落選です。受賞者の作品です。
AIや医療関係作品は尽く落選です。
チャレンジといいながら、法的なリスクを避けた感じの選定でした。
2020年8月12日水曜日
外光の反射を抑えるPLフィルター
①車内の確認には、屋外の太陽光が強い場合は限定的な効果になります。
（後部座席の画像を確認下さい。）
②太陽を背にした場合は効果は上がります。
（PLフィルターを装着可能なデジカメが古いので画質は悪いですが、PLフィルター効果は最新デジカメでも同じです。）
（後部座席を確認すると、ほぼ反射は取れています。車内が暗いのは画面を後部座席のみにして露出を上げれば何とかなると思います。）
③室内での効果の確認用です。
外交の反射はソフトで処理することは難しいのでカメラはフィルターを取り付けれるタイプが必須になります。
ただ単に対象を撮影するにも環境条件に合わせて光学アクセサリーと設定を上手く使いこなす必要があります。
2020年8月10日月曜日
カメラの基本
今回のプロジェクトはカメラで画像を記録（録画も基本は一緒）するのですが、趣味が役に立つことになりました。
今がカメラが賢くなってスマホでもボタン一つで難なく記録できる様になりました。
が、基本機能を理解しないと良いデータは撮れません。
レンズを通してセンサーに光を当てて記録するので、センサーの露出時間をコントロールするので基本はセンサーの感度、シャッタースピード、絞りの組み合わせです。
ここからはフィルムカメラの知識が必要です。
センサーの感度は俗にISO感度（屋外はだいたいISO１００、室内はISO４００が基本。）
シャッタースピードはデジカメでも１秒から１／２０００秒の設定
レンズの絞り（F値)は1.4から１６段くらいです。ステップの基準はだいたい決まっていて、
F1から1.2, 1.4 ,2.0, 2.8, 4.0, 5.6, 8.0, 11, 16のステップを段といってシャッタースピードとの組み合わせを決めます。
標準レンズは焦点距離５０mm(35mmフィルム基準）で画角が決まります。
標準レンズとは人が基準でだいたい見て認識している範囲（焦点の合う範囲）になっています。４５mmと言う人もいますが、大抵５０mmがどのレンズメーカーでも基本です。
＊実際眼に映る範囲はもっと広く１７０度くらいはあり、その範囲で動きがあれば感じます。
ウキペディアの画角を参照。次にISO感度です。今はセンサー技術が飛躍的に進んでロウソクの光で昼間の様に写せます。
フィルムの時代は大体ISO４００から１６００位でしたが最新はISO５１２００です。
感度は万能ではなく感度を高くすると画像が荒れてきます。今のデジタル一眼レフだとISO３２００位なら普通の人なら問題の無い画質です。
シャッタースピードは、普通は１／１０００秒あれば十分、遅いと手ブレは被写体ブレになります。レンズの焦点距離によって若干変わります。
昔教わったのは、１／焦点距離以下のスピードで手ブレする。
５０mmレンズだとシャッタースピード１／５０秒で手ブレし始める。
それぞれの組み合わせ早見表。
例えば ： 基準とした場合。 ISO感度をあげれば絞り優先で
ISO感度 ： ISO100 , ISO200
絞り（F) ： F2.0, F2.8
シャッタースピード ： 1/60秒 1/60秒
例えば ： 基準とした場合。 ISO感度をあげればシャッタースピード優先で
ISO感度 ： ISO100 , ISO200
絞り（F) ： F2.0, F2.0
シャッタースピード ： 1/60秒 1/120秒
手ブレをしない様にシャッタースピード優先でシャッタースピードを絞りに対してあげて行きます。
焦点を浅くして（焦点を合わせている所以外をボケさせて撮影する場合）絞り優先です。
なので対象物に焦点を合わせてブレなく画質を上げる為にそれぞれを調整する必要があります。全自動になっても、条件が厳しくなれば人間が何に優先するかと決めて撮影する必要があります。
上記を体感する為にはフィルムカメラです。（笑）
１０年程前にデジタル一眼レフを初めてなんでも自動で思った様な写真が撮れないと、気づいてからオークションでライカを手に入れました。（ライカ（西ドイツ製）とはカメラの世界では車で言うベンツかロールスロイスといったところです。）なにせ１００年以上の歴史なのでバースデイライカと言って自分の生まれた年のカメラを買うようです。
私はライカのM2-R（１９６９年にライカのニューヨーク支店がアメリカの顧客向けに２０００台を限定生産したモデルを１０万円で落札して３万円でオーバーホールしました。）
今でも状態の良いモデルは５０万円は下らない値段で取引させています。レンズも１０万円でその時のセットされていた同じモデルを入手しました。
因みに当時のセットの完品の状態の良いモデルは１００万円は下りません。
車と一緒でそれらは実用する為では無く眺める為で、勿体なくて使えません。（笑）
もちろん全てマニュアル操作です。
フル装備でこんな感じ。。。
| ■主な特徴 | 1969年から1970年にかけて生産されたM型ライカの限定モデルです。 このモデルは、ライカが1966年にアメリカ軍用として製作したもののキャンセルされてしまった幻のモデル「KS-15（4）」がライカコレクターの手に渡り、ニューヨークライツより1969年から1970年にかけて2000台限定販売されたものです。 このモデルのポイントとして、「KS-15（4）」の大きな特徴であった基本ベースはM2でありながら、フィルム装填は後継機種のM4より導入された「ラピッドローディング」を標準装備したこと、 そしてボディ単体での販売のほかに、このモデル用に一度生産終了された高性能レンズ「DRズミクロン50mmF2」がこのモデルのために復刻されました。 今では限定モデルも時折見かけるライカではありますが、古くは1930年代よりライカはユーザー向けに限定モデルを販売しており、 当時からのファンの多さに驚かされます。 |
|---|---|
| ■主な仕様 | 型式:35mm距離計連動式フォーカルプレーンシャッターカメラ 使用フィルム:35mmフィルム 画像サイズ:24×36mm レンズマウント:ライカMマウント(バヨネット式) シャッター:横走り布幕式フォーカルプレーンシャッター シャッタースピード:T、B、1、1/2、1/4、1/8、1/15、1/30、1/60、1/125、1/250、1/500、1/1000秒等間隔目盛 距離目盛:∞～0.7m セルフタイマー:ボディ前面に配置。(10秒) ファインダー:ブライトフレームファインダー、35mm、50mm、90mm フィルム感度:ASA感度表示 フィルム巻き戻し:ノブ式 フィルムカウンター:手動式（※フィルム装填後、自信でカウンターを「1」にする必要あり |
能書きはこれくらいで、ぼちぼちカメラの選定します。レンズも今回の用途用に分けないといけないかも？予算つけてくれるの？初めてなので選定ミスしたらこちら負担？
どの程度リスクを見てくれるかでこちらの費用も変わってきます。
2020年6月30日火曜日
THE COVID-19 DETECT AND PROTECT CHALLENGE（国連COVID-19コンペティション）
６月末期日ですが、昨日７月１５日に延びて受賞者の発表も７月３０日になりました。
https://www.hackster.io/kansai-denki-industries/thermal-cam-for-covid-19-196fa6
温度精度の向上にあわせてアプリもアップデートしました。
選考委員にも理解出来る様に詳細の説明をしました。
また検索しやすい検索ワードも追加しました。
アカデミックなサイトなので今回の様な実践的な応募は少ない感じです。
2020年5月27日水曜日
FPAの続きと黒体炉を使った温度測定
今までと発想を変えるとこうなります。
これを黒体炉を基準に固定すると温度誤差は±０．３度程度になりました。
右横にあるシートヒータに比べ黒体炉の基準面の温度は均一です。
RAWデータを基準温度に合わせた訳です。
こうする事で誤差を黒体炉に合わせる事ができます。
サーモグラフィー画像のRAWデータは黒体炉を基準としているので結果的に温度がこの画像の様に固定されます。
ここに来るまで色々なテストを黒体炉の比較、パラメーターの洗い直しと大変な手間と時間が掛かっています。
今からこれを検証して行きます。
追加設定用画面です。
2020年5月25日月曜日
FPAの取扱い
FLIRのサーモグラフィーは絶対温度に対しては冷接点の温度で補正を行う高級モデルがあるようですが、詳細は企業秘密のようで分かりません。
なのでサーモグラフィー画像はこの動画の様に全体的に上がったり下がったりしています。今回の黒体炉ではっきりしました。
この挙動も特殊で校正用のシャッターが閉じてからゆっくりと表示温度が下がってきます。これは社内のi5のモデルも同じです。温度さは±２度あります。
数値を平均や偏差にしてもそれでも２度の温度誤差が出ます。検温するには大きすすぎます。
マイクロボロメーターの特性なのかもしれません。
FLIR LEPTONのセンサーが出力するパラメターは下記の用にセンサーの温度も出力しております。センサーをファンで冷やすとこのグラフの様に温度差がでます。オレンジの線。
それ以外にも細かく色々なパラメーターがありますが、物理の熱工学がわかる人でないと扱いが難しいパラメーターです。今回一つ追加したのが放射率を０．９７を標準にしました。今までデフォルトの１００％。
黒体炉を基準にすると下記の様に温度変化は文句なしです。０．２度の温度差です。
マイクロボロメーターはセンサーの校正にシャッターを使うのですが、その際に突入電流の為センサーに影響があります。波の底からピークはその瞬間なのでそれが同調するのは自然です。
ただそれ以外の時間もグラフの様に同調しています。
閾値の線を入れてスケールを変えた表ですが、FPAは少しずつ温度が上がっています。
センサー温度が上がっているのは通電電流と外気温が影響しいると思われます。
このFPAが環境変化の係数として、シャッターの動作している時間を補正すると温度は実際の温度に近づきます。
黒体炉の基準も考慮して校正すると、測定しているイメージの温度変化になります。
これはあくまで仮定ですが、FPAの変化量を微分してそれを逆相した係数を使うと温度測定に使えれば精度よくなるのが現在までの検証でわかりましたが、まだ定かでないところどんな条件でもそれが証明されていないので引き続き実験して検証します。
2020年5月6日水曜日
問題の温度補正
画面内のセンサーの感度は０．０５mk(0.05度）ですが、絶対温度が取れない事は以前説明しまたい。
安定したチップ温度で校正を試みましたが相関関係が無い為断念しました。
センサーの感度を維持する為にシャッターを自動で閉じて校正します。
シャッターを閉じないと画面が染みがついた状態になり感度が落ちてきます。
センサーの状態を感知して時間に関係なく動作します。
オレンジ色の線はfpa= Focal Plane Array だそうでセンサーのチップ温度です。
2017年のLEPTONの変更仕様では
A software command for reading back an auxiliary temperature sensor on Lepton in units of Kelvin will no longer be supported. The software command will still exist and return a value, but the value will no longer be calibrated to provide a meaningful temperature. The auxiliary temperature sensor (AUX) involved in this change is separate from the temperature sensor on the focal plane array (FPA) which will continue to be calibrated and provide the Lepton camera operating temperature.
シャッターが閉じて次のシャッターまでに１℃以上の下がるのですが、この過程でも
温度誤差が出ているようです。（実際の温度と関係なく温度が下がっている様です。）この点をどうするかも処理が難しです。
デバッグ用ソフト
一応LEPTON3.5計測用プログラムができましたので送ります。
LEPTON3.5以外は出力がおかしくなります
まずPi3にLEPTON3.5を取り付けて、PI3にキーボード、ディスプレイを一応接続（LEPTON画像確認用）
（たまにリセットしますが止まることはないようです）
PI3はコマンドモードにしないとLEPTONが安定しないので、Windowモードになってる場合はraspi-config で変更して下さい。
（多分コマンドモードになってると思いますが…）
１．PI3の ofXXXX/apops/myAppsの中に解凍してコピー
２．Macからssh接続して 今コピーしたフォルダの中に入る
３．make -j4 でコンパイル
４．エラーが出なかったら make run で実行。以下のようなログが２秒おきに出力されます
MaxRaw,Maxdo,fpa,aux,31525,42.097473,23.417480,23.987488
ターミナルはデータを遡ることができますので、必要なところまで範囲を指定して、EXCELにコピー
出力内容はコンマしきりになってるので、EXCELでCSV変換をすればすぐに解析可能です
（EXCEL->データ->区切り位置 で変換します。詳しくはWebで調べて下さい）
数値はMaxRaw,Maxdo,fpa,auxの順で並んでますので,Maxdo,fpaで解析します
この場合は42.097473と23.417480 です。
MaxRaw 画面範囲の最高温度のRAW値
Maxdo 画面範囲の最高温度の℃ ( MaxRaw/100-273.152519 )
fpa センサーの温度 ℃
aux センサーの温度 ℃（何の温度か不明fpaより高めになる）
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