検出内容:バッテリーパックの傷、汚れ検査
概要:
バッテリーパックの傷および汚れ検査を画像センサで行
っていますが、検出が安定しません。
「原因1」 背景のノイズ成分の影響
:
ヘアラインがうつりこみ、汚れとの区別ができません。ヘアラインをなくす工夫が必要である
ことがわかりました。
テクニック 「ヘアラインの影響を除去する」∼金属表面などの汚れ検査∼
ワーク表面に上下方向にヘアラインがあり、汚れな
改善前 改善後 のかヘアラインなのかの区別ができず、汚れ検査
が不安定でした。
そでX向み強すフルをけY
こ、方のを調るィタか、方
向(上下方向) ヘ ラ ン キ ン ル る と
のアイをャセすこ
で、汚れのみが浮き出す画像にすることができ、
安定した汚れ検査ができました。
ヘアラインなど方向性のあるものを除去する場合
に有効なフィルタです。
「X 強調」フィルタによる改善例
「原因2」 照度ムラによる誤検出
:
どうやら照明の配置や光量の調整がうまくいかず、照度ムラがある画像になっていました。
照度ムラをなくす工夫が必要です。
テクニック 「照度ムラの影響をキャンセルする」
片側から面照明を設定すると、ワークに対して光
が斜めに照射されます。その時、カメラがとらえる
改善前 改善後
画像は、どうしても照度むらが発生し、検出が不
安定でした。
そこで、シェーディング補正機能を使用すること
で、照度むらをキャンセルし、安定した汚れ検査
がきし。
でまた
シェーディング補正とは、照度分布が偏った画像
「シェーディング補正」による改善例 に対して均一な画像になるように補正する方法
です。
検出内容:バッテリーパックの傷、汚れ検査
概要:
バッテリーパックの傷および汚れ検査を画像センサで行
っていますが、検出が安定しません。
「原因1」 背景のノイズ成分の影響
:
ヘアラインがうつりこみ、汚れとの区別ができません。ヘアラインをなくす工夫が必要である
ことがわかりました。
テクニック 「ヘアラインの影響を除去する」∼金属表面などの汚れ検査∼
ワーク表面に上下方向にヘアラインがあり、汚れな
改善前 改善後 のかヘアラインなのかの区別ができず、汚れ検査
が不安定でした。
そでX向み強すフルをけY
こ、方のを調るィタか、方
向(上下方向) ヘ ラ ン キ ン ル る と
のアイをャセすこ
で、汚れのみが浮き出す画像にすることができ、
安定した汚れ検査ができました。
ヘアラインなど方向性のあるものを除去する場合
に有効なフィルタです。
「X 強調」フィルタによる改善例
「原因2」 照度ムラによる誤検出
:
どうやら照明の配置や光量の調整がうまくいかず、照度ムラがある画像になっていました。
照度ムラをなくす工夫が必要です。
テクニック 「照度ムラの影響をキャンセルする」
片側から面照明を設定すると、ワークに対して光
が斜めに照射されます。その時、カメラがとらえる
改善前 改善後
画像は、どうしても照度むらが発生し、検出が不
安定でした。
そこで、シェーディング補正機能を使用すること
で、照度むらをキャンセルし、安定した汚れ検査
がきし。
でまた
シェーディング補正とは、照度分布が偏った画像
「シェーディング補正」による改善例 に対して均一な画像になるように補正する方法
です。
検出内容:バッテリーパックの傷、汚れ検査
概要:
バッテリーパックの傷および汚れ検査を画像センサで行
っていますが、検出が安定しません。
「原因1」 背景のノイズ成分の影響
:
ヘアラインがうつりこみ、汚れとの区別ができません。ヘアラインをなくす工夫が必要である
ことがわかりました。
テクニック 「ヘアラインの影響を除去する」∼金属表面などの汚れ検査∼
ワーク表面に上下方向にヘアラインがあり、汚れな
改善前 改善後 のかヘアラインなのかの区別ができず、汚れ検査
が不安定でした。
そでX向み強すフルをけY
こ、方のを調るィタか、方
向(上下方向) ヘ ラ ン キ ン ル る と
のアイをャセすこ
で、汚れのみが浮き出す画像にすることができ、
安定した汚れ検査ができました。
ヘアラインなど方向性のあるものを除去する場合
に有効なフィルタです。
「X 強調」フィルタによる改善例
「原因2」 照度ムラによる誤検出
:
どうやら照明の配置や光量の調整がうまくいかず、照度ムラがある画像になっていました。
照度ムラをなくす工夫が必要です。
テクニック 「照度ムラの影響をキャンセルする」
片側から面照明を設定すると、ワークに対して光
が斜めに照射されます。その時、カメラがとらえる
改善前 改善後
画像は、どうしても照度むらが発生し、検出が不
安定でした。
そこで、シェーディング補正機能を使用すること
で、照度むらをキャンセルし、安定した汚れ検査
がきし。
でまた
シェーディング補正とは、照度分布が偏った画像
「シェーディング補正」による改善例 に対して均一な画像になるように補正する方法
です。
ケース2: キャップ上の汚れ検査
ワーク:キャップ(材質:アルミ 色:緑、青など様々)
様々な色の汚れが付着する可能性があるケースでの検出方法をご紹介します。
黒色汚れ
うすい茶色汚れ
色抽出処理設定画面
カラー濃淡処理にてキャップの下地の
色を抽出します。絵柄がキャンセルさ
れ、汚れのみを抽出可能です。
①下地の色を選択
②汚れが黒で抽出されます
安定度表示画面
安定度表示を見ると黒色汚れ、薄い
茶色汚れともに問題なく抽出できてい
るのがわかります。
どのような色の汚れが付着するか分からない場合は、異物の色ではなくワークの下地の色を抽
POIN T !
出することで、様々な汚れと下地の色の区別が可能になります。また、キャップの色ごとに設定を
登録しておくことで、様々な色の品種に対応できます。
ケース2: キャップ上の汚れ検査
ワーク:キャップ(材質:アルミ 色:緑、青など様々)
様々な色の汚れが付着する可能性があるケースでの検出方法をご紹介します。
黒色汚れ
うすい茶色汚れ
色抽出処理設定画面
カラー濃淡処理にてキャップの下地の
色を抽出します。絵柄がキャンセルさ
れ、汚れのみを抽出可能です。
①下地の色を選択
②汚れが黒で抽出されます
安定度表示画面
安定度表示を見ると黒色汚れ、薄い
茶色汚れともに問題なく抽出できてい
るのがわかります。
どのような色の汚れが付着するか分からない場合は、異物の色ではなくワークの下地の色を抽
POIN T !
出することで、様々な汚れと下地の色の区別が可能になります。また、キャップの色ごとに設定を
登録しておくことで、様々な色の品種に対応できます。
検査方法
欠陥検査に適した検査モード キズ・汚れ検査モードとは、
・キズ・汚れ検査モード
検査領域内のキズや汚れの濃度変化を検出します。 キ ズ・汚れ
・エリア検査モード 検 査領域
2値化または色抽出により欠陥部分の画素数で検出します。
セク ゙メント
検査領域内について、任意に大きさを可変できるセ
・カウント(ブロブ)検査モード
グメント単位の濃度を求めます。このセグメントの
2 値化、色抽出の後、欠陥を塊(ブロブ)として検出します。 隣り合う濃度差を領域内で計算し、その差が設定し
たしきい値より大きい部分をキズや汚れとして検出
します。
テクニカルガイド
◆より高速かつ広範囲を検査したい場合は?
→ 処理速度の早い高速処理タイプを使用したり検査モードの設定を工夫します。
広範囲の検査には複数カメラにより、検査範囲(視野)を広げます。
メガピクセルタイプや4カメラ接続タイプが適しています。
◆検査対象が不定形で検査領域が定まらない場合は?
→ 領域追従機能や画像演算機能を使います。領域の大きさや形状に合わせて検査領域を自動的に可変できます。
代表的な照明
バータイプ照明
長尺エ アに
リ 均一な 照射が き バ
で る ー方式。 レ シ ン
ハーョ
の原因である 正反射光を発生させないために 斜め ら
、か
照射で る う
き よ 設置し 拡散反射光で
、 撮像、判別を行
い す。 ら 光沢が強い場合は偏光フ ル の使用も
ま さに ィタ
効果的です 。
ローアングルタイプ照明
低いア グ から ー のエ ジに
ン ル ワ ク ッ 照射で る ー ン ル
きロアグ
方式です。
上方か の直接照明では光が拡散し 認識が
ら 、 困難なエ
ッジや表面上の 凹凸に斜め側方か 照射す こ で、
ら ると 陰
影の ン ラ ト 撮像、
コ ト スを 判別し す
ま。
特に光沢面のキ 汚れ、 ー 端面の
ズや ワク 欠け検出な に
ど
効果的です 。
4
用途編
検査方法
欠陥検査に適した検査モード キズ・汚れ検査モードとは、
・キズ・汚れ検査モード
検査領域内のキズや汚れの濃度変化を検出します。 キズ・汚れ
・エリア検査モード 検査領域
2値化または色抽出により欠陥部分の画素数で検出します。
セグメント
検査領域内について、任意に大きさを可変できるセ
・カウント(ブロブ)検査モード
グメント単位の濃度を求めます。このセグメントの
2 値化、色抽出の後、欠陥を塊(ブロブ)として検出します。 隣り合う濃度差を領域内で計算し、その差が設定し
たしきい値より大きい部分をキズや汚れとして検出
します。
テクニカルガイド
◆より高速かつ広範囲を検査したい場合は?
→ 処理速度の早い高速処理タイプを使用したり検査モードの設定を工夫します。
広範囲の検査には複数カメラにより、検査範囲(視野)を広げます。
メガピクセルタイプや4カメラ接続タイプが適しています。
◆検査対象が不定形で検査領域が定まらない場合は?
→ 領域追従機能や画像演算機能を使います。領域の大きさや形状に合わせて検査領域を自動的に可変できます。
代表的な照明
バータイプ照明
長尺エリアに均一な照射ができるバー方式。ハレーション
の原因である正反射光を発生させないために、斜めから
照射できるよう設置し、拡散反射光で撮像、判別を行
います。さらに光沢が強い場合は偏光フィルタの使用も
効果的です。
ローアングルタイプ照明
低いアングルからワークのエッジに照射できるローアングル
方式です。
上方からの直接照明では光が拡散し、認識が困難なエ
ッジや表面上の凹凸に斜め側方から照射することで、陰
影のコントラストを撮像、判別します。
特に光沢面のキズや汚れ、ワーク端面の欠け検出などに
効果的です。
4
用途編
4−6 その他の前処理について
画像センサには用途によって最適な画像に変換するための前処理機能が多く搭載されています。
これらは白黒カメラだけではな カラー 値化処理、
く、 2 カラー濃淡処理後のカラーカメラでも使用できます。
そのいくつかを紹介します。
1 コントラスト変換 明るい箇所をより明るく、
: 暗い箇所をより暗く変換する処理
実用例 ワーク表面のヘアラインの影響をなくして、
傷だけが浮かび上がります。
鉄板表面の傷検査
2 膨張+収縮処理 無駄な突起を消した後にワーク全体のアウ
: トラインは元に戻す処理
実用例
ゴム加工品のバリを
無視した表面汚れ検査
3 リアルタイム差分処理 現在画像に加工した後に、
: 現在画像と画像演算をして汚れだけを残す処理
*ワークの複雑な形状を無視して汚れだけを残します。
生画像 リアルタイム差分画像 マルチフィルタ後画像
実用例
複 数の前 処 理を多 段に組み合
コネクタのハウジング部 わせるマルチフィルタがより最適
な画像を実現します。
異物・汚れ検査
黒点 黒点 黒点
道 場 其 の ④ のまとめ
【きれいな絵を撮ること】
画像処理の基本は撮像 です。
カラーカメラを使うことで人の目に近い色の差を抽出することができます。
また前処理機能により、検査内容に最適な画像に加工ができます。
傷検査・寸法計測などの本処理を設定する前に、撮像と前処理を最適に行なうことで安定した検査ができる
可能性が高まります。
次のテーマは外観検査/傷モードの原理と最適な設定方法 です。
数ある検査モードの中でも最も多く使われるのが傷モードです。
様々なワークの外観検査に対応するための傷モードアルゴリズムを説明します。
12
4−6 その他の前処理について
画像センサには用途によって最適な画像に変換するための前処理機能が多く搭載されています。
これらは白黒カメラだけではな カラー 値化処理、
く、 2 カラー濃淡処理後のカラーカメラでも使用できます。
そのいくつかを紹介します。
1 コントラスト変換 明るい箇所をより明るく、
: 暗い箇所をより暗く変換する処理
実用例 ワーク表面のヘアラインの影響をなくして、
傷だけが浮かび上がります。
鉄板表面の傷検査
2 膨張+収縮処理 無駄な突起を消した後にワーク全体のアウ
: トラインは元に戻す処理
実用例
ゴム加工品のバリを
無視した表面汚れ検査
3 リアルタイム差分処理 現在画像に加工した後に、
: 現在画像と画像演算をして汚れだけを残す処理
*ワークの複雑な形状を無視して汚れだけを残します。
生画像 リアルタイム差分画像 マルチフィルタ後画像
実用例
複 数の前 処 理を多 段に組み合
コネクタのハウジング部 わせるマルチフィルタがより最適
な画像を実現します。
異物・汚れ検査
黒点 黒点 黒点
中 級 編 ① のまとめ
【きれいな絵を撮ること】
画像処理の基本は撮像 です。
カラーカメラを使うことで人の目に近い色の差を抽出することができます。
また前処理機能により、検査内容に最適な画像に加工ができます。
傷検査・寸法計測などの本処理を設定する前に、撮像と前処理を最適に行なうことで安定した検査ができる
可能性が高ま ます。
り
次のテーマは外観検査/傷モードの原理と最適な設定方法 です。
数ある検査モードの中でも最も多く使われるのが傷モードです。
様々なワークの外観検査に対応するための傷モードアルゴリズムを説明します。
12
4−6 その他の前処理について
画像センサには用途によって最適な画像に変換するための前処理機能が多く搭載されています。
これらは白黒カメラだけではな カラー 値化処理、
く、 2 カラー濃淡処理後のカラーカメラでも使用できます。
そのいくつかを紹介します。
1 コントラスト変換 明るい箇所をより明るく、
: 暗い箇所をより暗く変換する処理
実用例 ワーク表面のヘアラインの影響をなくして、
傷だけが浮かび上がります。
鉄板表面の傷検査
2 膨張+収縮処理 無駄な突起を消した後にワーク全体のアウ
: トラインは元に戻す処理
実用例
ゴム加工品のバリを
無視した表面汚れ検査
3 リアルタイム差分処理 現在画像に加工した後に、
: 現在画像と画像演算をして汚れだけを残す処理
*ワークの複雑な形状を無視して汚れだけを残します。
生画像 リアルタイム差分画像 マルチフィルタ後画像
実用例
複 数の前 処 理を多 段に組み合
コネクタのハウジング部 わせるマルチフィルタがより最適
な画像を実現します。
異物・汚れ検査
黒点 黒点 黒点
中級編のまとめ
【きれいな絵を撮ること】
画 像処理の基本は撮像 です。
カラーカメラを使うことで人の目に近い色の差を抽出することができます。
また前処理機能により、検査内容に最適な画像に加工ができます。
傷検査・寸法計測などの本処理を設定する前に、撮像と前処理を最適に行なうことで安定した検査ができる
可能性が高ま ます。
り
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