NEW
Ve r. 2 . 1
登場
史 上最強の解決 力を実現したXG -7000シリーズがさらに大幅進化
現したXG -7000シリー
『ユニット編集ダイアログ』新搭載
新機能 導 入・立 上 げ・運 用 効 率 を 大 幅 向 上
フルカスタマイズ画像処理の自由度と、パッケージ画像処理の使い勝手を融合
コントローラ単体 ですぐに設 定 パラメータの調 整 が 可 能となるため 、 上げ∼ 運 用まで の工 数を大 幅 に削 減
立
［ＵＩ作成工数 従 来 比 較 ］
コントローラに設定パラメータ変更の専用メニューを用意することで、画像
従 来UI作成 工数
処理システムのＵＩ構築にかかる工数の大幅短縮を実現しました。
・ 導入 立
上げ 運用時の設定工数を削減することで、
・ 作業時間の短縮や、より安定
『ユニット編集ダイアログ』使用時
するアルゴリズムの作成に時間を費やすことが可能になります。
設 定 工 数を大 幅 に短 縮
XG-7000 シリーズ 従来方式
❶ メイン ❷ 変数の設定 ❸ ユニットの各項目に ❹ サブダイアログ ❺ コマンドによりダイアログと ❻ 設定した
ダイアログ作成 変数を割り付け の作成 変数を紐付け パラメータを変更
思い通りのフルカスタマイズができるのが従来方式の特長です。フルカスタマイズができる反面、実機で設定変更を
行なう場合には調整項目すべてに変数の割り付けとダイアログ作成が必要でした。
けとダイアログ作成
さらに進化
XG-7000 シリーズ 新方式
❶ 専用メニューを表示するユニットの選択 ❷ 選択されたユニットの設定項目を選択 ❸ 設定項目ごとの専用メニューでパラメータを変更
詳細設定画面 色設定画面
検 査設定の作成や調整に必要なパラメータは『ユニット編集ダイアログ』としてあら
かじめ用意されており、ＰＣを使わずにコントローラのみですべてのパラメータが調
整可能となります。立上げ時や、調整時の微調整モードとして活用いただくことで、
立上げ効率が格段に向上します。 前処理画面 判定条件画面
『 ユ ニット 編 集 ダ イ ア ロ グ 』 用 例
使
画像間演算やカスタムフィルタなど、従来PCベースタイプでしか実現できなかった高度な処理を誰でもあつかえる操作UIで実現できます。また、変
数割り付け無しで実機での調整が可能になるため、多くのパラメータを調整しながら、安定検査に最適な設定を作成することが可能です。
ダイアログ例
オペレータ向けの設定ナビゲーション パラメータ変更の結果をリアルタイムに表示
高精度位置決め検査 ShapeTraxⅡTM】
【 の設定画面
画像演算を用いた外観検査の設定画面
複 数の設 定 パラメータに対して、新たな変 数 割り付けを行なう必 要なくコント
PCベースの画像処理でしか実現できなかった画像間演算やカスタムフィルタなど、
ローラから直接編集が可能です。 撮像画像を確認しながら、 複数のパラメータを
高度な処理をパッケージ機種の操作性で実現。 前処理や演算後の画像をリアルタ
組合わせて最適な設定を構築することができます。
イムに４画面で表示し、瞬時に効果を確認。短時間で最適設定へと導きます。
オリジナルメニュー ＋ ユニット編集ダイアログ』
『 組合せ使用例
従来のＸＧ-7000シリーズのカスタマイズ性を活かしたオリジナルメニューと『ユニット編集ダイアログ』を組合わせて使用することが可能です。
例えば、画面に常に表示させておくメインメニューはオリジナルメニューで作成し、 詳細設定は『ユニット編集ダイアログ』を用いて設定するな
ど、高度なＵＩを最小限の工数で構築することが可能です。
高いカスタマイズ性とパッケージ機種の使い勝手を併せ持つことで、従来から要望の高かった、オペレータが操作しやすい、オリジナルダイアロ
グの構築が短時間で可能になります。
■ ＯＣＲ設定 作成例
調整に必要な項目を設定し、
メインメニューを作成します。 各項目に必 要な設 定内容をダイアログにて作成しま 検査領域の設定画面です。 先ほどの領域設定のボタン
す。ここでは検査領域や辞書設定、 判定文字列などの に『ユニット編集ダイアログ』のサブダイアログを紐付け
項目を設定しています。 ることで、変数などの設定なしに直接編集が可能です。
■ 外観検査 設定 作成例
メインメニューに検査項目の一覧を表示しておきます。 検査項目と 『ユニット編集ダイアログ』 のトップダイア 検出条 件 の設 定画面です。実際 のワークの状 態をリ
ログ を 紐 付 けることで 、 査 項目ごとに 様々な パラ
検 アルタイムで確 認しながら各種 パラメータの調 整 が
メータが調整できます。 可能です。
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この商品に関する
〒 135-0091 東 京都港区台場2- 3 -1トレードピアお台場 Tel 03 - 3570 - 0511 Fax 03 - 3570 - 0510 お問い合わせは
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超高速・フレキシブル画像処理システム
NEW
XG-7000シリーズ
カスタマイズ型画像処理エンジン
XG-7000 Second Edition
【外観検査ソリューション】
PCベースとパッケージ画像処理の優位点をかけあわせた史上最強の画
像処理エンジン。最強の外観検査アルゴリズムを業界最速「3+1」
プロ
セッサエンジンに搭載。オリジナル検査フロー構築とユーザーインタ
フェースの作成、デバッグ環境を融合した開発環境は、外観検査プログ
ラミングの常識を覆します。画像処理NO.1メーカー※ キーエンスが英知
を集結させて、
あらゆる外観検査に挑戦いたします。
※2006年度2007年度株式会社富士経済調べ
超高速・フレキシブル画像処理システム
NEW
XG-7000シリーズ
カスタマイズ型画像処理エンジン
XG-7000 Second Edition
【位置決めソリューション】
PCベースとパッケージ画像処理の優位点を融合させた史上最強の画像処理。
FA現場で安定した検出を実現できる、高度な位置決めアルゴリズムを業界最速3+1プロセッ
サに搭載。オリジナル位置決めフロー構築、視認性の高いユーザーインタフェースの作成、 デ
バッグ環境を融合した開発環境は、位置決め検査プログラミングの常識を覆します。
背景と重なった
「十字マーク」検出事例 ウエハアライメント
「ノッチ」
検出事例
半透明レイヤー表示事例
透明基板の
「交点」検出事例 （画像1+画像2の合成画面表示）
画 像 1：基 準マーク
交点
画 像 2：入力画 像
アライメントに関する一 般知識
アライ トとは
メン キャリブレーション
事前
準備
アライメントとは、対象物を規定の位置 カメラやステージの座標系をひとつに統一する重要な項目です。
に移動させることです。
step
位置検出
アライメントの動作ステップは大きく分
1
けると次のようになります。
XG-7000シリーズのような画像処理装置で対象物の位置を正確かつ高速
に検出します。
step
ステージ移動量算出
2 規定位置に到達させるために必要なステージの移動量を演算します。複雑
な空間演算が必須で、
かつステージ種別に応じた演算が必要となります。
step
ステージ移動
3 ステージをステップ2で計算した量だけ移動させます。通常、
・ PLC モーション
コントロールユニットを使い、
ステージのモータを駆動することで実現します。
アライメントを構成する機器とその役割です。
構成図
画像処理
画像処理XG-7000シリーズを代表とする画像処理装置です。 単に画像処理能力
に優れるだけでなく、 操作性向上につながるユーザーインター フェースを柔軟に構
築できることも必須条件となります。 また、複雑な演算を実行する処理能力と、複
雑な演算記述ができ、 かつデバッグが容易であることもアライメント用画像処理装
置にとっては必要不可欠な要素です。 さらには、対象物に合わせた最適なアライメ
ントを実行するためのカメラ拡張性も重要な要素です。
XG-7000シリーズ
使用ステージイメージ
X1軸
コントロール用タッチパネルVT3
Y軸
XG-7000からのステージ
PLC KV-5000シリーズ 移動量をモーションコント
ロールユニットに伝達する役割
を担います。 また、装置全体の
統括制御をおこなう中枢の役目
も担います。
X2軸
ACサーボモータSVシリーズ
ステージのモータを駆動させ
ステージ るためのユニットです。
対象物を移動させる働きを担い、 大きく分けて、
XYΘステージ、UVWステージがあります。
XYΘステージの特長
演算が比較的容易 （分かり易い） ステージの稼働範囲
で、 （特にΘ方向）を大きくすることができ
ます。一方で、X軸、
Y軸、およびΘ軸を積み上げる構造となるため、
ステージが大きくなります。
UVWステージの特長
X方向2軸、
Y方向1軸を同一平面内に取り付けるためステージ全体を小さくすることができます。
稼働範囲、特にΘ方向が小さいステージです。ステージ制御の演算は複雑で、より高度な知識を
必要となります。
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10 インクジェットのドット印字をつなげ て検出安定化 CV-5000Series
事例 対象機種
XG-7000 Series
ぼかし+コントラスト変 換 +膨 張
使用フィルタ
フィルタ処理前画像
効果と使用ポイント
インクジェットによる印字はドット
で構成されています。特に縦のドッ
ト数はインクジェットヘッドのノズ
ル 数で決 定されてしまうため、文
ぼかしフィルタ適用後画像
字 を構 成 するドット数 が 少ない
（間隔が大きい）ケースが想定され
ます。 ぼかしフィルタ』
『 を多段 前
処理に組み込むことで、ドットをつ
なげ た安 定 検 査 が 可能となりま
コントラスト変換＋膨張フィルタ適用後画像
す。また、 ぼかしフィルタ』
『 は方向
別 / Y/ X Y）
（X の適 用が 可能なた
め、縦方向のドットピッチのみをぼ
かしてドットをつなげるという手
法をとることも可能です。
11 12
事例 事例
格子模様 干渉縞上の欠点検知
・ 輪郭を平滑化してレンズ変形検知
ぼかし+リアルタイム濃淡補正 ぼかし
使用フィルタ 使用フィルタ
欠
フィルタ処理前画像 フィルタ処理前画像
点
部
拡
大
画
像
ぼかしフィルタ適用後画像
ぼかしフィルタ適用後画像 リアルタイム濃淡補正フィルタ適用後画像
効果と使用ポイント 効果と使用ポイント
対象機種 対象機種
背景の格子模様やモアレのような干渉縞を レンズの側面から輪郭を見て変形を検出しま
『ぼかしフィルタ』により平滑化してから、
リア す。変形をトレンドエッジ欠陥（多点エッジプ
CV-5000Series CV-5000Series
ルタイム濃淡補正フィルタにより欠点のみを ロファイル）で検出する際に、端面のノイズの
XG-7000 Series XG-7000 Series
強調させます。干渉縞の動的な方向変化に 影響を受けるケースがあります。その際『ぼか
左右されること無く効果を発揮できます。 しフィルタ』
にて輪郭の平滑化を行ないます。
2
6 金 属ワークの地 ムラをキャンセルした打 痕 検 査 CV-5000Series
事例
対象機種
XG-7000 Series
膨 張 +リアルタイム 濃 淡補正
使用フィルタ
効果と使用ポイント
フィルタ処理前画像 フィルタ処理後画像
良品としたい製造上ついてしまう
細かいキズを膨張フィルタで消し
た上で、金属ワーク自体の地ムラ
や、光沢ムラをリアルタイム濃淡補
正にてキャンセルすることで打痕
のみが安定検出できます。
7 ガラス上の乱 反 射の中にあるヒケ検 知 CV-5000Series
事例
対象機種
XG-7000 Series
収 縮+リアルタイム 濃 淡補正
使用フィルタ
効果と使用ポイント
フィルタ処理前画像 フィルタ処理後画像
乱反射の中では暗欠陥となってい
るヒケを収 縮フィルタで強 調し、
全体の乱反射をリアルタイム濃淡
補正にてキャンセルすることで、従
来できなかった検査課題を解決す
ることができます。
8 金属シャフト上のシェーディングやヘアラインを無視してキズ検知 CV-5000Series
事例
対象機種
XG-7000 Series
膨 張 +リアルタイム 濃 淡補正+ 収 縮
使用フィルタ
効果と使用ポイント
フィルタ処理前画像 フィルタ処理後画像
膨張でキズ（明欠陥）を拡 大 強 調
し、リアルタイム 濃 淡補正により
シャフトR面に発生するシェーディ
ングとヘアラインを同時にキャン
セルします。その 後収 縮フィルタ
を使用して残ったノイズ成分を消
しています。
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4
リアルタイム濃淡補正フィルタアルゴリズム
パラメータで指定した抽出サイズ以下の欠陥を抽出するように、
推 定背景画像を作る
1
最適な背景画像を推定します。
入 力 画 像 か ら 推 定 背 景 画 像 を 引く 入 力画像 推定背景画像 差分画像
2
画 像の最 適調 整は、明欠陥・暗欠陥の対 象 欠陥色の選 択や、ゲイン
画 像 を 最 適 調 整 する
3
アップ ノイズ除去にて差分画像をより検査に適した画像にします。
・
2 3
事例 事例
フィルム反射キャンセル＋ドット文字安定 照明ムラをキャンセル＋欠陥強調
リアルタイム濃淡補正＋収縮 リアルタイム濃淡補正＋膨張
使用フィルタ 使用フィルタ
フィルタ処理前画像 フィルタ処理前画像
フィルタ処理後画像 フィルタ処理後画像
対象機種 対象機種
効果と使用ポイント 効果と使用ポイント
背景の影響をリアルタイム濃淡補 ワークに発生する照明ムラ（シェーディ
CV-5000Series CV-5000Series
正で改善し、 ドット状の印字を収 ング）を除去した上で、 （明）
欠陥 を膨張
縮にてつなげることで安定性を増 で強調しています。
XG-7000 Series XG-7000 Series
しています。
2
16
事例 綿棒本数カウント（隣接境界分離）
カスタムフィルタと拡張カスタムフィルタ
拡張カスタムフィルタ
使用フィルタ
XG-7000シリーズには、前頁のエッジ抽出で説明した重み付
ONE
フィルタ処理前画像 従来方法画像
POINT
け（フィルタ係数） を任意に設定する「カスタム」 拡張カスタ
「
ワンポイント
ム」フィルタが用意されています。
カスタムフィルタ
注目画素を中心とした5 5または3 3の
範囲内の画素濃度の合計値で、注目画素
の濃度値を置き換えます。範囲内の画素
濃度に対してフィルタ係数を設定するこ
とができるので、特定の範囲や方向に依
存して画像を変換できます。 拡張カスタムフィルタ適用後画像
拡張カスタムフィルタ
注目画素を中心とした最小 3 3から最
大21 21の範囲内の画素濃度に対して
フィルタ係数を設定することで、特定の
範囲や方向に依存して画像を変換でき
ま す 。 理 方 法 は 膨 張 / 収 縮 / コン ボ
処
リューションから選択でき、通常のフィル
効果と使用ポイント
タとは異なるオリジナルのフィルタ処理
を設定できます。
密集した綿棒のカウントを実 施します。 対象機種
フィルタを使用しない場合は、 隣接したも
フィルタ係数設定例
（21 21）
のを1つとしてカウントしてしまい正しくカ
ウントすることができません。 拡張カスタ
ムフィルタで円形要素を収縮するフィルタ
XG-7000 Series
係数を設定することで、
・ 隣接 密着したも
のを分離する効果が得られます。
17 18
事例 事例
薄いシミ検知（多方向エッジ抽出） 印刷ライン切れ 汚れ検知
・
拡張カスタムフィルタ 拡張カスタムフィルタ＋画像演算
使用フィルタ 使用フィルタ
フィルタ処理前画像 ❶ 拡張カスタム
（X抽出）フィルタ適用後画像 ❶フィルタ処理前画像
❷ 拡張カスタム
（Xクローズ）
❷ 拡張カスタム
（Y抽出）
フィルタ適用後画像 ❶+❷合成画像 ❶−❷差分画像
フィルタ適用後画像
効果と使用ポイント 効果と使用ポイント
対象機種 対象機種
背景とほとんどコントラスト差のない薄い 印刷ライン切れと汚れを同時に検知します。
シミを検知します。 シミに方向性は無いた 拡張カスタムフィルタでX方向に長く伸びて
め、X/Yそれぞれのエッジを抽出するフィ いる対象のみに収縮をかけます。得られた画
ルタ係数を拡張カスタムフィルタで設定 像とフィルタ適用前の入力画像を、画像演算
XG-7000 Series XG-7000 Series
し、画像演算で合成することで背景とコン を使用して差分処理することで切れと汚れ
トラスト差のある画像が得られます。 のみが抽出できます。
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13
事例 ボトル口部の異物検査
フィルタの 基本概念
エッジ強調（X）
エッジ抽出X
使用フィルタ
3 3 画 素 の 範 囲 を 対 象とし
フィルタ処理前画像
エッジ 強 調 X ）
（
て、右図のように各画素 値に
対する重み付けをする（フィル
-1 0 1
タ係数の設定）ことでX方向の
変化を強 調するフィルタとな
-1 0 1
ります。
-1 0 1
エッジ抽出X適用後画像
フィルタの 基本概念
エッジ強調（Y）
3 3 画 素 の 範 囲 を 対 象とし
エッジ 強 調 Y ）
（
て、右図のように各画素 値に
対する重み付けをする（フィル
-1 -1 -1
タ係 数の設 定 ）ことでY 方 向
の変化を強 調するフィルタと
0 0 0
なります。
効果と使用ポイント
1 1 1 対象機種
ボトル口部の異物検査を行ないます。
凹凸がある部分での検出ですが、 エッ
『
CV-5000Series
ジ抽出Xフィルタ』を使用することで凹
CV/XGシリーズに搭載されている「エッジ抽出」
フィルタは上
ONE
POINT 凸の垂直方向の変化を無視した画像を
XG-7000 Series
記の基本概念をもとにフィルタ係数やオフセット値を最適化
ワンポイント
つくりだすことができます。
しています。
14 15
事例 事例
方向性のある凹凸上の欠点検知 透明フィルムの端面エッジ位置検出
エッジ抽出X エッジ抽出Y
使用フィルタ 使用フィルタ
17.1
フィルタ処理前画像 フィルタ処理前画像
34.7
エッジ抽出X適用後画像 エッジ抽出Y適用後画像
効果と使用ポイント 効果と使用ポイント
対象機種 対象機種
方向性のある背景（ヘアラインなど）上に 透明フィルムのエッジ検出をする際に、 背景との
ある欠点を検出する際に、背景を欠点とし コントラストが低くなるケースがあります。 上記
CV-5000Series CV-5000Series
て誤検知してしまうケースがあります。背 例では『エッジ抽出Yフィルタ』 フィルタを適用
景の方向性にあわせた『エッジ抽出Xフィ することで、エッジ部の濃淡差をあらわす 「エッ
XG-7000 Series XG-7000 Series
ルタ』を適用することで、検知したい欠点 ジ強度」が約2倍（17.1→34.7）
になっており、よ
のみを抽出することが可能です。 り安定したエッジ検出が行なえます。
3
翻訳キーワード集
