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MIKROTRON社

MIKROTRON社 - マイクロトロン ‐

  • ハイスピード撮影に特化 - 100,000fps対応モデルあり
  • 高FPS産業用カメラ / 高速録画カメラ

メーカー特長 - 高速撮像に特化

MIKROTRON社は、ドイツに本拠地を構える、ハイスピード撮影を得意とするカメラメーカーです。
イメージセンサーには、ハイスピード撮影に適した感光性の高いモデルが採用されています。
産業用途や理化学研究用途に限らず、スポーツ分析、映像制作、書類のドキュメント化にも活用されています。

ハイスピードカメラ - 産業用途

「ハイスピードカメラ」と「標準的な産業用カメラ」の違い
  撮像速度 解像度 データ出力 録画の簡単さ
産業用カメラ
– 標準的な仕様
× ~ △ △ ~ 〇 ストリーミング × ~ △
ハイスピードカメラ
– 産業用通信規格
× ~ △ ストリーミング × ~ △
ハイスピード録画カメラ
– 記録メモリ搭載
× ~ △ 録画後

 

【ハイスピードカメラならではの撮像】
従来の産業用カメラでは、捉え切れない高速現象。
Mikrotron社製の高速カメラを通じて、瞬時に変化する現象を克明に可視化します。
視野幅を制限した「ROI機能」を適用した際のFPS向上率が大きく異なります。

【標準的な産業用カメラの課題】
– 通信インターフェースの限界から、フル解像度でのFPSが不十分
– 標準的な素子では、ROIを適用した場合にもFPSが十分に上がらない
– ハイスピード用途では、ピクセルサイズが小さく、感度が不十分

【キーポイント】
– 高速撮像に特化した、感度の高い素子を採用
– 産業用カメラでは、カメラから常にデータが送られる仕様
– 操作が簡単な、録画カメラもラインアップに

カメラ:Eosens 2.0CXP2 (モノクロ)

CoaXPress 2.0カメラ

CoaXPressカメラ

Camera Linkカメラ

ハイスピードレコーディングカメラ - 録画メモリ搭載

録画用途から見た、「ハイスピードレコーディングカメラ」の特徴

【録画用途に向けたカメラ仕様】
「ハイスピードレコーディングカメラ」は、数ある録画アプリケーションの中でも、
「簡易的」で「短時間」の記録用途に適性があります。


1.【録画用カメラの利点】
「産業用カメラ」の録画と比べて、下記の点が魅力です。

【ユーザーフレンドリー性の高さ】
まとめ:「録画を開始するまでの手順が少ない」

▶専用ビューアー:録画専用のGUIを提供。初めての操作でも、録画を開始しやすい。
▶録画の安定性:カメラに保存媒体を搭載。記録データに欠損や不良が発生しにくい。
▶ノートPC対応:GigE通信規格を採用。ノートPCでも、操作から録画まで設定可能。

2.【録画用カメラの課題】
「産業用カメラ」の録画と比べると、下記の制限が発生します。

  【発展性における限界】
  まとめ:「複雑で厳しい録画条件には、あまり適性がない」

  ▶録画時間:一回の録画時間が短い。カメラの録画メモリ容量に限界が有るため。
  ▶録画間隔:次の録画までに時間が必要。録画は、フォーマット化 + データ転送後に開始。
  ▶転送時間:データ転送に時間がかかる。通信規格の通信速度がGigabit Ethernet準拠。

3.【録画用カメラの選び方】
録画アプリケーションでは、ご用途や必須条件などに合わせてカメラモデルをご選択ください。

  【主な使い分け方】
  まとめ:「短時間でシンプルな録画用途に、ご導入ください」

  ▶導入例1:試作的な検討目的。「産業用カメラ + PC録画」の条件探しに。
  ▶導入例2:瞬間的な可視化目的。「短時間の現象」を、「極所的」に記録。
  ▶導入例3:簡易的な実験用途。「基本的な設定」で高速現象を捉える場合。


バッテリー内蔵モデル

省サイズモデル

最新高感度モデル

  • 動画 (高速録画)

    高速録画カメラでの撮像例

    高速録画カメラでは専用のイメージセンサにより、人の目では見えない現象を捉えることが出来ます。
    また、録画カメラには記録媒体が搭載されており、捉えた現象を瞬時にカメラへ記録します。

    「ハイスピード現象」のサンプル動画を確認

    ドリル掘削の観察 - 産業用途

    生態系の観測 - 野鳥観察

    理化学研究用途の例

    高速録画カメラには、ビューアー兼コントローラソフトが標準付属しており、記録データが簡単に取り出せます。
    お手持ちの器具と組み合わせることで、手間を抑えて速やかにご検証頂くことが可能です。

    「研究機関向け」の動画を確認

    針を通過する油/水の観察 - 512x512 @2503 fps

    MotionBLITZ® Cube + 顕微鏡 - エマルジョン観察(ミュンヘン工科大学)

    プラウ耕の観察 - 800x558 @920 fps

    MotionBLITZ® Cube - 種蒔きについての研究(ホーエンハイム大学)

    産業用途の例

    製造現場に高速録画カメラを導入することで、装置のトラブルシューティングが実現できます。
    GigE通信規格が採用されているので、設置スペースに限界がある場合、頻繁に設置位置を変更する場合にも有用です。

    「産業用途」の動画を確認

    レーザー溶接 - 496 x 300 @3541 fps

    Eosens MINI1 - 鍵穴の溶接観察

    医薬品の製造工程 - 800x558 @920 fps

    MotionBLITZ® Cube3 - プラスチック容器の設置観察(Nemera社)

  • 動画 (高速撮像)

    水滴の観測 < Eosens1.1CXP2 x Streampix8 >

    最新の高速撮像カメラと録画用ソフトを組み合わせることで、
    高速録画カメラでは実現が難しい、録画データの取得が可能となります。

    1. 録画時間の延長 - 最適なPC構成で、SDカード以上の録画時間を実現
    2. 録画間のシークエンス - データがホストPCに直接記録されるので、速やかに記録データへアクセス可能。

    ※ 最大録画時間などの条件は、PC構成により大きくことなります。

    (ROI: 688 x 646 / 2000fps / 10bit)

    鉄道レールの検査< Eosens 4CXP x 200km/h >

    【最先端施設での現象観察】

    テスト地:スイス・長距離トンネル

    アプリケーションについて
    2020年に開通された長距離・鉄道トンネル、「セネリベーストンネル」。
    Mikrotronカメラは、トンネル内を時速200kmで通過する電車に、
    最新式レールを通じた電力供給手段を観察する目的で使用されました。

    本用途の詳細を確認

    カテナリー架線を代替する、第三軌条方式レールの動作検証

    「Furrer+Frey社」、「AlpTransit Gotthard Ltd」、「スイス連邦鉄道」の共同プロジェクト

    テスト背景について
    「セネリベーストンネル(CBT)」は、
    2020年に開通した、最先端の複線式の鉄道トンネルです。
    世界最長級のトンネル距離を保持する為、
    従来のカテナリー架線に代わり、第三軌条方式レールが導入されています。

    ※ 「ベーストンネル」は、鉄道用トンネルの中でも、長距離に渡り山岳を掘削するトンネルに該当します。電車の走行距離の短縮を図るだけでなく、走行中の勾配やカーブの排除にも貢献いたします。
    ※ 「第三軌条方式レール」による集電は、車両上部から集電を行う「カテナリー架線」と比べてトンネルの掘削面積を減らす効果が有ります。

    1. パンタグラフの動作検証について

    Eosens 4CXPの役割

    パンタグラフは、電車が外部から電力を取り入れるための装置です。
    高速電車では200km/h程度で走行する場合も有る為、動作の安定性は不可欠です。
    Eosens 4CXPは、サードレール方式で走行する電車のパンタグラフを観察する目的で使用されています。

    2. 検証事項

    @200km/h 走行時のパンタグラフを観察

    - ジョイントのつなぎ目での動作
    - しなりの程度、発火の発生タイミング、発生ヵ所、発生頻度
    - パンタグラフの空気抵抗による作用 (Aerodynamics)
    - パンタグラフの摩耗

    3. 撮像条件と概要

    撮像対象やカメラ設定

    国:スイス
    撮像対象:電車のパンタグラフ
    電車の走行速度:200km/h

    カメラモデル:Eosens 4CXP
    撮像速度: 2800 fps
    視野幅:2336 x 300 程度

    【パンタグラフの接触を観察 / 電車通貨速度:200km】

    Eosens 4CXP / 2336 x344pix /2815fps

  • 機種の立ち位置

    Mikrotron社製品の選び方

    - 録画用途でのアプローチ

    Mikrotron社のラインアップは、主に2種類に区分できます。
    いずれのモデルも高速撮像に適した仕様を保持しています。

    ハイスピードカメラ
    ・高速で映像ストリーミングを行う仕様
    ・録画が必要な場合、PCでプログラミングが必要
    ・録画時間は、PCのメモリやSSDで柔軟に変更可能

     ハイスピードレコーディングカメラ
     ・カメラ内部にメモリを搭載
     ・PCには動画/画像データが送られる
     ・録画時間は、カメラ搭載のメモリに依存する

    - プロジェクト段階でのアプローチ

    録画用途や検証用途の場合に、各シリーズの立ち位置を次のように考えることが可能です。

    ハイスピードカメラ
    ・柔軟な仕様の為、ハイエンドな実証や実験に最適
    ・画像処理や細やかな設定を行う場合に最適
    ・高速録画でも、長時間の録画が必要な場合に最適

     ハイスピードレコーディングカメラ
     ・ハイスピードカメラ導入前の実験用途にも最適
     ・簡単に録画が行えるため、適度な録画時間で有用
     ・録画のシークエンスが区切れる場合に有用

    FPSや録画時間を確認

    - Mikrotron社のFPS確認ページ

    - Mikrotron社のFPS Calculator確認資料

  • 技術資料