ト用途 30
最新画像処理ヒッ
3 電池の外装缶の外観検査
電機
用途概要 従来方法と導入のメリット
電池用の外装缶の外観検査を画像センサで行ないます。 傷 検 査 モードで行なっていましたが 、 属 光 沢によるムラ
金
の影 響を受け誤 検出をすることがありました。
C V-50 0 0シリーズの新前処理「リアルタイム濃淡補正」によ
り缶 表面の光 沢ムラを排 除し、凹みや 傷だけを欠陥として
検出できるようになります。
検出のポイント
缶の側面を照射するために面照明を缶底面に設置し、斜め
上 からカメラで撮 像します 。 の曲面による陰 影 のムラは
缶
リアルタイム濃 淡補 正 処 理によって均 一にされ 、凹みや 傷
だけを 傷モード で検 出します 。また 、かしめ 部分 は曲 線 に
沿った欠陥を検出できるトレンドエッジ欠陥を使 用します。
スルー画像 処理画像
4 携 帯用レンズのDカット回転角度計測
電機
用途概要 従来方法と導入のメリット
携 帯用カメラのDカットレンズの回 転 位置を画 像センサで 計 トレンドエッジ位置モードで最小半径位置を検出していまし
測します。 たが、塵などのノイズ成分でエッジを誤検出していました。
トレンドエッジ欠陥モードにより、微小な変化に影響されず
Dカット部分だけを安定して検出できるようになりました。
検出のポイント
C V-50 0 0シリーズのトレンドエッジ欠陥モードにより、ある
一定以 上の幅が凹んでいる部分を検出するように設 定する
ことで、Dカット部分だけを安定して検出できるようになり
ます。
トレンドエッジ欠陥 従 来方法
07
寸 法 検 査 の 代 表 的 な 検 査 モード
１．
エッジ幅モードによる外 寸 検 査 ２．
エッジピッチによるギャップ検 査
３．
エッジピッチによるセンターピッチ検 査 ４．
エッジ角 度による傾き角 度 検 査
トレンドエッジ幅 モードによる最 大 、 小 幅 検 査
最
ト ドエッ
レン ジ位置(幅） ドは、
モー 検査領域内を幅の狭いエッジウィ ドウをスキャン
ン しながら各点のエッジ位置を検出します。
この検査モードによ 一つのウィ ドウで多点のエッ
り、 ン ジ幅を検出できることから、対象ワークの微妙な変化を逃しません。
５．
トレンドエッジ幅による最 大 外 寸 検 査 ６．
トレンドエッジ幅による最 小 内 寸 検 査
< 参 考 > トレンドエッジ幅の原 理
セグ ン
メ トの移動量
検出原理 セグ ン
メ トサイズ
検出されるエ ジ間
ッ
幅の狭い領域セグメ ト
ン を細かいピッチで移動しながら、各ポイ トでの
ン の幅（最大値）
エッジ幅やエッジ位置を検出します。 ト ド方向
レン
検出されるエ ジ間
ッ
の幅（最小値）
■ 高精度な位置検出をする きは…セグメ トサイズを小さ します。
と ン く
計測領域
■ 処理時間を短縮する きは…セグメ トのシフ
と ン ト幅(=移動量)を大き します。
く
■ レン
ト ド方向とは…セグメ ト
ン を移動させる方向のことです。 計測対象ワーク
エ ジ検出方向
ッ
20
寸 法 検 査 の 代 表 的 な 検 査 モード
１．
エッジ幅モードによる外 寸 検 査 ２．
エッジピッチによるギャップ検 査
３．
エッジピッチによるセンターピッチ検 査 ４．
エッジ角 度による傾き角 度 検 査
トレンドエッジ幅 モードによる最 大 、 小 幅 検 査
最
ト ドエッ
レン ジ位置(幅） ドは、
モー 検査領域内を幅の狭いエッジウィ ドウをスキャン
ン しながら各点のエッジ位置を検出します。
この検査モードによ 一つのウィ ドウで多点のエッ
り、 ン ジ幅を検出できることから、対象ワークの微妙な変化を逃しません。
５．
トレンドエッジ幅による最 大 外 寸 検 査 ６．
トレンドエッジ幅による最 小 内 寸 検 査
< 参 考 > トレンドエッジ幅の原 理
セグ ン
メ トの移動量
検出原理 セグ ン
メ トサイズ
検出されるエ ジ間
ッ
幅の狭い領域セグメ ト
ン を細かいピッチで移動しながら、各ポイ トでの
ン の幅（最大値）
エッジ幅やエッジ位置を検出します。 ト ド方向
レン
検出されるエ ジ間
ッ
の幅（最小値）
■ 高精度な位置検出をする きは…セグメ トサイズを小さ します。
と ン く
計測領域
■ 処理時間を短縮する きは…セグメ トのシフ
と ン ト幅(=移動量)を大き します。
く
■ レン
ト ド方向とは…セグメ ト
ン を移動させる方向のことです。 計測対象ワーク
エ ジ検出方向
ッ
20
ト用途 30
最新画像処理ヒッ
3 ビンの口欠け検査
容器
用途概要 従来方法と導入のメリット
ガラス瓶容 器の口部の割れ検査を画像センサで行ないます。 トレンドエッジ幅モードで口円 周部 の 割れを検出していま
したが、幅のばらつきで微小 な割れは検出できませんでし
た 。 V-5 0 0 0シリーズのトレンドエッジ欠 陥モードにより 、
C
幅の 絶 対値に影 響されることなく、微小 な欠陥も検出でき
るようになりました。
検出のポイント
C V 5 0 0 0 シリーズのトレンドエッジ欠 陥 モ ード は 、 周 に
円
Chip 沿った基 準円から乖離が大きいエッジ点を欠陥として検出
しますので、 径 や円 周幅自体の 変 動に影 響されずに、
外 外
周や内周輪郭上の割れを欠陥として検出します。
スルー画像 処理画像
4 樹 脂ボトルの欠点検査
容器
用途概要 従来方法と導入のメリット
樹脂ボトルの口部の外観検査を画像センサで行ないます。 側面の異物検 査は傷モードで安定して検出できていました
が、口部外周のバリ欠けは楕円形 状であるため検出が困難
でした。 V-50 0 0シリーズのトレンドエッジ欠陥モードによ
C
り、
楕円輪郭上の欠陥も安定して検出できるようになりました。
検出のポイント
C V50 0 0シリーズのトレンドエッジ欠陥モードは、輪郭 形 状
から基 準 楕 円を推 定し 、これに対して大きく乖 離したエッ
ジ点を欠陥として検出できます。これにより、斜め上方から
の口 部 を撮 像した楕 円 輪 郭 形 状 上の 欠 陥も検 出で きるよ
うになります。
スルー画像 検 査画像
09
続いて、画像処理の本題である検査ツールのご紹介です。
検査内容毎に大きく4種類に分けることができます。
【外観検査関連】 【位置検出関連】 【計測処理関連】 【文字認識】
●傷
● パターンサーチ
●エッジ幅
● OCR
● トレンドエッジ欠陥
● ShapeTraxⅡTM
●エッジピッチ
● ブロブ（特徴量）
●エッジ位置
●エッジ角度
● エリア
● トレンドエッジ位置
● ペアエッジ
● 濃淡検査
● ブロブ（重心）
● トレンドエッジ幅
● 色検査
【この検査ツールから最新のトレンドエッジ欠陥、
輪郭形状サーチShapeTraxⅡTM、画像演算をご紹介します】
トレンドエッジ欠陥
右のコンデンサのように曲線で構成されるワーク上の小さく、緩や
かなバリや欠けは従来検査が困難でした。
業界初の自由曲線対応バリ・欠け検出アルゴリズム トレンドエッ
「
ジ欠陥」であれば、ワークを囲むだけで１画素程度のバリ・欠けを
確実に検出できます。
アルゴリズムは第2回セミナーで説明します。
お楽しみにしてください。
輪郭形状サーチ ShapeTraxⅡTM
位置決め・アライメント用途で効果を発揮する、輪郭形状サーチ
ShapeTraxⅡTM。従来の幾何サーチと比較して抜群の精度と高速
性、そしてロバスト性を誇ります。右は十字アライメントマークを
サーチする用途ですが、ワークが大きく欠けても、明るく ても、
なっ
極端に暗く ても安定して追いかけます。
なっ
アルゴリズムは第3回セミナーで説明します。
お楽しみにしてください。
画像演算 欠損部分のみ抽出
安定した検査を実現するには、外観検査なら外観検査に適した、
位置決めなら位置決めに適した画像に加工することが重要です。 画
像
画像a
当社は最新画像処理システムで遂に複数画像（最大32枚）を演算
演
して最適な画像に加工する画像演算機能を搭載しました。 算
右の用途は電子部品の角の欠損を、表面の文字や汚れを無視して
検出する場合です。今まで不可能であった検出を可能にする技術
生成画像
です。
画像b
03
Case
1
難題解決
バネの変形検出
従来方式
従 来 方 式 のトレンドエッジ バネの手前と奥の径が異なる
幅で多点のエッジ幅の最大 場合に誤検出していました。
値を検出する方法では、十分 また、左 右ど ちらに欠 陥が
な変形があれば検出できまし あるかもわかりませんでした。
検出！
たが…
誤 検出！
解 決！
新方式で
欠陥検出
微 細 な 変 化 も 見 逃 さ な い 新 世 代 外 観 検 査 アルゴリズ ム
トレンドエッジ欠陥モード
微小な変 形でも検出できている例
検出イメージ
基 準モデル線から検出しきい値を
超えた点を欠陥として検出します。 トレンドエッジ位置により
検出されたエッジ位置の点列
多点のエッジ位置情報から自由曲線を推定。この曲線から一定量
飛び出した箇所を不良箇所として検出しますので、微小な変形も
エッジ点列から算出された
安定検出できます。自由曲線は入力形状に合わせてリアルタイム 基準モデル線
に追従しますので、様々なバネの傾きや曲がりにも追従できます。
2
６−２ エッジ検出を用いた検査の代表例
エッジ検出は、次のような多数の派生モードがありますが、それらを使った代表例を紹介します。
エッジ数 ペアエッジ エッジ角度
エッジ位置 エッジ幅 エッジピッチ トレンドエッジ幅 トレンドエッジ位置
＜例１＞ エッジ位置による各種検査 ＜例2＞ エッジ幅モードによる各種検査
エッジ位置モードを複数箇所設定し、対象物のX座標やY エッジ幅の「外寸」モードを使 用し、金属プレートの幅計
座標を計測しています。 測、穴のX 方向/ Y 方向の径などを計測しています。
1. プレート幅 ：16.025mm
2. 穴径×8.105mm
交点座標
Y 8.210mm
X 15.640mm
3. フランジ ：左 1.210mm
Y 09.850mm
右 1.230mm
＜例3＞ エッジ位置円周領域による各種検査 ＜例4＞ トレンドエッジ幅による各種検査
計 測 領 域を「円周」にし、切り欠きの角度（位相）を計 測 「円周」領域による トレンドエッジ幅」
「 モードを使用し、リン
しています。 グの内径をスキャンし、扁平度合いの評価を行なっています。
最大外径
207.325mm
角度 28度
樹脂部品のひけ ゴムパッキンの欠け
トレンドエッジモード
トレンドエッジ位置(幅）モードは、検査領域内を幅の狭いエッジウィンドウを
スキャンしながら各点のエッジ位置を検出します。この検査モードにより、
一つのウィンドウで多点のエッジ位置(幅）を検出できることから、
対象ワークの微妙な変化を逃しません。
■ 検出原理
緩やかな変化を確実に 円形ワークも円周方向に
幅の狭い領域セグメントを細かいピッチで移動しながら、 とらえます。 エッジが回転して検出箇所を
確実にとらえます。
各ポイントでのエッジ幅やエッジ位置を検出します。
セグメントのシフト幅
■ 高精度な位置を検出するときは… セグメントのシフト幅
セグメントサイズ
検出されるエッジ（最大値）
セグメントサイズを小さくします。
検出されるエッジ（最大値）
■ 処理時間を短縮するときは… 計測領域
トレンド方向
セグメントサイズ
セグメントのシフ （＝移動量）
ト幅 を小さくします。 検出されるエッジ（最小値）
計測対象ワーク
■ トレンド方向とは… 計測対象ワーク
検出されるエッジ（最小値）
トレンド方向
セグメントを移動させる方向のことです。
計測領域
※トレンド方向にセグメントを回転させてエッジ検出を行ないます。
エッジ検出方向
17
６−２ エッジ検出を用いた検査の代表例
エッジ検出は、次のような多数の派生モードがありますが、それらを使った代表例を紹介します。
エッジ数 ペアエッジ エッジ角度
エッジ位置 エッジ幅 エッジピッチ トレンドエッジ幅 トレンドエッジ位置
＜例１＞ エッジ位置による各種検査 ＜例2＞ エッジ幅モードによる各種検査
エッジ位置モードを複数箇所設定し、対象物のX座標やY エッジ幅の「外寸」モードを使 用し、金属プレートの幅計
座標を計測しています。 測、穴のX 方向/ Y 方向の径などを計測しています。
1. プレート幅 ：16.025mm
2. 穴径×8.105mm
交点座標
Y 8.210mm
X 15.640mm
3. フランジ ：左 1.210mm
Y 09.850mm
右 1.230mm
＜例3＞ エッジ位置円周領域による各種検査 ＜例4＞ トレンドエッジ幅による各種検査
計 測 領 域を「円周」にし、切り欠きの角度（位相）を計 測 「円周」領域による トレンドエッジ幅」
「 モードを使用し、リン
しています。 グの内径をスキャンし、扁平度合いの評価を行なっています。
最大外径
207.325mm
角度 28度
樹脂部品のひけ ゴムパッキンの欠け
トレンドエッジモード
トレンドエッジ位置(幅）モードは、検査領域内を幅の狭いエッジウィンドウを
スキャンしながら各点のエッジ位置を検出します。この検査モードにより、
一つのウィンドウで多点のエッジ位置(幅）を検出できることから、
対象ワークの微妙な変化を逃しません。
■ 検出原理
緩やかな変化を確実に 円形ワークも円周方向に
幅の狭い領域セグメントを細かいピッチで移動しながら、 とらえます。 エッジが回転して検出箇所を
確実にとらえます。
各ポイントでのエッジ幅やエッジ位置を検出します。
セグメントのシフト幅
■ 高精度な位置を検出するときは… セグメントのシフト幅
セグメントサイズ
検出されるエッジ（最大値）
セグメントサイズを小さくします。
検出されるエッジ（最大値）
■ 処理時間を短縮するときは… 計測領域
トレンド方向
セグメントサイズ
セグメントのシフ （＝移動量）
ト幅 を小さくします。 検出されるエッジ（最小値）
計測対象ワーク
■ トレンド方向とは… 計測対象ワーク
検出されるエッジ（最小値）
トレンド方向
セグメントを移動させる方向のことです。
計測領域
※トレンド方向にセグメントを回転させてエッジ検出を行ないます。
エッジ検出方向
17
道場其の⑬ 最新アルゴリズム/トレンドエッジ欠陥によるバリ 欠け検査
・
１ １ トレンドエッジ 欠 陥 モードの 概 要
３−
「外観 検 査」といえば 、ワーク表 面の 汚れ・異 物 検 査 が一 番多い用 途であり 、そのための 傷モードの 効 果や 進 化について
は画 像 道 場 中 級 編 ②で説 明しました 。しかし 、傷モードだけでは 検 出できない 外 観 異常に バリ・欠け 」
「 があり 、この 検 出
に今まで多くの方が 苦 労されていました 。 開 発 の トレンドエッジ欠陥モード 」
新 「 とは 、バリ・欠け検 査 に特 化して 、あらゆ
るワークに対 応できる能 力を持っています 。 回は直 線でも 、
今 自由 曲 線でもあらゆるワークのバリ・欠けを検 出した実 例
とそのアルゴリズムを紹 介 いたします 。
画像処理
拡大
上のような 金 属 板 の 破 断 検 査 は 、ワークエッジ 部を囲むだけで
検 出できます 。エッジ 部を囲むと 、 動 で多 数 のエッジ 検 出をし
自
ます 。 右 上 処 理 後 画 像 ）
（ この 多点情 報 から 、 想 のモデル 線を
理
自動 生 成し 、そのモデル 先から外れる点をバリ・欠けとして 認 識
します 。 右 下 拡 大 画 像 ）
（ 欠け 部 分 に 緑 の点 が10 点 以 上 あるの
がわかります 。
１ ２ 自 由 曲 線 へ の 対 応 傷 モードとの 違 い ）
（
３−
対象物が自由に曲率が変わる曲線の場合、傷モードでの検出は不可能です。これに対応できるのが、トレンドエッジ欠陥モー
ドの「自由曲線」対応の基 準モデル線からの乖離距離検出アルゴリズムとなります。
傷モードで対応できない例 歪んだテープの曲線上の欠陥検査
撮像画像 X 方向への検出（安定度表示）
この性能を実現するのが自由曲線に対応した
基準モデル線自動生成アルゴリズムです。
トレンドエッジ欠陥モードなら
ワークを囲むだけで
・
・・ 欠陥だけを確実に検出可能！！
この性能を実現するのが自由曲線に対応した
基準モデル線自動生成アルゴリズムです。
36
最新検 査アルゴリズムを基 礎から学ぶ
画
像
道
場
あらゆるワークの微小なバリ 欠けを検 出 す る 最 新 ア ル ゴ リ ズ ム
・テーマ トレンドエッジ欠陥モード
トレンドエッジ 欠 陥 モ ードとは
1
「外観検査」といえば、ワーク表面の汚れ・異物検査が一番多い用途であり、そのための傷モードの効果や進化については
画像道場中級編②で説明しました。 しかし、傷モードだけでは検出できない外観異常に 「バリ・欠け」があり、この検出に
今まで多くの方が苦労されていました。 新開発の「トレンドエッジ欠陥モード」とは、バリ・欠け検査に特化して、 あらゆる
ワークに対応できる能力を持っています。 今回は直線でも、自由曲線でもあらゆるワークのバリ・ 欠けを検出できた実例
とそのアルゴリズムを紹介いたします。
金属板の破断検査
画像処理
拡 大
上のような金属板の破断検査は、ワークエッジ部を
囲むだけで検出できます。エッジ部を囲むと、自動で
多数のエッジ検出をします。
（右上処理後画像）この
多点情報から、理想のモデル線を自動生成し、その
モデル先から外れる点をバリ・欠けとして認識しま
す。
（右下拡大画像）欠け部分に緑の点が10 点以上
あるのがわかります。
翻訳キーワード集
