画像処理検査装置・外観検査装置のヴィスコ・テクノロジーズ

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画検新聞
画像処理検査の「今」が分かる画検新聞

ヴィスコ・テクノロジーズが発行する「画検新聞」では、
飛躍的な技術の成長と普及を見せる画像処理検査業界のトレンドを調査、分析。

目視に近づく自動検査

目視検査から画像検査の時代へ

なぜ、いま画像検査なのか

画像処理検査の需要が高まっている。上記グラフが示すように、市場規模が拡大する中、画像検査の割合もその重要度に比例するように増加している。要因として挙げられるのは3つ。社会情勢によるもの、生産現場からのもの、そしてグローバル企業のブランディングによるものだ。

いま、世界の製造業の中心となっている国々の情勢を鑑みると、安定生産ができる万全の状況にあるとは言い難い。政情不安に自然災害、人件費の高騰と従業員の増大、そしてその従業員による雇用条件改善要求。こうした問題は常に、どの国であっても発生し得るだけに、一つでも多く安定要素を増やしたいと願うのは自然な成り行きであろう。

生産現場における変化も顕著だ。製造品目そのものの微細化と高品質要求、加え短納期化の要求も避けがたい潮流で、それに応対するべく、組み立てから梱包まで工程を一貫化し、データ収集や分析を行う必要にも迫られるなど、明らかにもう人手だけではまかないきれない状況にある。

軽視できないのが最後のひとつ。これは例えば、傷や凹みなど、微細な外観不良ひとつが消費者の製品イメージを決定し得るという、繊細な事情が作用してのものだ。

こうした背景から外観検査の需要はこれまでにも増して高まり、普及が進む結果となっているが、画像検査技術そのものの熟成も後押ししている。さらにハードウェアの進化による恩恵もある。CPUの高速化とメモリの大容量化が複雑なアルゴリズムの実行を可能とし、これまで断念していた検査項目の処理や高精度な検査を可能としたのだ。

自動検査のメリットといえば、その安定性と連続性にある。24時間の稼働も可能で、結果も一定。複数ラインであっても統一された検査基準で展開できる。その一方で、目視や手が自然に行う複雑な処理を機械で再現するのは至難の技であり、また口頭でも済む検査項目変更の要求は、それに適合するプログラムの作成で膨大な工数が必要となるなどの事態が発生する。これらデメリットが自動化の普及を阻む要因となっていたが、近年の世界市場の推移に伴い需要はさらに上昇。自動化への流れはもはや止めがたいものとなっている。今号では改めて、この画像処理検査という工程が製造業で不可欠となった経緯を解説。よりスムーズな検査自動化への移行実現のための手引きとしてご活用いただきたい。

キーワードは「人間に近い」 最新版・失敗しない画像検査

1.高精度検査に不可欠な「高速処理・高速取込・高解像度」

現場からの検査要求は、大きく2分される。主にアジア圏に代表される新興国の生産現場で見受けられる、ローコスト・シンプル検査へのもの。もう一つは、判別が困難な対象物でも安定して検出できる、高精度な検査である。

人間でいう「頭脳」に相当する画像処理検査装置には常に精度と速度の向上が求められるものだが、CPU能力向上の恩恵がある中、汎用型装置として定評高いVTV-9000から、新たに2つのラインナップが発表された。

「VTV-9000miniR」は、高速取込に特化されたハードウェアである。すでに多くの現場で導入され、速度、性能、コストパフォーマンスに優れた筐体として認知されている同シリーズの「mini」の上位機種として位置付けられ、小型ながら最上位機種の「ST」と同等の取込速度を持つ。

その例として、1200万画素高速カメラを接続すると、転送速度は19.2msを実現する。500万画素で9.4ms、200万画素で3.6msと、どれも業界最速を誇る。

コンパクトの「C」を冠する「VTV-9000C」からは、サイズはほぼ変わらぬまま処理速度を倍にした新機種が登場。性能もさることながら、省スペース性も選定の際の大きな要素として挙げられており、この機種の存在価値が改めて高まることとなりそうだ。

2.この道のエキスパートが提供する「光学ソリューション」

人間が目視検査を行う際、対象物を傾けたり回したりなどして、傷や凹みが最も見えやすい角度を求める。これはつまり、対向照明が最も多く得られる角度を求める作業であり、この発想を画像処理検査に導入したのが同社の提供する光学ソリューションである。

これは単に据え付ける照明の角度を考慮するだけではなく、例えばどの形状の照明が最適か、赤青緑三色の中でどの色がその素材上の異物を際立たせるか、などの細かいノウハウも含む。

またここで、「目」に相当するカメラ・レンズの果たす役割も大きい。対象物の大きさに応じた画素数、対象物までの距離とレンズ倍率、そしてタクトを考慮した転送速度など多くの検討要項があるが、同社が取り揃える豊富なラインナップへの信頼は厚い。

斜めからの撮像でも全面にフォーカス可能な「超深度カメラ」はその最たるもので、その特性を生かし複数面も一度に検査でき、対象を回転させれば「死角なし」の検査も可能となる。

3.人間の「経験学習能力」に倣った検査アルゴリズム

統計的に正しい良品画像から異物を判別するDefFinder®

人間が傷や凹み、異物などの欠陥を判別する時、それは「傷はこういう形状をしている」「凹みはこういう影になる」のような経験から学び得た知識と、視認した情報とを照らし合わせ、その差を探すことで判別を行っている。また、例えば大きさや明るさが異なっていても許容できる範囲である場合、これら微差を無視し、欠陥だけに注目するように意識が働く。

このように、「良品にもバラつきがある」、「欠陥にも形状がある」といったような前提条件を元に、人間であれば無意識に行う作業を精査しアルゴリズムに落とし込んだのが、図説されている「DefFinder®」や「CrackFinder®」などの検査エンジンである。

こうした前提条件を踏まえないと、大きさや明るさの微差は全てNG と見做し、また梨地などの明淡差ある背景では、傷やクラック以外の箇所も誤検出してしまうなど、正しい検査結果は導かれない。

人間が自然に行っている高度な判断は、このようにして自動検査でも実現されているのである。

「欠陥にも形状がある」を元に開発されたCrackFinder®

当社のご紹介

外観検査・画像処理検査に関するエキスパート集団として、業界をリードし続ける製品をご提供します

私たちは、外観検査・画像処理検査に関するエキスパート集団です。単なるメーカーではなく、画像処理アルゴリズム、光学技術、電気・機械の知識と経験を兼ね備える外観検査・画像処理検査装置メーカーとして、総合的なコンサルティングも可能とする、開発型エンジニアリング企業です。

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