画像処理システム

業界最高のハードスペックを実現しました。
従来より大幅に画像処理性能が向上しています。
XG-Xシリーズでは常にすべてのコアが最大限活用されるようにチューニング。
ユーザーが使い方やモードを意識する必要は無く、常に能力をフル活用できます。

自動特徴抽出アルゴリズムが最適な輪郭特徴を設定。画像のノイズを自動解析し、人がイメージするような輪郭を適切に抽出します。誰が設定しても最大限の性能を活かしたサーチが可能です。

VJシリーズのPCベースマシンビジョン向けGigEカメラ・高機能照明は、ソフト開発環境GenICamに対応し、代表的なPCソフトウェア環境とのスムーズな融合を実現。既存環境はそのままにVJ シリーズでの特殊撮影・前処理を導入することができます。カメラ・照明の高度かつ高速な同期制御による撮像、それをイメージプロセッシングユニットで前処理した画像が出力されるため、PCに負荷をかけることなく検査に最適な画像を得ることができます。また、NBASE-T（2.5G）通信規格にも対応していているため、大容量画像の高速転送が可能です。また、各種画像処理ライブラリでの画像取り込みにも対応しています。

VJシリーズのGigEカメラや高機能照明は、従来の画像検査の課題を解決すべくキーエンスが開発した特殊撮影技術を既存環境に導入することができます。8色LED照明を高速制御して微妙な色差判別も可能な「マルチスペクトル照明」や、照明点灯方向を高速制御して凹凸や模様の変化を抽出する「LumiTrax™照明」、縞パターン発光の高速制御とラインスキャンカメラで微細欠陥を抽出する「LumiTrax™正反射照明」、2D＋3D検査を同時に実現する「パターンプロジェクション照明」。他にも視野全域を高精度に3D撮像し実寸計測が可能な照明一体型3Dカメラ「XTカメラ」や、4カメラ＋1プロジェクターであらゆるワークの広範囲3D検査に対応する「広視野エリアスキャン3Dカメラ」といった最新の特殊撮影技術をスムーズに導入可能です。

3Dロボットビジョン用途に特化した4カメラ1プロジェクター一体型カメラは、4つのカメラで異なる角度から撮像することにより、死角のない安定した3次元画像の生成が可能です。高画素・高精細・低ノイズのイメージセンサ（高精細CMOS センサ）を搭載し、圧倒的な検出性能を実現しました。プロジェクターは、高輝度LEDや高解像プロジェクター素子を採用した専用設計で、高精度な3次元画像の生成を可能にしています。また、新採用の高速プロセッサによる超高速3次元演算と、高精度で高速性・ロバスト性に優れた新開発のアルゴリズム「3Dサーチ」によって、136枚の画像から1枚の3次元画像を高速生成することができます。

周辺設備との干渉やロボットの姿勢を考慮して、最適なロボット動作を自動算出する「経路生成ツール」を搭載。特異点にならない姿勢や周辺設備との衝突を避けるロボット経路を算出できるため、複雑なロボットプログラムが不要となり、プログラミング工数の大幅削減と安定稼働を実現します。また、PC上で「ピッキングシミュレーター」を使って、現場構成の最適化が可能です。たとえば、箱の隅にあるワークを取り出すために必要なハンド形状やレイアウトを事前検証することで、立ち上げ時の無駄な手戻りやトラブルを防ぐことができたり、把持などの最適な設定を事前に追求したりできるため、立ち上げ後のピック成功率が大幅に向上します。

ロボットのメーカー名を選択するだけで各社の標準コントローラと直結接続可能です。画像センサをロボットビジョンとしてセットアップするためのロボットプログラムは、キーエンスが提供します。もちろん、自作コントローラなどを使用する場合のカスタム設定にも対応しています。画像センサとロボットのシームレスな操作が可能となり、工程によって異なるロボットを使用している場合でも、同じインターフェースでロボットビジョンシステムを設定することができます。
主な対応ロボットメーカー：ABB / DAIHEN / DENSO / EPSON / HIRATA / FANUC / IAI / JANOME / KAWASAKI / KUKA / MITSUBISHI / NACHI / STAUBLI / SHIBAURA MACHINE / UNIVERSAL ROBOTS / YAMAHA / YASKAWA MOTOMAN

従来は面倒だったキャリブレーションがワンクリックで完了する「オートキャリブレーション」を搭載。誰が操作しても同じ精度で確実な立ち上げが可能です。他にも直感的に動作フローを指定するだけで、自動的にロボットメーカー各社の言語でロボットプログラムを作成することができる「サンプルプログラム作成機能」などプログラミング工数を削減する機能を搭載しています。さらに、画像処理システム／画像センサで数多くの実績を誇るキーエンスが独自開発した強力なサーチツール「ShapeTraxTM3」を搭載。ロボット運用中に撮像状態が登録時から変化しても、正確に輪郭形状をサーチすることができる新開発のアルゴリズムが、安定した運用を実現します。もちろん、文字認識・外観検査・品種判別など各種検査にも安定して対応することができます。

従来は、光の照射角度で見え隠れするような浅い傷など微細欠陥の検査は自動化が困難で、目視検査の必要がありました。しかし、目視検査では人によるバラつきや見逃しも発生し、大量生産の現場では全数検査も困難でした。ラインスキャンカメラを導入することで、光沢があるワークやヘアライン上であっても微細欠陥検査の自動化が可能です。1回の撮像でノーマル画像のほか、正反射画像・光沢比画像・拡散画像・形状画像といったさまざまな画作りが可能であるため、多種多様な表面を持つワークのさまざまな微細欠陥を確実に抽出することができます。

従来は難易度が高かった、条件が異なる欠陥の複合的な検査や複雑形状のワークに対する検査にも、微細欠陥検出アルゴリズムを活用することにより、安定して対応することができます。たとえば、LumiTraxTM正反射モードによって生成された複数の画像データから、複数の画像を画面上でクリックするだけで、簡単に良品箇所と欠陥箇所の切り出しが可能になります。複数の撮像条件で得られた画像データを用いているため、検査項目とする欠陥の特性に合わせた抽出が可能です。

XTカメラは、広視野・高精度・高速処理を実現したプロジェクター一体型の3次元カメラです。搭載した4投光RGBプロジェクターを高速制御し、60.2×60.2mmの測定エリア全体に複数の縞パターンを多方向から照射。それにより、複雑形状のワークでも死角なく3次元形状の計測や外観検査を安定して実施することができます。また、従来は複数のカメラや照明を設置した煩雑なシステムでも高度な検査が困難な場合がありました。一方、XTカメラならラインの直上に1台設置するだけで広視野に対して高度な2次元+3次元検査が実現できます。シンプルで設置性の高いシステムであるため、ラインの立ち上げや段取り替えにもスピーディかつ柔軟に対応することができます。また、検査間隔0.6秒の高速性を実現しているため、ライン速度・タクトタイムへの影響を抑えることができます。

繰り返し精度1μmを誇るXTカメラは、高精度な大口径テレセントリックレンズを搭載しています。画角の影響を抑えることができるため、視野全域において位置の違いによる値のズレなどが生じません。それにより、対象物の寸法の値を“ 実寸” で正確に捉えることが可能です。高精度な3次元寸法計測による高さ・傾き・体積などの実寸値での検査だけではなく、任意の段差でのプロファイル計測も実現します。

充実のアルゴリズムで、撮像した画像データを最適化しあらゆる画像処理に対応します。たとえば画像処理の重要なプロセスである前処理フィルタでは、ワーク表面上のランダムなシェーディングや光沢ムラなど、安定検査を妨げる要因をリアルタイムに改善する「リアルタイム濃淡補正」。検査範囲内のノイズ情報を除去し、線状の欠陥のみを浮き立たせる「線欠陥抽出」。背景の模様やノイズを大幅に除去し、個数カウントなどにも応用可能な「ノイズコントロール」などがあります。また、カメラ・照明と検査アルゴリズムの融合で従来の画像処理の課題を解決する、LumiTrax™に対応。超高速カメラと超高速部分点灯照明を使用して対象ワークを撮像します。異なる方向から照明を点灯した複数枚の画像を分析し、形状（凹凸）画像とテクスチャ（模様）画像を生成し、さまざまな条件下で安定した検出・検査を実現します。

VisionDatabaseシリーズは、長期間の保存・運用に対応しています。長期間かつ大容量のデータ管理が可能です。運用中に検査設定や出力項目に変更があっても、自動的に追従します。FA仕様の専用ストレージVisionDataStorageは、画像センサコントローラと同様に生産現場の環境に耐え、安定した長期運用を可能とします。日付検索はもちろん、複数条件での検索が可能。目的の検査結果と画像に簡単にたどり着けます。さらに、VisionDataStorageと組み合わせることで、常に最新の検査結果が反映されるため、大量のデータに対してもスムーズな検索が可能です。

VisionDatabaseシリーズは、設定から操作・メンテナンス・運用まで誰でも簡単に生産現場の即戦力となるシステムを構築することができます。データ収集においては、計測結果データと同時に運転画面のキャプチャー画像も保存でき、シリアル番号などの外部データと紐づけての保存も可能です。データ活用・解析では、データベース上で収集したデータの統計解析ができる「解析機能」や、不良要因や製品ごとのデータ検索がスムーズになる「データ分類・ピン機能」などが使用できます。またストレージ（VisionDataStorage）を連携することで、必要な項目を選択するだけで簡単にデータをレポート出力できる「レポート出力機能」を使用することができます。さらに、「自動設定バックアップ機能」や「定期自動削除機能」など運用サポート機能も充実しています。