USBウェブカムを利用した多点監視カメラシステムの製作 (構想編)

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2010.9   画面をさかさまにする機能を追加.



中古で買った家に、泥棒がガラスを割って侵入しようとした痕跡があって、近所の人に聞くと付近で泥棒が入ったことがあったらしいんで、泥棒さんに嫌がってもらうために監視カメラを設置したいと思っていました.まぁ、侵入しようと思えば侵入できちゃうんで、半分以上は抑止効果狙いではありますが......

それにしても、監視カメラって、買うと高いですね.カメラ画像を数10mも引き回すために、LANにカメラ画像を通そうとすると、高価になって当然なのです.それだけの回路とソフトを用意しなくちゃいけませんからね.もぅすこしお手軽には、NTSC信号でカメラ画像を引き回すという手もありますが、ビデオエンコーダにそれなりの投資が必要で、やっぱしそんなに安価に実現できるはずのないシステムなんだと思います.監視カメラっていうものは.

でも、ホビーレベルの投資でありながら、スケーラブルな多点監視カメラシステムを作るには、どうしたものかと考えて、こんなシステムを実現しました.


●安価につくる.     →  かかったモノの総額は、¥39700 になりました.
    ホストPC           @¥25000
    ウェブカム         @¥3100     x3ヶ
    USBケーブル    @¥600       x6本
    USB ハブ         @¥600       x3ヶ

ホストPCは手持ちのを流用するならば、1カメラあたりたったの¥5000で増設できます.

この他に、夜間照明自動点灯システムを自作で安く作ると +¥2000ぐらいかと.


●安価なUSB ウェブカムを使う  

logicoolのC500です.
amazonで\3100ぐらい.130万画素なので、画質はまぁまぁ.
ガラスレンズだそうです.また、このカメラは赤外線も撮影できます.

最長10m離れた場所3〜4カ所に設置したいです.






●USBウェブカムの引き回しには、5mのUSBケーブル2本と、USBハブをつかう.

USBウエブカムを10mのUSBケーブルで延長しようとしましたが、USB規格が5mまでしか保証してないので、10mのUSBケーブル一本では、ホストPCがUSBウェブカムを認識しないことがありました.

msiのnetbook U100なら10mのUSBケーブルでもウェブカムを認識したんですが、EPSONのNP-11だと認識しませんでした.USBケーブルを10mも一気に延長するには、ホストPCのUSB LSIの性能に依存するリスクがあるようです.

というわけで、ホストPC→5mUSBケーブル(¥600)→USBハブ(¥600)→5mUSBケーブル(¥600)→ウェブカム(¥3100) という配線ならば10m引き回してもOKだと現物確認できたので、この引き回し方法を採用しました.




念のために、USBハブを直列接続して、さらに延長して、総延長が15mや20mでウェブカムが動くかどうかを現物確認したところ、15mや20mだと、USBハブの製品によって認識したりしなかったりという不安定さが生じました.
あきばお〜で買った左の2製品と、あとFaithで買った知らないメーカーのUSBハブ1つを試みたところ、動作が安定していたのは、左の白い製品でした.GREENHOSE製ですね.分解してわかったのは、GREENHOUSEのUSBハブは、USBケーブルの外皮シールドもきちんと入出力間を結線していることがわかりました.他の2製品は、外皮シールドの入出力間は結線されていませんでした.この丁寧なつくりが、限界性能の良否を決めたのではないかと推測します.(USB規格の5m以内で使っているぶんには、どれでも問題ないのでしょう )


●ホストPCには、AtomのFANレスモデルをつかう

金魚を飼ってるので、夏の部屋の暑さは、マジでやばいんです.水温が37度とかなったら、温泉のなかで金魚さんが茹だっちゃいますからね.なので、発熱が少ないPCを採用したい.だいたい、セキュリティなんつう、バックグラウンドで静かに動いててくれれば良いシステムに、ハイパワーでFANがブンブン回ってうるさいPCなんか、奢ろうという気は起きませんよね.そこで、流行りのAtom CPUが載ったPCをホストとして採用したいわけです.

Atomを採用するとなると、USBウェブカムを3〜4台とりつけても、処理量は足りるのかしら? というのが新たな課題になります.結論からいうと、複数のウェブカムのフレームレートを毎秒30コマで接続すると、さすがに処理が重たくて、マウスの応答が鬼のように遅くなってしまいました.回避策として、ウェブカムのフレームレートを毎秒5コマに下げることで解決しました.(現在私は毎秒1コマで運用中)

ホストPCは、EPSONがNP-11という、食パン大のPCをキャンペーン価格で¥25000ぐらいで売ってたので、それを採用しました.


●記録する映像は、動画記録は処理量とストレージ容量が増えるので、あきらめまして、動きが検出されたときのJPEG写真を保存することにしました.


●照明は、蛍光灯にします.赤外線はつかいません.泥棒に警告するのも目的の一つなので、夜は煌々とを明かりをつけておきます.したがって、フツーのカラー画像を保存することになります.


夜間照明のセンサーは、これなんかオススメです.
楽天でもyodobashiのリアル店舗でも@¥1000ぐらいで売られていますので、これに蛍光灯をコードを直結すりゃ、夜間照明のできあがり.¥2000ぐらいで製作できますよね.

12Wの蛍光灯を3カ所に取りつけて、毎日12時間オンしておきますと、1ヶ月の電力消費量は13kWHになります.13kWHだと、電気代は、毎月¥300ぐらいになります.安いもんでしょう.












●USBウェブカムを動かすソフトは、しかたがないので自分で作りました.  公開します.

最初、LiveCapture2 を試してみたんです. 


こりゃええわ、使わしてもらおうと思ったんですが、1台のPCにUSBカメラを複数台接続すると、動作が不安定になるようなんです.ソフト作者によると、複数カメラへの対応は着眼してないっぽいことが書かれていたように記憶しています.

多点監視が必須仕様なので、しかたがないので、自作ソフトを作りました.




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release  2010.8
update  2010.9   画面をさかさまにする機能を追加. inserted by FC2 system