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まるごとわかる 画像センサ/画像処理装置

画像センサ/画像処理装置とは

画像処理の検査機能

エリアセンサ(2値化処理)

円、四角形、多角形などの計測領域内の白または黒の画素数をカウントして面積を検出する機能です。
また、カラー処理では抽出した色の画素、または抽出しない画素をカウントして面積を検出します。

「エリアセンサ(2値化処理)」の説明画像   「エリアセンサ(2値化処理)」の説明画像

寸法測定

画像に計測領域を設定して検出されたエッジ間の距離を計測することで、
様々な寸法計測を行ないます。

内径測定
「寸法測定」の説明画像
 
外径測定
「寸法測定」の説明画像

ブロブ

「ブロブ」の説明画像 2値(白黒)画像内で同一の濃度(255または0)を持った画素の集合を「ブロブ」と呼びます。このブロブの特徴量を計測するのがブロブモードです。計測できる特徴量には面積や重心位置などがあります。
特徴量について
重心位置
ブロブの重心位置をXY座標で計測します。
面積
ブロブの面積画素数を計測します。
「ブロブ」の説明画像
主軸角
水平(X)軸に対する主軸角度を±90°の範囲で計測します。
「ブロブ」の説明画像
フェレ径
ブロブの外接矩形XY方向長さを計測します。
「ブロブ」の説明画像
周囲長
ブロブの輪郭の長さを計測します。
「ブロブ」の説明画像
円形度
1,000を完全円としてブロブがどれだけ完全円に近いかを計測します。

傷・汚れ検出

検出原理(検出方向をXに指定した場合)
  • 検査領域内で任意サイズの小領域(セグメント)をセグメントサイズの1/4を移動量としてずらしながら平均濃度計測を
    行ないます。
  • 注目セグメント(右図 の位置)を含む検出方向4セグメント内での最大濃度と最小濃度の差を計測します。
    この値が注目セグメントの「傷レベル」となります。
  • 傷レベルが設定しきい値を超えている場合、その注目セグメントは傷としてカウントされます。
    このカウント値は「傷量」と呼ばれる検査結果となります。
以後、領域内で注目セグメントを移動量分ずらして
1.~3.を繰り返します。
「傷・汚れ検出」の説明画像
「傷・汚れ検出」の説明画像 参考
検出方向をXYの2次元方向に指定した場合の処理方法
XYを指定した場合は、注目セグメントを含むXY方向それぞれ4セグメント、
計16セグメント内での最大濃度と最小濃度の差を計測します。

2値化を使用する一般的な手法と比較した傷・汚れアルゴリズムのメリット

  • 濃淡画像を直接処理するため、2値化設定などをワークに合わせて設定する必要がない
  • 濃度絶対値ではなく周囲との濃度差分値で判定するため、照度変化に強い
鋳造部品表面の傷検知

「傷・汚れ検出」の説明画像

設定時の状態
 

「傷・汚れ検出」の説明画像

傷検知による検査:照度が低下しても検出可能です。

「傷・汚れ検出」の説明画像

ブロブによる検査:照度低下で2値化画像が変化して誤動作しています。

トレンドエッジ位置

エッジ検出領域を指定範囲でセグメントをスキャニングし、各ポイントのデータの最大値や最小値、平均値を結果として出力します。最大、最小の外径計測や突起部の検出に効果的です。
計測領域が矩形の例
「トレンドエッジ位置」の説明画像
 
計測領域が円周の例
「トレンドエッジ位置」の説明画像
  • 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。
  • 高精度な位置検出をするときは・・・セグメントサイズを小さくします。
  • 処理時間を短縮するときは・・・セグメントのシフト幅(=移動量)を小さくします。
  • トレンド方向とは、セグメントを移動させる方向のことです。

濃淡検査

計測領域内の濃度(明るさ)の平均値や最大値、最小値、偏差を計測できるため、単なる有無検査だけでなく、照明変動に強いエリア計測、処理速度の速い傷検査として使用できる場合もあります。
温度差が大きいときの例

「濃淡検査」の説明画像

  • ウィンドウ1平均濃度:50
  • ウィンドウ2平均濃度:200
  • 濃度差:150
 
温度差が小さいときの例

「濃淡検査」の説明画像

  • ウィンドウ1平均濃度:150
  • ウィンドウ2平均濃度:200
  • 濃度差:50

画像センサの代表例のご紹介
キーエンス商品情報をご覧ください
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