Picalico 発信マーカー構成要件 - 可視光通信システムPicalico(ピカリコ

CASIO COMPUTER CO., LTD.
Picalico 発信マーカー構成要件
2015.07.28
この文書の概要:
Picalico 発信マーカーの仕様等を記述いたします。
当ドキュメントの記載内容に配慮の上、光源制作をお願いいたします
カシオ計算機株式会社 OIT 企画推進部
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発信データ仕様
1 つのデータに対し 24 パルス必要であり、受信の応答が良好な場合で1ブロック 24 フレームでの受
信応答になります。受信を安定させるために同じデータを 2 ブロック連続で発信することを推奨しま
す。また、送出データを切り替える場合、6 パルス、6 フレーム時間は、一定値(消灯ないしは、白色
点灯を推奨、一定色でも対応)の点灯制御を推奨いたしますので、データの変動に対応する応答が、
30 パルス時間以上で問題ないものとしてください。
送信データの仕様については、マイコン(Aruduino 等)で、3 つのポートにそれぞれに各色(赤、
青、緑)の LED を接続した場合の通信プログラムを御提供いたします。なお、この点滅パターンはデ
ィスプレイなどの点滅に関する規格、TV 放送ガイドラインや W3C ガイドラインを満たしませんので、
一般の方が目に触れることの出来る場所での利用はお控え下さい。
点滅周期に関しては 24 パルスの指定色パターンを、受信側の撮像周期と同じパルス幅で点滅させて
ください。(30fps ならパルス幅は 33ms, 30Hz のものとなります)また、点滅周期の誤差は±1%以
下となるようにしてください。
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光源の構成要件
また、発信マーカーは以下の項目を満たすように留意し、構成する必要があります。
・マーカーがどの色で点滅しても、解析画像上の 3×3 ピクセル以上の画素数で見えていること。
(発信マーカー仕様を満たしていれば円形以外のマーカー形状にも対応しております)
OK
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・マーカーに外接する四角形の縦横比が3:1以内であること。
OK
・マーカーに外接する四角形内の 60%以上がマーカーの面積であること。
NG
OK
・輝度が高すぎて(またはカメラの露出が長過ぎて)色飛びにならないこと
(中央部が色飛びしていても、周囲に色領域が十分あれば信号補足可能な場合もあります)
NG
OK
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・周囲に彩度の高いものがないこと
(マーカーの直径分、周囲に彩度の低い部分を作ること。マーカーを複数配置する場合も同様に各
マーカー間に直径分、彩度の低い部分を作り配置すること。)
NG
OK
・色ごとの輝度、マーカーの大きさが、各色で大きく変化しないこと
・消灯時が色点灯時より暗くなること。
・周囲光(蛍光灯の反射、直射日光等)が発光マーカーに重ならないこと。
(図はモニターでの発光マーカーに蛍光灯の反射光が干渉している例)
NG
OK
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LED 光源の拡散、コントラスト確保について
光源のコントラストに関しては発光時の輝度を(式 1)にて計算される閾値以上、消灯時の輝度を(
式 1)にて計算される閾値より下となるようカメラ露出等を設定してください。
閾値 =((発光時の平均輝度値)-(消灯時の輝度値))×0.25 +(消灯時の輝度値)(式1)
色に関する閾値は一般的なオートホワイトバランスが働く事も考えて、受信側の色判定に比較的余
裕を持っております。発光マーカーの色相として下記の図のように赤 0°を中心に±30 度程度、青
240°を中心に±30 度程度、緑 120°を中心に±30 度程度におさまるようにしてください。
たとえば、光源の認識のみが目的でカメラ画像の見た目の綺麗さが必要ない場合、レンズの絞りを
大きくする(または、露出を短くする)ようにして、LED 光源のみの色が見えるようにすることで認識
精度を向上させることも可能です。
また、カメラで撮像された時点での色の出方が重要となります。輝度の高さより画像上のみかけサ
イズが重要です。光源の色のついた部分の面積を大きくするような設定が望ましいです。
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