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。
「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。
ワーク表面に上下方向にヘアラインがあり、汚れな
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。
そこで、Ｘ方向のみを強調するフィルタをかけ、Ｙ方
向（上下方向）のヘアラインをキャンセルすること
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。
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∼
改善前 改善後
「X 強調」フィルタによる改善例
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
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
ができました。
シェーディング補正とは、照度分布が偏った画像
に対して均一な画像になるように補正する方法
です。
改善後改善前
「シェーディング補正」による改善例
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。
「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。
ワーク表面に上下方向にヘアラインがあり、汚れな
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。
そこで、Ｘ方向のみを強調するフィルタをかけ、Ｙ方
向（上下方向）のヘアラインをキャンセルすること
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。
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∼
改善前 改善後
「X 強調」フィルタによる改善例
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
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
ができました。
シェーディング補正とは、照度分布が偏った画像
に対して均一な画像になるように補正する方法
です。
改善後改善前
「シェーディング補正」による改善例
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。
「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。
ワーク表面に上下方向にヘアラインがあり、汚れな
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。
そこで、Ｘ方向のみを強調するフィルタをかけ、Ｙ方
向（上下方向）のヘアラインをキャンセルすること
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。
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∼
改善前 改善後
「X 強調」フィルタによる改善例
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
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
ができました。
シェーディング補正とは、照度分布が偏った画像
に対して均一な画像になるように補正する方法
です。
改善後改善前
「シェーディング補正」による改善例
そ の 他 の 用 途
C V シリ ーズ の 機 能
用 途 使 用 す る 装 置
従 来 の 方 法 導 入 後
画像処理を用い、濃淡変化情報により検出を行なっていましたが、金属光沢によるム
ラの影響を受け誤検出をすることがありました。その結果、多数の不良品が出荷され
てしまうという事態に陥ってしまいました。
CV-5000 シリーズの導入により、最新前処理「リアルタイム濃淡補正」を用いて
缶表面の光沢ムラを排除し、凹みや傷だけを安定して欠陥として検出できるよう
になりました。
1
4
不良品の
流出防止
不良品流出を防止して
顧客満足度を高める
処理画像
スルー画像
電池外装缶の外観検査
CCD 欠陥の検査 （SMD）LED の外観検査 LCD 点灯検査
不良品回収コスト
￥ ****
利益
￥ ****
クレーム対策のコスト
￥ ****
発生頻度
**** 回数 / 年+ × =
元画像
汚れ
OKOK
フィルタ後画像NG（異物あり） NG
（パターン違い）
汚れを安定して
抽出可能。
検査画面
検査画面 検査画面 検査画面
コントローラ
CV-5500
カメラ
CV-H200M
レンズ
CA-LH16
照明
CA-DSR9
容 器 の 側 面 およ び 底 部に
付着した汚れ
従 来の二値化処 理では、汚
れと容器内の陰影の間にコ
ントラストがないため検出
が困難でした。
ファインカラー処理は、カラーカメラが撮影したフルカラー情報を正確に直接処
理します。
キズ・汚れ検査ツールでは、
陰 影 の 違いを無 視し、汚 れ
のみを正確に検出すること
ができます。
汚れ
キズ・汚れ検査ツール [ クラス最強 ]
生 画 像 安 定 度 画 面
すべての色の変化を正確に抽出します。
ファインカラー処理/ すべての色の変化を検出
容 器 の 側 面 およ び 底 部に
付着した汚れ
従 来の二値化処 理では、汚
れと容器内の陰影の間にコ
ントラストがないため検出
が困難でした。
ファインカラー処理は、カラーカメラが撮影したフルカラー情報を正確に直接処
理します。
キズ・汚れ検査ツールでは、
陰 影 の 違いを無 視し、汚 れ
のみを正確に検出すること
ができます。
汚れ
キズ・汚れ検査ツール [ クラス最強 ]
生 画 像 安 定 度 画 面
すべての色の変化を正確に抽出します。
用途編 4
バータイプ照明
ローアングルタイプ照明
欠陥検査に適した検査モード
・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。
・エリア検査モード
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。
・カウント（ブロブ）検査モード
2値化、色抽出の後、欠陥を塊（ブロブ）として検出します。
検 査 方 法
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。
キズ・汚れ検査モードとは、
キズ・汚れ
ｾｸﾞﾒﾝﾄ
検査領域
検査領域内について、任意に大きさを可変できるセ
グメント単位の濃度を求めます。このセグメントの
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。
代表的な照明
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。
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。
用途編 4
バータイプ照明
ローアングルタイプ照明
欠陥検査に適した検査モード
・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。
・エリア検査モード
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。
・カウント（ブロブ）検査モード
2 値化、色抽出の後、欠陥を塊（ブロブ）として検出します。
検 査 方 法
キズ・汚れ検査モードとは、
キズ・汚れ
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。
検査領域
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
グメント単位の濃度を求めます。このセグメントの
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。
代表的な照明
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。
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。
色抽出処理設定画面
安定度表示画面
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
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
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。
ＰＯＩＮ T ！
色抽出処理設定画面
安定度表示画面
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
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
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。
ＰＯＩＮ T ！
画像処理の基本は撮像【きれいな絵を撮ること】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。
中 級 編 の ま と め
VS7-0105
135-0091 2-3-1 Tel 03-3570-0511 Fax 03-3570-0510
www.keyence.co.jp/gazo
0120-66-3000
K1663S-0097-1 124-181
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く、カラー２ 値化処理、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。
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。
画像センサのご相談はホームページからお願いします。＞＞＞
検索エンジンで、下記のように検索！
キーエンス 画像ソリューション
生画像 リアルタイム差分画像 マルチフィルタ後画像
黒点 黒点 黒点
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
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
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
複数の前処理を多段に組み合
わせるマルチフィルタがより最適
な画像を実現します。
＊ワークの複雑な形状を無視して汚れだけを残します。
実用例
ゴム加工品のバリを
無視した表面汚れ検査
実用例
コネクタのハウジング部
異物・汚れ検査
実用例
鉄板表面の傷検査
12
画像処理の基本は撮像【きれいな絵を撮ること】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。
中 級 編 ① のまとめ
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く、カラー２ 値化処理、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。
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。
生画像 リアルタイム差分画像 マルチフィルタ後画像
黒点 黒点 黒点
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
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
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
複数の前処理を多段に組み合
わせるマルチフィルタがより最適
な画像を実現します。
＊ワークの複雑な形状を無視して汚れだけを残します。
実用例
ゴム加工品のバリを
無視した表面汚れ検査
実用例
コネクタのハウジング部
異物・汚れ検査
実用例
鉄板表面の傷検査
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。
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