マシンビジョンとは？

マシンビジョンとは？
産業ロボット、協働ロボットにカメラが取り付けられているのを見たことはありますか？
マシンビジョンとは、画像の取り込みと処理に基づいて機器を動作させるための手法を提供する装置のことで、
マシンビジョンシステムは、特殊な光学系を搭載した産業用カメラ内部の保護されたデジタルセンサを利用して、画像を取り込み、これにより、コンピュータのハードウェアとソフトウェアは、意思決定に必要なさまざまな特性を処理、分析し、測定できるようになります。

充填レベル検査システムの例
醸造所で使用されている充填（じゅうてん）レベル検査システムを例にみてみると、

ビール瓶が検査用センサーを通過すると、ビジョンシステムが起動し、ストロボがたかれ、瓶の写真が撮影される。撮影された写真は画像としてメモリに格納され、その後、ビジョンソフトウェアがこの画像を処理または分析し、瓶の充填レベルに従って合否を判定する。

充填の不十分な瓶（不合格）を検知すると、システムは進路切り替え器にその瓶をリジェクトするよう信号を送る。オペレータのディスプレイには、リジェクトされた瓶と現行プロセスの統計が表示される。
（瓶の指定の位置までお酒が入っていないと、この瓶には規定量が入っていませんよ～と省かれる）

出典：コグネックス「マシンビジョンの基礎知識」

マシンビジョンシステムは、対象物の計測を行うこともでき、例えば、生産工程での点火プラグのずれの判定や、部品をそろえるロボットの誘導に必要な位置情報の提供などに対応できる。下記の図でいうと、マシンビジョンシステムを使って、オイルフィルターの合否を判定する方法（右）とブラケット中央にあるタブ幅の測定方法（左）を示して情報を提供している。

複雑で規則性のないものを判断するには、人間の目を使うのが最適ですが、体系化されたものを数値として測定する場合は、その速さ、精度、再現性から、マシンビジョンの方が優れているといえるのではないでしょうか。

例えば、生産ラインでは、マシンビジョンシステム１台で１分間に数百、数千ものパーツを検査することができます。適切な解像度のカメラと光学系を使って構築されたマシンビジョンシステムは、小さすぎて人間の目では判断できないような対象物の微細な特徴も簡単に検査できるのです。

マシンビジョンは、システムと検査対象のパーツが物理的に接触することなくさまざまな検査が行えるので、パーツの損傷を抑え、機械部品の摩耗や損傷に関連する保守の時間やコストを削減できる。工程への人間の関与領域を削減することで、安全性を高めることも可能。
このように、マシンビジョンを導入することのメリットは多岐にわたります。

出典：コグネックス「マシンビジョンの利点」

最新のソフトウエアアップデートの情報によると、外観検査機能といって、色や輪郭を判別してバラバラの
オブジェクトを簡単に仕分け・検査・ピック＆プレース（持ち上げて所定の動作を行う）が可能になり、
学習せずともオペレーターが入力した色とサイズの情報に基づいて対象物を判別でき、たった１枚の画像から
すべてのワークピースを検出できるのだとか･･･
個数の過不足がないか？そのような検査を瞬時に行えるビジョンシステム、導入価値の高いものだと思います。
ランドマーク機能のあるものもあり、移動型ロボットに接続することで使用者が定義したランドマークに従い、
ロボットが移動することもでき、さらにその場所でピック＆プレース作業をさせることも可能なのです。

工場の自動化には欠かせないビジョンシステム。
新しい機能がたくさん開発され、どんどんバージョンアップしていくこと間違いなしの分野です！

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