カメラモジュール

カメラモジュールとは、フィールドサーバの有線LANや無線(Wi-Fi)を通じて簡単に接続・利用できるよう、カメラ・ケース・電子回路などまとめたものである。現時点では、 1)ネットワーク(IP)カメラ、2)デジタル一眼レフカメラ、3)アナログカメラ、の3つのタイプのカメラを利用したカメラモジュールが存在する。それぞれの代表的なカメラモジュールを紹介し、その作成方法やデータ収集方法などについて述べる。なおUSBカメラは、間にWindowsやLinuxなどの小型PCを挟むことで利用できるが、ここでは述べない。

【ネットワーク(IP)カメラ】

ネットワークカメラを用いたカメラモジュールの特徴・注意点を以下に示す。

カメラのWebサーバにアクセスすることで簡単に画像を閲覧することができる。
フィールドサーバはWebベースなので、そのまま有線/無線接続ができる。
電源が必要なので、有線型でフィールドサーバとPoE(12V)接続するのがおすすめ。
5V駆動カメラの場合にDCコンバータを必要とする程度で、補助部品はほとんど不要。
カメラの値段は数千～数万円と若干高く、解像度やレンズの性能は若干劣る。
機種によっては、直接URLを叩いて画像が取得できず、データ収集が面倒。

フィールドサーバでは主にAXIS製M10シリーズ(2～3万円前後)を利用している。
これを用いたカメラモジュールの作成方法は次の通りである。

【デジタル一眼レフカメラ】

デジタル一眼レフカメラを用いたカメラモジュールの特徴・注意点を以下に示す。

高画質・高解像度(数千万画素)の画像撮影ができ、RAW(非圧縮)データも取得可。
超望遠撮影や近赤外撮影といった風に、レンズ・フィルタを用途にあわせて変更可能。
無線SDカードを利用することで、フィールドサーバの無線を通じて撮影画像の取り出しが可能。
無線SDカードは電波が弱い(～3m)ため、無線LANを同梱し有線で接続するのがおすすめ。
電源供給時に自動的にonになるメカニカルスイッチの電源の機種であることが必須。
カメラへの電源供給(7～8Vに変換)やシャッター操作などを行う補助回路が必要。

フィールドサーバでは主にCannon製EOS Xシリーズ(5万円前後)を利用している。
これを用いたカメラモジュールの作成方法は次の通りである。

【アナログカメラ】

アナログカメラを用いたカメラモジュールの特徴・注意点を以下に示す。

アナログカメラをネットワークカメラに変換するビデオエンコーダを介することで利用可能。
IP化されていない熱赤外カメラなどの特殊なカメラを利用する場合に有用。
一般的にNTSC画像を変換しているため解像度が低い(740x480)。
ビデオエンコーダは高く(5万円ほど)、大きい(100x130x30mm)ためかさばる

フィールドサーバでは主にAXIS製Q7401を利用している。
これを用いたカメラモジュールの作成方法は次の通りである。

【カメラケース】

カメラモジュールのケース全般の特徴・注意点を以下に示す。

屋外設置が前提であるため、(タカチなどの)防水ケースを利用することが多い。
ケースは内部に熱がこもりやすいため、大きめのケース・防水換気などの工夫が必要。
冬はレンズ部が結露しやすいので密閉ケースの場合はとりあえず乾燥材を入れる。
ケース設置時の角度調整部品として、安価なカメラ三脚雲台パーツを流用。
支柱は入手が容易な単管パイプ(φ48)を標準とし、取付用に単クランプを使用。