはラインで平均したレベル。
Micron(μm:ミクロン)1メーターの100万分の1。また、マイクロメータと呼ばれる。1μm=3.937x10E-5インチ。
Modulation Transfer Function
(MTF :モデュレーション伝達関数)
モデュレーション伝達関数は光学システムの空間的な解像度を表す数値。正弦波パターンの像のコントラスト変化を空間周波数の関数として表したもの。
MTBF
(Mean Time Between Failures)
おおよそのカメラ寿命
Multi-Camera Synchronization(マルチカメラ同期)複数のカメラを同期(データを連動)させて一つのフレームグラバーにインタフェースする目的に使う。
Multiplexed Cameras(マルチプレクスカメラ)同じデータバスを使用して複数のカメラを接続する。カメラの出力の1つだけがアクティブで、他のカメラ出力は「トライステート」になる。1個のカメラだけが選択されてデータバスを転送できる。
NNoise Equivalent Exposure
(露出等価雑音)
露出等価雑音は出力雑音レベルと等しい出力信号を発生させるために必要とした単位領域の光エネルギー(ジュール)で定義される。
Nyquist Theorem
(ナイキスト定理)
定理はオリジナルの画像を歪みなく再生するためのもので、少なくとも画像の構成最大周波数(f)の2倍の空間周波数(2f)でサンプリングする必要がある。
OOffset(オフセット)A/Dコンバータのために最適の範囲にそれらを入れて、イメージを表す電圧を変更するもの。バックグラウンド雑音か獲得するのにおいて当然の増幅を補うのにオフセットを使用することができる。
PPattern Recognition
(パターン認識)
画像処理の分類カテゴリで、通常統計的な方法を使用する。
Parallax Correctionセンサ両端の色ずれを補正する機能。
Peak-To-Peakサンプル信号の最高値と最低値の振幅差。
Photo Response Non Uniformity
(PRNU:感度不均一性)
感度不均一性とは各画素感度のばらつき割合。CCD(電荷結合素子)の感光面に照度が一様な光を当てた時の全有効画素の平均出力レベルをX、最大(最小)出力画素の出力レベルとの差をdxとし、dx/Xの比で表すこともある。
Pixel Reset Level
(ピクセルリセットレベル)
画素リセットの後にイメージセンサの各画素に注がれた電荷の量。すべての画素がオフセット電荷に伴う蓄積の開始を確実にするために、露出コントロールをイネーブルにする。
Pixel Size
(ピクセルサイズ)
センサ受光素子(1画素)の大きさ。単位:µm
PoE
(Power over Ethrenet)
GigEカメラにEthernetケーブルを利用して電力を供給する技術。
PoE給電をサポートするには、PoE対応イーサネットスイッチが
必要。
PoCL
(Power over Camera Link)
PoCL対応カメラにPoCL対応カメラリンクケーブル経由で電源を供給する技術。
Pre-Emphasis
(プレエンファシス)
Piranha4のPre-Emphasis機能は、ダルサ社独自の機能で、85MHzクロックでも10m伸ばせるという他社にない特長を持っている。
PRIN
(ピクセルリセット)
PRIN(ピクセルリセット)は露出コントロールに使用するカメラ制御信号。PRINは、イメージセンサの上の画素をリセットする。それは、フレームあるいはラインレートを変更しないで有効な露出時間を減少させるのに使用される。
QQuantum Efficiency
(量子効率)
入射してきた光のうちどれだけ有効に使えるかという割合。
RReadout Clock
(リードアウトクロック)
CCDシリアル読み出しシフトレジスタゲート用クロック、そのレジスタは画像センサからの電荷パケットを出力ノードに転送する。
Readout Register
(リードアウトレジスタ)
画素電荷を出力ノードに転送するシフトパケット用CCD。
Reset Clock (RST)
(リセットクロック)
出力ノードに残した画素電荷をクリアする電圧または次のデータリセット。
Resolution(分解能)1画素あたりで撮像出来る実際の対象物の大きさ。単位:µm
Responsivity or Sensitivity(感度)感度とは入力光量に対する出力電圧量の比であり、デバイス構造上からは光電変換ゲインと出力部ゲインの積になる。
RS-170 Standard電子工業会(EIA)に規格されたモノクロTV映像信号。
同期パルスを含めて最大振幅1.4V(Peak-Peak)。
RS422デジタルデータ転送の規格。RS422信号は差分でツイストペアケーブルが必要。
SSaturation Equivalent Exposure(SEE:飽和露光量)飽和出力電荷を生成するための露出レベル。
(光インテンシティ*統合時間、単位:uJ/cm2 or nJ/cm2)光源の波長分布は制限がある。
Shift Register
(シフトレジスタ)
いくつの記憶場所(レジスト)を持つ電子回路。全ての場所の情報はクロックサイクルで隣接する場所にシフトする。
Signal-To-Noise-Ratio(SN比)出力信号の最大値と信号に含まれるノイズの振幅との比。
Spatial Resolution
(空間分解能)
1枚の画像を分割する長さあたりのドットの数。例えば、200dots/inch(dpi)
STROBE(ストローブ)カメラのデータ取込むクロック信号、またはピクセルクロック。
TTap(タップ)センサ素子のデータ出力方式(並列出力数)
Thermodynamic Noise(熱雑音)デバイスの中の出力ノードに発生した熱ノイズ、kTCノイズ。kTCノイズはダイオードに熱電子の発散により発生し、ダイオードの特性や温度に関わる。
Thresholding(閾値)ある値と特定値との比較のプロセス。デジタルビデオ信号処理の場合にピクセルの輝度値は閾値と比較され、閾値より小さい輝度値をもつピクセルは無視され、閾値より大きい輝度値をもつピクセルのみホストに転送される。処理アルゴリズムにより明るいピクセルは無視され、暗いピクセルは重視されることも可能である。閾値アルゴリズムの出力は二進数に限らない、グレースケールレベルや位置情報なども含まれる。
Tie複数の信号を連動し制御する。
Timing(タイミング)電子デバイス(入力、出力または両方)に信号の間の関係、特に信号は変化するときの時間的な位置関係。
Timing Board
(タイミングボード)
カメラ内部で使用するタイミング信号を発生するボード(カメラ内部)。
Transfer Clock
(TCK:転送クロック)
CCDセンサの転送ゲート用電圧波形。それによりアクティブ電荷をCCDのシフトレジストに転送する。
Turbo Drive
(ターボドライブ)
ダルサ社独自の技術であり、GigEの転送速度を超えた転送を可能にする機能。
カメラからのデータ出力時にデータを圧縮し、受け取り側で解凍する事によりGigEの転送レート以上のデータを転送出来る仕組みである。
UUSR_ENマルチプレクスカメラのコントロール信号。
V  
WWavelength(波長)周期的な波形の中に同じ位相をもつ振動の伝播方向に二つの連続的なノードの間の距離。
Web(ウェブ)カメラにスキャンされた移動物の名前。
X  
Y  
Z  
#100% Fill Factorダルサカメラの特長の一つ。素子のピクセル全部が光に対する感度を持つアクティブ領域であり高感度を実現している。
画素数センサの受光素子数(有効画素)
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