ダイナミックレンジ148dBの監視用途向けCMOSセンサーを開発 キヤノン

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キヤノンは2023年1月12日、監視用途向けとして業界最高レベルのダイナミックレンジで、1.0型、有効画素数約1260万画素(4152×3024)の裏面照射積層型CMOSセンサーを開発したと発表した。明暗差の大きい環境でも、領域ごとに最適な露光を自動で決定できる。

開発したCMOSセンサーは、監視用途向けのイメージセンサーでは業界最高レベルのダイナミックレンジ148dBを達成。約0.1luxから約270万luxまでの撮像に対応する。昼間の地下駐車場の出入り口で車両のナンバープレートと運転者の顔を同時に認識することや、スタジアムの出入り口での来場者の顔認証と背景の監視を両立できる。

新開発のCMOSセンサーによる撮影例(124dB程度の環境下)

一般的な高画質センサーによる撮影例(ナンバープレートが視認できない)

一般的な高画質センサーによる撮影例(運転手が視認できない)

一般的なハイダイナミックレンジ撮影では、明暗差の大きい環境下で、明部から暗部まで自然に見える画像を取得する場合、露光時間を変えた複数の画像を合成する処理が必要となる。しかし、この処理には、露光時間のずれにより、移動する被写体が重なって映る(モーションアーチファクト)という課題がある。

そこで、開発したCMOSセンサーは、画面を736分割し、最適な露光時間を領域ごとの明るさに応じて自動で決定する。モーションアーチファクトが発生しないため、移動する人物を撮影する場合でも顔認識の精度が向上する。一般的なハイダイナミックレンジ撮影で必要な合成処理も不用となり、1フレームあたりの扱うデータ量を低減。約1260万画素の多画素で約60fpsの高速な撮像性能を提供できる。

また、内部に複数のCPUと専用の処理回路を搭載。1フレームの時間内で領域ごとの露光条件設定を同時に素早く処理できることに加え、撮影環境や使用用途に応じて撮影条件などをカスタマイズできる。速い動きの被写体を高精度に撮影したい道路や駅、明暗が激しく変化するスタジアムの入り口などの環境での使用が期待される。

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