画像処理検査とは？

画像検査とひとくちに言っても、一体どんなものなのでしょうか。
まず私たちの言う「画像検査」とは、正しくは「画像処理検査」と言い、カメラで取り込んだ画像を検査（分析）して、位置座標、有無、OK／NGなどの結果情報を引き出すものです。
これまで人間の目で行っていた「目視検査」に代替するものとして、研究・開発された工業分野です。ＩＴ化が進み、これまで以上の様々な分野において機械が導入されています。
ライン工場のロボットなどはその好例です。機械の導入により生産効率は飛躍的に上昇し、今日の我が国における骨子となるまでに成長していることは敢えてここで解説する必要もないでしょう。
機械の強み、導入のメリットとはまず第一に「安定性」、次に「連続性」が挙げられます。 人間の最大の弱み、「疲労」や「不安定性」、「個人差」から生じるバラツキ、間違いの発生はより質の高い "ものづくり"を試みる上で、超えなくてはならない高いハードルでした。
この高いハードルを越えることができた数少ない職人は「匠」と呼ばれ、芸術の域にまで発達したその腕をふるい、当然のことながら世界的にも高い評価を受けるに至りました。
しかし、ひとりの「匠」を育てるまでにかかるコスト、そして何よりも年月は甚大なものであり、また近年ではその技術の継承にも問題が生じています。

そうした現状の中、必ずしも全ての制作現場において、「匠」の目や腕を必要とせずとも作業を行える環境ができたら・・・人間の脳や目に近い（あるいは超える）性能を持ち、それでいて欠点を補うモノがあれば・・・こうした声に応えるべく、技術者たちは日々研究を重ね、画像処理検査の技術を発展させているのです。

画像処理検査の5つの基本

画像処理検査には次の５つの基本処理があり、それぞれ検査対象の状態を検査（チェック）するものです。

①【Direction/Presence：方向有無】
画像上どの方向を向いているか？画像上に有るのか無いのか（存在するかしないか）
②【Guidance ：位置決め】画像上どの位置にあるのか？
③【Inspection ：検査】良品と比較して欠陥があるのか？
④【Gauging ：計測】画像上の距離計測
⑤【Identification：認識】バーコード、2次元コード、文字などの読取り

画像処理検査は立体検査の時代へ

ヴィスコ・テクノロジーズ社の「超深度カメラ（英語名：Super Focusing Camera）」 では、画像処理検査における撮像は、対象物の正面から」という、これまでいわば" 常識" とされていたコンセプトを根底から覆しました。
超深度カメラとはつまり、正面ではなく斜めに設置して撮像をするカメラ。撮像をするだけなら、もちろん一般のカメラでも可能ですが、被写界深度の関係で画像の一部にしかピントは合わず、ピントの合わない部分は当然ながら画像処理検査には活用できません。ですがこれなら、全面にピントが合います。

斜めであることの可能性

斜めであることの利点は多くあります。まず、対象物のキズや欠け、膨れや凹みなどをより鮮明に捉えられること。高コントラストの状態を画像上に作り出すことで判別を容易にするということですが、これを目視検査でいうと、キズなどに対する正反射光を照射することで影を作り、見えやすくすることと同じ原理となります。
次に、立体物の複数面を一度に撮像できることです。これにより、これまで複数カメラによる、複数方向からの撮像をしなければならなかったものが、カメラ台数・撮像回数ともに減らすことが可能となります。これにより、画像処理時間の短縮化や検査機構の簡素化によるコスト削減が実現すると考えられます。さらに、装置設計における自由度が増すことも挙げられます。角度の調整も自由に行えることから、搬送系を妨げることのないカメラや照明系の配置が可能となります。もし複数面の画像処理検査を行う場合でも、回転台を取り付けて複数回撮像するなどの単純な工夫で実現できます。
ですが、もちろん万能ではありません。正面から撮像した画像とは異なり、対象物の縦横比は変わってしまいます。そのため、寸法計測などの用途には難しいと見られています。このカメラには、同社の誇る高い技術力がいかんなく発揮されたかたちですが、製造現場において多様化する検査環境に応じた、リアルなニーズに耳を傾けてきた成果とも言えます。ユーザーにとって最適な検査環境構築への判断材料に厚みが増すこととなり、これまで不可とされていた検査の自動化も視野に入れることができそうです。