組み込みビジョンシステムの設計には、MIPI、LVDS、SLVS-ECといった複雑なカメラインターフェースが関与するため、厳しい機構的制約、CPU負荷の増加、およびシステム統合の難しさといった課題が伴います。さらに、多くのカメラモジュールにはオンボードの画像信号プロセッサ（ISP）が搭載されていないため、ホストシステム側での処理負荷が大きくなります。
NVIDIAのHoloscanフレームワークは、Ethernetベースのセンサーアグリゲーションにより、これらの課題への対応を可能にします。しかしながら、現時点で入手可能な多くのHSBソリューションは、サイズが大きすぎるか、オンボードISPを備えていないという制約があります。
e-con Systemsは、NVIDIA Holoscanフレームワークおよび内蔵ISPを基盤とした、コンパクトなHoloscanカメラソリューションを提供しています。これらのソリューションは、複数のカメラやセンサーをイーサネット経由でシームレスに接続できるため、従来のカメラインターフェースにとらわれることなく、システム設計の簡素化を実現します。また、 e-con Systems独自のオンボードTintE ISP®を搭載しており、CPU使用率を低減するとともに、優れた画質を提供することで、ADAS、ロボティクス、ドローンなどの高度な組み込みアプリケーションに最適な選択肢となります。
このブログでは、e-con Systems の Holoscan カメラ ソリューションを詳しく検討し、そのユニークな点と、NVIDIA Jetson プラットフォーム上の NVIDIA® Holoscan SDK との統合を通じて AI 駆動型アプリケーションをどのように強化するかについて説明します。
e-con SystemsのHoloscanカメラソリューションとTintE ISPを組み合わせるとどのような効果がありますか？
e-con Systemsの Holoscanカメラソリュー ションは、ACC_FPGA_MI_WTB_ADPを搭載しています。これは、高性能な組み込みビジョンアプリケーション向けに、MIPI CSI-2インターフェースを搭載したカメラと接続できるように設計されたコンパクトな10Gイーサネットアダプタボードです。筐体を備えたコンパクトなHSBカメラソリューションを下図に示します。
このアダプタボードは、2つのマイクロ同軸コネクタを備え、x2またはx4レーンのMIPI CSI-2 DPHYカメラモジュールをサポートし、複数のカメラを同時に接続できます。e-con SystemsのHSB評価ボードの寸法は55 mm x 50 mm x 1.6 mmです。
ボード出力はSFPコネクタではなくRJ45を介して10Gインターフェースを供給するため、ボード全体のサイズが大幅に縮小されます。
e-con SystemsのHSB評価ボードについて詳しくは、以下の画像をご参照ください。
e-con SystemsのHSB評価ボー ドには、2台のカメラを接続するオプションがあります。現在、e-con Systemsは1台のカメラをサポートしていますが、近日中に2台のカメラへのサポートも拡張される予定です。
e-con SystemsのHSB評価ボードとカメラの接続例を以下に示します。
このアダプタボードは、e-con Systems独自の TintE ISPを実行するLattice® FPGAテクノロジーを採用しており、高負荷な画像処理タスクをGPUからオフロードします。その結果、システムの計算負荷が大幅に軽減され、AI駆動型アプリケーションのパフォーマンスが向上します。
当社の HSB カメラ ソリューションの仕組みを理解するには、下の画像をご参照ください。
NVIDIA AGX Orin™およびNVIDIA IGX Orin™プラットフォームとのシームレスな互換性を実現するよう設計されたこのアダプタは、NVIDIA Holoscan SDKを介した統合をサポートし、高度なセンサー処理とエッジAI機能を実現します。また、このボードには、導入を簡素化するUSB Type-C電源入力と、LiDARおよびレーダーを備えたセンサーフュージョンをサポートするためのIOインターフェースコネクタも搭載されています。
このカメラ ソリューションは、Jetson プラットフォームと互換性のあるソリューションとして NVIDIA Web サイトで紹介されています。
組み込みビジョンシステムにおいて e-con Systems の Holoscan カメラソリューションを採用する理由
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ユーザー設定可能なGPIOコネクタ
ユーザー設定可能なGPIOコネクタにより、UART、I2C、SPIなどの追加インターフェースをシームレスに統合し、様々な外部デバイス／センサーを接続できます。このカメラは汎用性に優れているため、特殊な制御ロジックやマルチセンサーフュージョンを必要とする組み込みビジョンシステムにも活用できます。
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カメラサポート
このソリューションは、RAWセンサーデータ（ベイヤー）またはオンボードTintE ISPからの処理済みデータのいずれかを選択できます。カメラには2つのMIPIセンサーを接続できます。RAWカメラ出力では、4K@60fpsを実現できます。
以下にe-con SystemsのHSBカメラソリューションの回路図を示します。
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オンボードTintE ISP
カメラソリューションには、オンボードのTintE ISPを統合するオプションが用意されており、デバイス上で直接データや画像処理を実行できるため、ホストシステムのGPUやCPUへの依存が排除されます。e-con Systemsは、特定のユースケースに合わせてISPコアをカスタマイズすることもできます。
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10GBase-T銅線イーサネットプロトコルをサポート
このコンパクトなカメラ ソリューションは、RJ45 コネクタを備えた高速 10G イーサネット インターフェイスを備えており、高帯域幅のストリームを処理し、超低遅延の画像転送を可能にします。
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Holoscan SDK による ISP パラメータの制御
このソリューションは、Lattice FPGA上に実装されたe-con SystemsのTintE ISPを活用し、NVIDIA Holoscan SDKを介してISPパラメータの動的な制御を可能にします。ISPチューニングと画像処理における20年以上の専門知識を基盤とするe-con Systemsは、ISPの広範なカスタマイズを提供し、多様な照明条件やシーンにおいても一貫した高画質を実現します。
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高解像度カメラのサポート
カメラ ソリューションは、TintE ISP で最大 4K 解像度 (30 フレーム/秒)、RAW ビデオで 4K 解像度 (60 fps) をサポートし、高品質のリアルタイム ビデオ ストリーミングを可能にします。
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柔軟なケーブル配線とコンパクトな設計
スペースが限られた環境向けに設計されており、シームレスな設置を実現します。さまざまな導入シナリオにおいて、最長100mのケーブル配線をサポートします。
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イーサネットPHYのパッシブ冷却
コンパクトなソリューションは外部冷却を必要とせず、複数のセンサーからの高帯域幅のデータ転送中でも信頼性の高いパフォーマンスを実現します。
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消費電力
このカメラソリューションに採用されているFPGAベースのアーキテクチャは、低消費電力で高い評価を得ており、エネルギー効率が極めて重要となる組み込みシステムにおいて最適な選択肢となります。これにより、電力リソースの大部分を他のデバイスに割り当てることが可能となり、組み込みビジョンアプリケーション全体のパフォーマンス向上に寄与します。
このソリューションは、SONY®、onsemi®、OmniVision® など、各種イメージセンサーに対応する柔軟なカスタマイズが可能です。さらに、HSB ハードウェアの機構的なスペース要件およびホストデバイスの CPU 負荷を軽減する設計となっており、システム全体の効率性と信頼性を高めます。
e-con Systemsは最近、NVIDIA GTC 2025で最先端のカメラソリューションを展示しました
最近、NVIDIA GTC 2025 で e-con Systems の組み込みカメラ ソリューションをライブで紹介し、リアルタイムの高帯域幅ビジョンおよびセンサー アプリケーション向けの堅牢な機能を紹介しました。
コンパクト10G Holoscanカメラソリューション一覧（e-con SystemsのHSBにTintE ISPを搭載）
| 通番 | カメラセンサー | カメラモジュール | カメラモジュールの数 | 製品コー | Bayer (sensor output) | YUV422 (e-con HSB output) |
| 1 | IMX715 | e-CAM86_CUMI715C_MOD_H01R1 | 1 | e-CAM85_CUHSB_CHLC_1H02R1 | 4k@60fps | 4k@30fps |
| 2 | AR2020 | e-CAM200_CUMI2020C_MOD_H02R1 | 1 | e-CAM200_CUHSB_CHLC_1H02R1 | 4k@60fps | 4k@30fps |
| 5 | IMX568 | e-CAM521_CUMI568C_MOD | 1 | e-CAM56_CUHSB_CHLC_1H02R1 | 5MP@66fps | 5MP@45fps |
| 6 | IMX900 | e-CAM315_CUMI900C_MOD | 1 | e-CAM37_CUHSB_CHLC_1H02R1 | 3.2MP@50fps | 3.2MP@50fps |
（e-con SystemsのHSBにTintE ISPが搭載されていない場合）
| 通番 | カメラセンサー | カメラモジュール | カメラモジュールの数 | 製品コー | YUV422(sensor output) |
| 1 | ISX031 | e-CAM313_CUMI031C_MOD_H07R1 | 1 | e-CAM31_CUHSB_CHLC_1H02R1 | 3MP@60fps |
| 2 | AR0234 | e-CAM217_CUMI0234_MOD | 1 | e-CAM25_CUHSB_CHLC_1H02R1 | 2MP@120fps |
e-con SystemsはFPGAテクノロジーを搭載したコンパクトなHSBビジョンソリューションを提供
e-con Systems は、2003年の創業以来、組み込みカメラの設計・開発・製造に取り組んできました。FPGA 技術およびイーサネットインターフェースに関する豊富な専門知識を活かし、様々な業界における組み込みビジョンアプリケーションの効率向上に貢献しています。
当社独自の TintE™ ISP は、FPGA ベースの画像信号処理プロセッサーであり、パフォーマンスを損なうことなく、多様なシステム構成において高品質な画像処理を実現します。優れた適応性と処理能力により、さまざまな FPGA プラットフォームへの統合が可能です。また、TintE ISP は、複数のメーカーによる幅広いイメージセンサーをサポートしており、お客様のニーズに最適なセンサーの選定を可能にします。
NVIDIA プラットフォーム向け Holoscan カメラ製品の詳細は、ぜひご参照ください。
組み込みビジョンアプリケーションに最適なカメラの選定・実装に関してご相談がございましたら、 camerasolutions@e-consystems.comまでお問い合わせください。
Prabu Kumarは、e-con Systemsの最高技術責任者兼カメラ製品責任者であり、組み込みビジョン分野で15年以上の豊富な経験があります。彼は、USBカメラ、組み込みビジョンカメラ、ビジョンアルゴリズム、FPGAに関する深い知識をも有しています。医療、工業、農業、小売、生体認証などのさまざまなドメインにまたがる50以上のカメラソリューションを構築してきました。また、デバイスドライバー開発とBSP開発の専門家でもあります。現在は、新時代のAIベースのアプリケーションを強化するスマートカメラソリューションの構築に全力を注いでいます。