背景
顧客は産業現場で単一カメラにより煙の変化を観察し、黒煙アラーム条件を確認した後に電気信号を出力する必要がありました。システムはRK3588産業PCでローカル動作し、外部ネットワークやクラウド推論への依存を抑える構成です。
アルゴリズムとシステム実装
システムは二段階経路を採用します。第一段階は三フレームMobileNetV3-Small ONNXモデルで煙の有無を判定し、日中は第二段階で黒煙/非黒煙の色分類を行います。サーバーはOpenCVとFFmpegでRTSP、HTTP、ローカル動画を読み取り、ブラウザで表示できるMJPEGへ変換します。
誤検出保護と回帰確認
現在のモデル構成はsmoke_acceptance_model_v2.6です。固定カメラの明瞭背景保護、構造制約付き静止画面ゲート、純黒/単色/近二値図形保護、極暗異常画面向けoverall_dark保護を追加しています。v2.0.3では1760枚の読取可能画像に対して新規則を逆確認し、実サンプルへの命中はなく、70件の自動テストを通過しました。
現地導入と出力連動
v2.0.0段階で、画像テスト、動画テスト、MCP2221A出力連動を確認しました。単一の黒煙テスト画像では煙信頼度98.53パーセント、色信頼度99.99パーセントでした。動画テストでは74フレームをサンプリングし、74フレームが煙、73フレームが黒煙候補でした。テスト中GP0は高レベルを出力し、保持時間終了後に低レベルへ戻りました。この結果は本テスト素材と現地設定に限定されます。
映像ストリームとカメラ接続
現地調査では、元の4K H.265メインストリームが約36秒後に連続読取失敗を再現しました。1080p H.264、約10 FPSのサブストリームへ切替後、MJPEGプレビューは40秒で235フレームを出力し、connected状態を維持しました。この確認は本カメラの符号化方式とネットワーク条件に対応するものです。
適用場面と境界
この方式は、固定カメラによる産業煙観察、エッジAI警報、LANコンソールプレビュー、GPIOアラーム出力に適用できます。黒煙結果はプロジェクトのアルゴリズム出力であり、公的な環境監視、排出等級測定、規制証拠の代替ではありません。正式検収では、無煙、起煙、継続黒煙、断流、再起動、レンズ遮蔽、雨霧、逆光などの現地条件を確認する必要があります。