照明選定の基礎論理的に照明を選定する方法

画像処理は画素濃度データの変化を計算により検出する処理であり、安定検出には明瞭な画像を映すことが必要です。そのポイントとなる照明選定は画像処理にとっては検査性能を決める大きな要素です。こちらでは正しい照明選定をするための基礎知識について解説します。

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1 照明の当て方（正反射光／拡散反射光／透過光）を決める

• ・検出部分の特徴（キズ・形状・有無等）を見る。
• ・表面は平面か曲面か、凹凸があるかを見て決める。

2 照明方法・形状を決める

• ・ワークの立体的条件や設置条件から決める。
  リングかローアングルか同軸かドームか　等

3 照明の色（波長）を決める

• ・ワークと背景の材質や色を見て決める
  青か赤か白か　等

LED照明には様々な形状がありますが、大きく分ければ以下の3通りに分けられます。

• 1.正反射タイプ：
  対象物に正反射した光をレンズが受け取る方式
• 2.拡散反射タイプ：
  対象物に正反射した光を逃がして全体的に均一な光をレンズが受け取る方式
• 3.透過タイプ：
  照明を対象物の背景から照射し透過光でシルエットを検出する方式

最後にワークと背景に合わせて照明の色を決めます。カラーカメラを使うなら通常は白色を選択しますが、白黒カメラを使うとき以下の知識が必要です。

赤色のお菓子がダンボール箱の中に入っています。
この有無を検出するために、白・赤・青の3種類のLED照明を使い、コントラストの違いを比較します。

キャリアテープ内のチップ部分の印字をフィルム越しに撮像します。
フィルムでの透過率が高い（散乱率が低い）赤色の方が青色よりもコントラストが得られます。

光は波長の違いにより違う色として映ります。波長の違いによって、透過しやすい（長波長の赤色）、拡散しやすい（短波長の青色）などの特性があります。

次のテーマはカラーカメラの効果と前処理です。
外観検査や位置検出など用途に最適な画像に加工するための重要な要素です。
最適な色抽出、前処理選定のポイントを説明いたします。