物体検出ためのUVCカメラの選定

屋外で物体検出をさせたい場合、利用するUVCカメラによって検知精度がどのように変わるかを検証する。

検証内容

曇りの日の屋外でパイロンを10m毎(10,20,30,40,50)に設置し、それをほぼ同じ位置から様々なUVCカメラで撮影した。解像度は各カメラの最高解像度を設定した。撮影後の画像をパイロンを検知するためのyolov7のカスタムモデルで推論した。その結果を本稿に示す。

利用したUVCカメラ

ロボットで利用する場合などを想定して、画角が120度付近の広角WEBカメラを利用した。ELPのカメラだけは180度であり魚眼レンズである。

名称	画角	画素	フォーカス
ELP-USB16MP01-BL180	180度	1600万画素	パンフォーカス
BUFFALO BSW505MBK	120度	213万画素	パンフォーカス
ASUS WEBCAM C3	120度	213万画素	パンフォーカス
Anker PowerConf C302	115度	368万画素	AF
HARDOFF JUNK CAM	110度付近	368万画素	パンフォーカス
TUNSONE Q8	120度	213万画素	MF

推論結果

名称	10m	20m	30m	40m	50m
ELP-USB16MP01-BL180	〇	×	×	×	×
BUFFALO BSW505MBK	〇	〇	〇	×(FP有)	×
ASUS WEBCAM C3	〇	〇	×	×	×
Anker PowerConf C302	〇	〇	〇	×	×
HARDOFF JUNK CAM	〇	〇	〇	×	〇
TUNSONE Q8	〇	〇	〇	×	×

→唯一、HARDOFFジャンクのカメラが50m先のパイロンまで検知出来た。40mのパイロンだけ日陰にあったので極端に暗くどのカメラでも検知出来なかった。傾向として明るめに撮影できるカメラ群（Anker、ジャンク、TUNSONE）の方が遠距離まで検知出来そうである。中国メーカーのカメラ強い。

オートフォーカスの必要性

今回利用した機種の中でAnkerの物だけが、唯一AFであったが、レンズが広角であり、イメージセンサーサイズが小さいことを考えると被写界深度は相当深いので、別にAFである必要は感じない。多少ピンボケしていても、yolov7が推論時にある程度吸収してくれるので、問題ないと思われる。

今後、晴れの日にダイナミックレンジ特性が検知距離に影響する度合いについて検証する。前回撮影した画像を見る限りAnkerの製品が一番広く優秀そうである。