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画像判別センサ

カメラ・照明・コントローラが一体となった画像判別センサ。画像という「面」で広範囲をとらえるため、対象物の位置がズレれていても安定検出できます。さらに設置環境、対象ワークに応じてAIが最適な安定設定をサポートするモデルもラインナップ。幅広いOK/NG判別に対応します。

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画像判別センサ

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生産終了品

  • AI搭載 画像判別センサ
    IV3 シリーズ

    AI搭載 画像判別センサIV3シリーズは従来とは異なり、撮像条件決め（＝絵作り）も検出条件決めも、有無・判別に特化したAIが自動で行います。注目したい部分を決めて、OK/NG画像を最低1枚ずつ登録するだけで、専門的な知識や設定の手間・時間を必要とせず、簡単に導入・運用が可能となります。また、レンズ・照明も内蔵したオールインワン設計のため、わずらわしい機器選定も不要で、外乱光の影響を受けずに検出課題の即解決を実現します。高性能CPUを搭載した小型アンプで設定操作が完了するため、高性能PCも不要です。超小型ヘッドが設置距離50～3000mmの超ワイドレンジに対応し、視野も最大2730×2044mmの超広角での検出が可能なため、あらゆるシーンで活躍します。

    IV3 シリーズ - AI搭載 画像判別センサ
  • 面光電センサ
    AI シリーズ

    「AI」シリーズは、光電センサをベースに面で検出する機能を搭載した新しい検出原理のセンサです。従来のセンサでは位置ズレにより誤検出するシーンでも、「AI」シリーズならワークを光量ではなく面で捉えるため、位置や方向がズレていても安定した検出ができます。また、2つの検出モードを備えており、ワークの有無を検出する有無モードと、ワークの違いを判別する判別モードがあります。この2つの検出モードにより、汎用センサとはまったく異なる検出原理を搭載していながら汎用センサのように簡単に使用することができます。さらに、制御機器なしで同期して判定できる「ホールド入力&NGホールド表示機能」、ラインの稼働状態が見える「統計表示」、多品種ラインにも対応可能な「バンク切り換え」および「外部チューニング機能」など便利で使いやすい機能を多数搭載しています。

    ワークが位置ズレしても安定検出

    従来のセンサでは、現場の環境変化や設備の振動などによってワークの位置がズレてしまい誤検知してしまうことがあります。面で識別するAIシリーズなら、位置がズレてもワークを検出できます。

    従来のセンサでは、ワークが汚れているとご検知することがあります。絵で識別するAIシリーズなら汚れていてもワークを検知できます。

    ワークに汚れや色の変化があっても安定検出

    AIシリーズは面で検出するため、ワークに汚れや色の変化があっても安定した検出ができます。画像センサと同じようにワークを絵で捉えるため、違いを判別することも可能です。

    従来のセンサでは、ワークが汚れているとご検知することがあります。絵で識別するAIシリーズなら汚れていてもワークを検知できます。

    AI シリーズ - 面光電センサ
  • AI搭載 画像判別センサ
    IV2 シリーズ

    AI搭載 画像判別センサ IV2シリーズは、有無・判別に特化した学習済みのAIを搭載。最低1枚ずつのOK/NG画像を登録するだけで設定が完了します。明るさ・フォーカス・検出をAIが自動設定するため、画像判別の専門的な知識や設定の手間・時間を必要とせず、簡単に導入・運用することができます。高性能CPUを搭載した小型アンプで設定操作が完了するため、高性能PCが不要です。IV2シリーズでも、小型アンプやタッチ式モニタでの直感的な操作や、超小型な照明一体型ヘッドに搭載したLED点灯でのOK/NG表現など、従来のIVシリーズの使い勝手の良さを継承。AIを駆使した特徴検出や条件設定を可能にすることで、現場でのユーザビリティを大幅に向上させました。

    IV2 シリーズ - AI搭載 画像判別センサ
  • 照明一体型画像判別センサ
    IV シリーズ

    照明一体型画像判別センサ IVシリーズは、多数の導入実績を誇る、“かんたん”画像判別センサのベストセラーモデルです。色、形、エッジ判別などに加えて、文字認識（OCR）にも対応します。明るさを自動調整し、高精度オートフォーカスでピントを調整、検出対象をタッチ式の小型モニタで囲むだけでスタンバイ。さまざまな検出をたった1分で立ち上げ、運用することができます。小型なヘッドには、高輝度Hi-R照明を搭載しています。どこにでも設置しやすく、視野全体に均一な光を照射する内蔵照明は、安定検出を実現します。10種類のセンサヘッドをラインナップし、さまざまな検出内容、距離、視野、ワークサイズへの要求に対応することができます。

    IV シリーズ - 照明一体型画像判別センサ

画像判別センサは、カメラで撮影した画像を解析して対象物の有無や形状、色の違いを判別するセンサです。
カメラ/照明/コントローラが一体でありセンサヘッドがコンパクトで、「画像検査システム」と比べ構成や操作がシンプルです。
光電センサやファイバセンサなどの汎用センサとの違いとしては、まとめて多点の検出ができ、色の違いと形の違いを同時に判別することが可能です。また、1台のセンサで多くの検出ができ、検出設定の自由度が高いという特徴があります。さらに、画像という「面」で広範囲をとらえる原理であるため、対象物の向きや角度が一定でなくても検出することができます。

画像判別センサの原理

画像判別センサのカメラが撮影した画像は、レンズを通って受光素子（主にCMOS）で電気信号に変換されます。そして受光素子の画素数に分割された明暗や濃淡の情報を基に、対象物の輪郭や明るさ、色や形状を判別します。
多くの画像判別センサの受光素子に使われるCMOSは「電子の眼」に相当する半導体で、1画素ごとの信号を増幅し直接読み出しを行うことで、高速転送を可能にしています。また、セルごとに増幅器を持っているため、電気信号を読み取る際の電気ノイズの発生を抑制することができます。さらに、高電圧アナログ回路を持つイメージセンサであるCCDに対し、デジタル回路で構成されたCMOSは消費電力が小さく、原理的にスミアやブルーミングが発生しません。
このように、画像判別センサは小型でありながら、安定した高速検出が可能であるため、多くの製造現場で利用されています。

画像判別センサの種類

画像判別センサには、モノクロタイプとカラータイプがあります。どちらも、レンズが捉えた光の強弱を電気信号に変換し、明暗や濃淡で対象物の輪郭や明るさ、形状を判別します。しかし、モノクロタイプとカラータイプでは受光素子の構造や画像処理の原理が異なり、判別の方法もそれぞれに特徴があります。

モノクロタイプ：
モノクロタイプの画像判別センサの受光部には、「ベイヤーフィルター」といわれるR/G/Bの色を取り出すためのフィルターがありません。このため、モノクロタイプの画像判別センサが取得する画像は、ベイヤーフィルターによる格子がないクリアなモノクロ画像です。
バーコード読み取りや外観寸法測定、パターンマッチング、数量カウントなど色の情報が不要な場合は、モノクロタイプを選ぶと、高速読み取りや安定検出が可能といったメリットがあります。ただし、ベイヤーフィルターは脱着ができないため、カラー画像で判別することもある場合は、カラータイプを選択されることをおすすめします。

カラータイプ：
カラータイプの画像判別センサには、レンズが捉えた光をR/G/Bに分けるためのベイヤーフィルターが搭載されています。ベイヤーフィルターは受光素子の前にあり、1画素ずつに取り付けられています。そして、対象物からの反射光がベイヤーフィルターを通過することで、それぞれの受光素子はRだけの色、Gだけの色、Bだけの色の情報を取得することができます。取得した色の情報は電気信号に変換された後、ベイヤー変換という処理を経て1枚の画像情報になります。
これらの処理により、カラータイプの画像判別センサは、外観寸法や形状、数量カウントなどはもちろん、色の違いや濃淡の差が少ない色の検出体であっても正確に判別することができます。

画像判別センサのメリット1：1台で同時多点検出が可能

画像判別センサは、対象物を画像という「面」でとらえて形状を判別します。このため、対象物の位置や角度を揃える必要がありません。位置決め装置は不要で、移動中の対象物でも判別可能です。コンベアを止めることなく判別できるため、高速ラインでも安定した検出が可能です。

点で対象物をとらえる接触式変位センサやレーザ変位センサは、検出する箇所の数だけセンサを設置しなければなりません。この場合、多数のセンサを設置するための工数や、センサと検出箇所の位置決めが必要です。また、判別は停止している対象物に限られます。
画像判別センサは、カメラで撮影した画像を基に対象物の形状を瞬時に取得。検出箇所を特定します。このため位置決め装置や対象物の停止は不要です。また、カメラの視野内であれば複数箇所を同時に検出することができるため、接触式変位センサやレーザ変位センサのように多数のセンサを設置する必要はありません。設置するセンサを最低限に抑えることができるので、品種変更や段取り替え時の工数も大幅に削減することができます。

画像判別センサのメリット2：色差や色ムラ、ハレーションの影響を受けない

画像判別センサは、色を正確に判別します。また、反射光によるハレーションの影響も受けにくい構造になっています。このため、検出箇所に色ムラや光沢部分があっても、安定した検出が可能です。

一般に色の判別にはカラーセンサを用います。しかし、カラーセンサは色差（色の違い）が小さかったり、検出部分に色ムラがある場合、誤検出の可能性が高くなります。また、金属部分からの反射光によるハレーションも、誤検出の原因になります。ハレーションは照明装置で対応することもできますが、照明条件の設定には熟練が必要で、品種変更や段取り替えのたびに多くの工数が必要です。
画像判別センサは、色の判別やハレーションなどの設定をセンサが自動で行います。このため、照明装置がなくても安定した検出が可能で、微妙な色の違いも見逃さず、常に安定した判別が可能です。また、対象物が変わっても、センサが自動で判別するため、検出条件や照明装置の再設定といった作業はかんたんです。

画像判別センサのメリット3：同時に複数条件の検出が可能

画像判別センサは、輪郭や色、面積といった検出条件を複数の箇所に設定することができ、同時に判別することができるので、多くのセンサを設置する必要がありません。また、これら多くの検出条件は保存することができます。

有無や輪郭、色、面積といった複数の検出を行う場合、カラーセンサや光電センサ、レーザ変位センサなど、検出目的に応じたセンサを設置する必要があります。
画像判別センサは、これらの検出条件を多数の検出箇所に同時に設定することができます。設定した条件で、1度に検出することができるため、これまで多くのセンサで行っていた判別を1台で行うことができます。また、設定した検出条件は保存することができるため、次回からは該当する検出条件を読み出すだけで設定できます。これにより、設置するセンサの台数削減を実現し、段取り替えに要していた時間も大幅に削減することができます。

画像判別センサの業界別導入事例

自動車業界

自動車ボディーの複数の溶接ナットや内装品を固定するクリップの有無検出を接触式変位センサやレーザ変位センサ、カラーセンサで行うと、多くのセンサが必要で設置や設定に時間がかかるばかりではなく、位置決めも正確でなければなりません。
AI搭載 画像判別センサ IV3シリーズは、1台で最大2730×2044mmの範囲を検出することができます。この領域内なら、最大16個のナットや内装クリップの取り付けを同時に検出することができるので、設置するセンサの台数を抑えることができます。また、反射光によるハレーションに影響されないため、光沢のあるワークでも安定して検出できます。

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電機・電子部品業界

画像処理システムで電気部品や回路基板のケーブルが正しく接続されているかの確認を行うと、検出範囲が広いため位置合わせが不要で、解像度が高いので小さな部品の細いケーブルの検出も安定しています。しかし、設置や設定に多くの工数がかかり、価格も高価です。
AI搭載 画像判別センサ IV3シリーズは、オートフォーカスと明るさ自動調整機能を搭載。最適なピントと明るさで配線の有無や間違いを判別することができます。また、1台で広範囲を検出できるので、大きな基板も検査できます。さらに、色判別やエッジ検出など、バッテリー配線の有無判別に必要な設定はすべてAIが行います。
このように、IV3シリーズなら、必要な機能を導入しやすい予算で実現できます。

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樹脂・ゴム・他業界

成形品の型残り検出は、光電センサなど多くの種類のセンサで行います。このため、検出するポイントの数だけセンサを取り付けなければなりません。そして、金型が大きい場合は検出範囲も広くなるため、多くのセンサの位置合わせが必要です。
AI搭載 画像判別センサ「IV3シリーズ」は、1台で最大2730×2044mm の領域内の、最大64箇所を同時に検出できます。この領域内ならワークの位置がズレていても検出できるので、正確な位置決めは不要です。検出設定は32種類（32製品）まで保存できるため、製品に応じた設定を読み出すことで簡単に設定変更ができます。
「IV3シリーズ」は、広い検出領域を1台でカバーし、AIが検出条件に適合した判別を実現。簡単な操作で段取り替えの工数削減に大きく貢献します。

Q.
搬送中に対象物の位置ズレが発生しても検出できますか？
A.
光電センサなど点で検出するセンサは、位置ズレが誤検出の原因になるため、位置決め装置による正確な位置合わせが必要でした。
画像判別センサは、対象物を画像という「面」でとらえて形状を判別します。そして、対象物の特徴から位置や向きを判断し、検出します。このため、たとえば搬送中のワークの位置がズレても、正確に判別することができます。
また、IV3シリーズであれば、検出範囲は最大2730×2044mmと広く、検出範囲内なら大きくズレていても問題なく検出して判別が可能です。
Q.
センサの設置台数を減らすことはできますか？
A.
光電センサや接触式変位センサは、検出箇所の数だけセンサが必要です。立ち上げの際には、そのすべてを設置・設定しなければなりません。また、その工数は、段取り替えや品種変更のたびに大きな負担となります。
IV3シリーズは「面」で対象物を捉えるため、検出範囲内なら最大64箇所まで判別することができます。有無や外観形状はもちろん、色やピッチなども判別可能です。さらに検出設定は32種類（32製品）まで保存できるため、対象物に応じた設定を読み出すことで簡単に設定変更ができます。
そのため、判別に必要なセンサの台数を削減し、導入時の設置や設定、段取り替えに際して発生する設定変更の工数を大幅に削減します。
Q.
表面の光沢の影響を受けずに検出できますか？
A.
研磨された金属面などは、強い反射光によるハレーションにより、誤検出することがあります。また、光電センサやカラーセンサは、ポイントで色を検出するため安定した検出が困難です。
AI搭載 画像判別センサ IV3シリーズは、オートフォーカスと明るさ自動調整機能を搭載しています。強い反射光によるハレーションの中で、照明装置がなくても最適なピントと明るさで、安定した検出が可能です。また、色の判別や輪郭などの検出設定はAIが自動で行います。
IV3シリーズは、光沢面でもAIが検出条件に適合した判別を実現。検出の安定性に優れた検査システムの構築が可能です。

誰でも使える画像センサ用途事例は、かんたんに安定検出を実現するAI搭載 画像判別センサ IV3シリーズの用途事例を詳しく紹介しています。業界別に紹介しているので、ぜひご覧ください。

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