自動車業界向けハイスピードイメージングソリューション

自動車開発現場では、ハイスピードカメラでの観察及びその画像を使った画像解析が必要不可欠です。
近年、複雑・高度化する開発環境の中で、より高精度で、より効率的な計測ができるシステムが求められており、撮影速度や解像度といった基本的な撮影性能の充実に加え、より使いやすい機能や試験効率が上がる機能がハイスピードカメラにも加わっております。
ここでは、その様な要望に叶う多様な撮影システムの概要をご紹介いたします。

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実車衝突試験・スレッド試験向け撮影システム

ハイスピードカメラが使用される事例として、自動車アセスメント（NCAP）に準拠した試験で映像記録や画像計測機器として使っていただいております。
NCAPは世界各国/地域で試験項目は異なりますが、予防安全性能評価ではなく、Passive Safetyと呼ばれる衝突安全性能評価の各種試験のテストプロトコルに対応するためにセンサーなどの各種計測機器と共に使用されています。一例として、Euro NCAPのテストプロトコルの一つであるファーサイドテストのカメラレイアウトをを下記に示します。

プロトコルでは予めカメラ設置の台数/位置/撮影条件が決まっておりますが、これら観察箇所とは別に観察したい部品がある場合は、追加でさらにカメラ台数を増やして試験するケースも増えております。
その場合はマルチチャンネルに対応した高速度カメラを使用されるとカメラの台数増減が容易に調整できて便利です。

よく使われる製品

ハイスピードひずみ解析（DIC）システム

ハイスピードカメラとデジタル画像相関法（DIC）を組み合わせることにより、「ひずみ」と「3次元形状」が非接触で時系列に解析が可能で、CAEの妥当性検証や精度向上に最適な解析システムです。各種材料試験や部品試験において解析対象の表面の「形状」「変位」「速度」「ひずみ値（最大最小主ひずみ）」「ひずみ速度」を画像計測できます。
方法も簡単で、まず解析対象にランダムなパターンを付与し2台のハイスピードカメラで同期撮影します。空間のキャリブレーションデータおよび同期した撮影データからデジタル画像相関法（DIC）によりサブピクセル単位での高い解析精度を実現します。
CAEとの比較検証が効果的で、自動車だけでなく、航空宇宙、建築土木、電気電子、材料など様々な研究開発分野で導入が進んでいます。

よく使われる製品

手のひらサイズ+超高感度+超高画質のハイスピードカメラ FASTCAM Mini AX

ハイスピード溶接可視化システム

ハイスピードカメラに撮影用レンズ/光学フィルター/照明を使用することで、溶接現象をスローモーション動画で克明に捉えることができます。
このシステムを使って、研究における溶接メカニズムの解明や、製造時の最適な溶接条件出し、不具合の改善にお役立ちいただけます。

さらに、2色温度法を用いた温度解析も近年導入が進む事例の一つです。2色温度法は、放射率による影響を受けにくいためその補正の必要がなく、ガラスや煙のような半透過物が存在しても温度解析が可能です。このため、非接触且つ一瞬の温度変化をハイスピードカメラで撮影した画像から知ることができます。

よく使われる製品

超高速撮影性能と小型軽量筐体を両立したハイスピードカメラ FASTCAM Nova S

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マルチヘッドタイプハイスピードカメラ FASTCAM MH6
「FASTCAM MH6」は、15×15×15mmの超小型カメラヘッドをメインユニット1台に最大12ヘッド接続できるハイスピードカメラです。FULL HD解像度で1,000コマ/秒の撮影が可能な高解像度カメラヘッドも接続・混在できるため、各種画像解析用途にも活用いただけます。　　　　　　　　　　　
メインユニットは堅牢性の高い耐G密閉筐体はもちろん、万が一に備えた2重のデータ保護機能を搭載した衝突安全試験のオンボード撮影に最適なカメラです。

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小型軽量ハイスピードカメラ FASTCAM Mini CX
「FASTCAM Mini CX」は、75×75×123.5mmで1.2kgの小型軽量筐体の中に多数の機能を搭載した万能型のハイスピードカメラ（高速度カメラ）です。
FULL HD解像度で 1,000コマ/秒の撮影が可能で、耐G性能も持ちつつ、CFastカードや Wi-Fi無線通信対応に加えて、駆動バッテリを内蔵しているので様々な撮影環境に対応できます。
衝突安全試験ではオフボード撮影・オンボード撮影の兼用可能な万能カメラとして活躍します。

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超高速撮影性能と小型軽量筐体を両立したハイスピードカメラ FASTCAM Nova S
「FASTCAM Nova S シリーズ」は、120×120×217.2 mm、質量 3.3kg という小型軽量密閉筐体でありながら、1024×1024 ピクセルで 16,000 コマ/秒、640×480 ピクセルで 48,000 コマ/秒、最高 1,100,000 コマ/秒（※）という撮影速度を実現したハイスピードカメラ（高速度カメラ）です。また、モノクロ ISO 64,000 / カラー ISO 16,000 という超高感度を実現しており、燃焼、切削、溶接など様々な分野で活用いただけます。 ※FASTCAM Nova S16

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手のひらサイズ+超高感度+超高画質のハイスピードカメラ FASTCAM Mini AX
「FASTCAM Mini AX」は、120×120×94mm、質量1.5kgという軽量コンパクト筐体でありながら、1024×1024ピクセルで6,400コマ/秒、640×480ピクセルで20,000コマ/秒、最高900,000コマ/秒（※）という撮影速度を実現したハイスピードカメラ（高速度カメラ）です。また、モノクロISO40,000/カラーISO16,000という超高感度を実現しており、流体、燃焼、微小体観察など様々な分野で活用いただけます。※AX200

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動画像解析ソフトウェア TEMA
TEMAは「いかに精細かつ多くの情報を画像から取り出せるか」にこだわった開発を継続しており、強力な追跡アルゴリズムや、グラフ作成・補正フィルタ・数値変換・光学補正などの高度な解析機能やアルゴリズムを提供しています。さらに、2次元計測だけにとどまらず、3次元計測・6自由度計測・体積計測という発展的な付加価値も提供しています。