機械の目が見たセカイ　-コンピュータビジョンがつくるミライ (4) ハードウェアの基礎知識

第4回目からは技術的な内容です。まずは、ハードウェアの構成について紹介します。「早く本題のコンピュータビジョンについて解説してくれよ!」という方、もう少しお付き合いください。

○概要

下図にカメラとコンピュータの概略を示します(赤字は必須)。まず、入射光中から不要な反射光(水溜まりや窓ガラスなどによる反射)を偏光フィルタ(PLフィルタ)によりカットします。そして、レンズを通って来た光を、撮像素子上のマイクロレンズで各画素ごとに集光し、撮像素子上のカラーフィルタを通って撮像素子で電荷に変換します。電荷は、デジタルデータに変換された後、コンピュータに入力されます。その後、メモリ上のデジタル画像データをCPU、必要に応じて専用プロセッシングユニット(GPUなど)を用いて処理します。

○コンピュータの構成

PC

PCで処理する場合は、デスクトップPC、あるいはノートPCが図1のコンピュータに該当します。専用プロセッシングユニットは、NVIDIA社製のGPU(Graphics Processing Units)が有名で、CUDAと呼ばれるGPU向けの開発環境が提供されています。オープンソース画像処理ライブラリのOpenCVでは、一部ではありますがCUDAに対応した処理が用意されています。