画像処理理解度テスト 1

Q01被写界深度をできるだけ深くするには、どれが正しいでしょうか?

A.レンズの絞りをできるだけ絞る

B.レンズの絞りをできるだけ開放する

答えをみる

正解は、A.レンズの絞りをできるだけ絞る

レンズの被写界深度が深くなる条件は、以下3つがあげられます。

  • ①焦点距離が短いレンズほど深度の範囲が深くなる。
  • ②対象物までの距離が遠くなるほど深度の範囲が深くなる。
  • ③絞りを絞っている状態ほど深度の範囲が深くなる。

被写界深度が必要な場合は、上記条件が適用できないかを確認してみてください。

Q02焦点距離16mmと50mmのレンズでは、どちらが広角なレンズですか?

A.16mmレンズ

B.50mmレンズ

答えをみる

正解は、A.16mmレンズ

下図のように焦点距離が短いレンズほど視野角が広角となり、同じWDでも広い視野範囲を撮像することができます。

焦点距離が短いレンズほど視野角が広角となり、同じWDでも広い視野範囲を撮像することができます。

Q03Y方向の寸法が3.6mmのCCDで光学倍率3倍のマクロレンズを使うと、撮像視野のY視野はいくらになりますか?

A.1.2mmレンズ

B.10.8mmレンズ

答えをみる

正解は、A.1.2mmレンズ

マクロレンズ使用時の視野は「CCDサイズ÷光学倍率」にて求められます(今回の場合3.6÷3=1.2mm)。よって光学倍率が高ければ高いほど、より狭い(拡大した)撮像範囲となります。

Q04奥行きのある対象物の手前と奥の寸法をできるだけ同じサイズで撮像したい場合に有効なレンズの種類は?

A.バリフォーカルレンズ

B.テレセントリックレンズ

答えをみる

正解は、B.テレセントリックレンズ

下図のように通常のレンズは対象物がレンズから遠ざかると画角により視野が広がり、小さく写ります。対してテレセントリックレンズは、画角が非常に小さく、対象物の距離が変化しても大きさがほとんど変化しません。バリフォーカルレンズは焦点距離(画角)が固定ではなく可変であるレンズを指します。

通常のレンズは対象物がレンズから遠ざかると画角により視野が広がり、小さく写ります。対してテレセントリックレンズは、画角が非常に小さく、対象物の距離が変化しても大きさがほとんど変化しません。バリフォーカルレンズは焦点距離(画角)が固定ではなく可変であるレンズを指します。

Q05F値1.4のレンズとF値2.0のレンズでは、どちらの方が明るいレンズですか?

A.F値1.4

B.F値2.0

答えをみる

正解は、A.F値1.4

F値(FNo)はレンズの明るさを示す数値です。数値が小さいほうが明るいレンズとなります。

Q06金色と銀色を白黒カメラで判別する場合に効果的な照明の色は?

A.赤色

B.青色

答えをみる

正解は、B.青色

「色相環(しきそうかん)」という、色の関係性を簡易的に表したものです。隣り合う色を「同系色」といい、対称の色を「補色」といいます。この補色を合わせる(混ぜる)と黒に近づきます。金色は橙に近い色になるので対称となる「青」が補色となります。赤では金/銀ともに反射しますが、青では銀は反射して、金は青を吸収して黒くなります。その差によって判別がしやすくなります。

図は「色相環(しきそうかん)」という、色の関係性を簡易的に表したものです。隣り合う色を「同系色」といい、対称の色を「補色」といいます。この補色を合わせる(混ぜる)と黒に近づきます。金色は橙に近い色になるので対称となる「青」が補色となります。赤では金/銀ともに反射しますが、青では銀は反射して、金は青を吸収して黒くなります。その差によって判別がしやすくなります。

Q07光沢平面上の傷を明るく浮かび上がらせるのに効果的な照明は?

A.同軸落射照明

B.ローアングル照明

答えをみる

正解は、B.ローアングル照明

同軸落射照明はワークに対して真っ直ぐな光を照射します。この時、光沢平面は正反射するので、傷は暗くなります。ローアングル照明はワークに対して斜め上から光を照射します。この時、光沢平面は斜めから照射された光と同じ角度で反射をするので、ワークに垂直に設置したカメラには正反射光は映りません。逆に傷などの部分では照射された光が拡散反射します。この反射光がカメラに映るので、ローアングル照明では傷が明るく浮かび上がります。

同軸落射照明はワークに対して真っ直ぐな光を照射します。この時、光沢平面は正反射するので、傷は暗くなります。ローアングル照明はワークに対して斜め上から光を照射します。この時、光沢平面は斜めから照射された光と同じ角度で反射をするので、ワークに垂直に設置したカメラには正反射光は映りません。逆に傷などの部分では照射された光が拡散反射します。この反射光がカメラに映るので、ローアングル照明では傷が明るく浮かび上がります。

Q08LED照明を高速かつ頻繁に点滅させると連続点灯より寿命は延びる?それとも短くなりますか?

A.延びる

B.短くなる

答えをみる

正解は、A.延びる

LED照明の最大の特長は長寿命であることです。また、スイッチング特性が良いこともあげられます。これは具体的にはつけたり、消したりしても寿命に影響がでにくいという特長を示します。よって、LED照明は点灯し続けるよりも、不要な場合は頻繁に消した方が寿命が延びます。

Q09光沢フィルム越しの印字検査を行う場合に効果的な光学フィルターは?

A.減光フィルター

B.偏光フィルター

答えをみる

正解は、B.偏光フィルター

減光フィルターとは名前の通り、サングラスのように明るすぎる入射光を軽減するフィルターなので全体的に暗くなり、フィルム越しの検査に効果はありません。偏光フィルターとは照明用とレンズ用を組み合わせることで、光の方向性を変更して反射を抑える効果があります。例として、右の写真をご覧ください。フィルム越しのに電子部品がしっかり映っているのが確認していただけます。

減光フィルターとは名前の通り、サングラスのように明るすぎる入射光を軽減するフィルターなので全体的に暗くなり、フィルム越しの検査に効果はありません。偏光フィルターとは照明用とレンズ用を組み合わせることで、光の方向性を変更して反射を抑える効果があります。例として、右の写真をご覧ください。フィルム越しのに電子部品がしっかり映っているのが確認していただけます。

Q10光沢球面状の対象物をできるだけ均一に照射するのに適切な照明は?

A.ダイレクト照明

B.間接照明

答えをみる

正解は、B.間接照明

金色の円筒状のキャップを映した画像です。光沢球面/円筒状のワークにダイレクト照明を照射すれば、不均一な反射をおこし、左側のような画像になります。間接照明で均一に照射すれば、右側のように全体的に均一な画像を映すことができます。

図の例は金色の円筒状のキャップを映した画像です。光沢球面/円筒状のワークにダイレクト照明を照射すれば、不均一な反射をおこし、左側のような画像になります。間接照明で均一に照射すれば、右側のように全体的に均一な画像を映すことができます。

Q11横640画素、縦480画素のCCDで縦48mmの視野を撮像した場合の画素分解能は?

A.0.1mm

B.0.075mm

答えをみる

正解は、A.0.1mm

画素分解能はある視野で撮像した時に1画素あたりが何mmかを示す値で、下記の式で求められます。「画素分解能=視野(mm)÷CCD画素数(画素)」今回の場合は48mm÷480画素となり、1画素が0.1mmの画素分解能であることがわかります。

Q12縦2000画素のCCDカメラで視野5mmで撮像した場合の画素分解能は?

A.2.5μm

B.10μm

答えをみる

正解は、A.2.5μm

問題11の式より、5mm÷20 00画素=0.0025mm=2.5μmとなります。

Q13 視野100mm、処理時間10msでシートの欠点を検査した場合、検出可能なシートの送り速度は?

A.100m/分

B.600m/分

答えをみる

正解は、B.600m/分

最大ライン速度(どこまでの速度なら検査が対応できるか?)に関しては、必要な視野(今回ならば100mm)が抜けることなく撮像範囲に入ることが条件になります。つまり、10ms毎の処理で100mmを抜けなく映すので、最大ライン速度=100mm÷0.01秒×60秒=600000mm(600m)/分となります。

Q14 1000mm/秒で移動する物体を撮像する場合に、ブレを0.1mm以下にするためのシャッター速度は?

A.1/1000

B.1/10000

答えをみる

正解は、B.1/10000

最小シャッター速度(希望の対象物を撮像する為に最低限必要なシャッター速度)に関しては、許容ブレ幅(今回ならば0.1mm)とライン速度(今回ならば1000mm/秒)が分かっている必要があります。最小シャッター速度=0.1mm÷1/1000秒=1/10000秒となります。

Q15 対象物の輪郭情報でサーチするアルゴリズムの一般的な名称は?

A.幾何サーチ

B.正規化相関サーチ

答えをみる

正解は、A.幾何サーチ

幾何サーチや輪郭形状サーチといった呼び方が一般的です。幾何サーチは対象物の輪郭情報でサーチを行なうため、対象物に欠けがあっても残りの情報で正確なサーチが可能です。よって、近年ではサーチ処理の主流となりつつあります。正規化相関サーチは従来からある手法で、対象の欠けなどの影響は受けるものの周囲の明るさ変動があっても正確なサーチが可能で、最も一般的に使用されています。

Q16 背景が白色の対象上にある黒い小さなノイズ点を消去するのに効果的な前処理フィルタは?

A.膨張フィルタ

B.収縮フィルタ

答えをみる

正解は、A.膨張フィルタ

膨張フィルタは、一般的に3×3の中心画素の濃度を、中心を含む9個の画素の中で最大濃度(一番明るい値)に置き換える処理です。そのため、黒い小さなノイズは周囲の明るい値に置き換えられ見えなく(もしくは小さく)なります。収縮フィルタはその逆で、中心画素の濃度を最小濃度(一番暗い値)に置き換える処理です。

Q17 レンズがCCDサイズに適合していない場合に起こる視野の周囲(四隅)が欠ける現象の名称は?

A.スミア

B.ケラレ

答えをみる

正解は、B.ケラレ

レンズの適合イメージサイズ(CCD自体の対角の大きさ。通常インチであらわされる)より大きなCCDを搭載したカメラを組み合わせると、画像の周辺光量が低下し、特に四隅が暗くなる現象がおこります。これをケラレと呼びます。最近の高画素カメラはイメージサイズが大きくなる傾向にありますので、レンズの適合サイズは事前に確認しておく必要があります。スミアとは、CCDカメラにて太陽や周囲と比べて極端に明るい光を撮像した時に、垂直方向に筋のような光が発生する現象のことを言います。

Q18 一般に画像処理でいう「OCV」の意味は?

A.文字照合

B.文字認識

答えをみる

正解は、A.文字照合

OCVとはOptical Character Verificationの略称です。Verificationは確認や照合といった意味です。OCRとはOptical Character Recognitionの略称です。Recognitionは認識を意味します。OCVはあらかじめOKとなる判定文字列が記憶され、それと入力画像を照合して合否判定を行ないます。賞味期限の検査などでは一般的にOCVを使用します。OCRは印字された文字を読取り、主に外部へ出力して仕分けや照合、自動制御に使用します。最近ではこの二つを併用した検査も多くなってきています。

Q19 500万画素カメラを使うとどれくらいの大きさの異物を検出できるの?という質問の解答で適切なのは?

A.50μm

B.0.2mm

C.視野サイズ次第

答えをみる

正解は、C.視野サイズ次第

最小検出体はカメラで撮像する範囲(視野)と使用するカメラの画素数という二つの要素から決まります。その計算方法は撮像視野のY方向(mm)÷カメラのCCDのY方向画素数となります。詳しくは技術資料「検査の極意」をご覧ください。

Q20 画像処理を安定させるのにほぼすべての検出に共通する重要な要素は?

A.処理速度の短い設定を作る

B.最適な照明セッティングを行う

C.分解能の高いカメラを使う

答えをみる

正解は、B.最適な照明セッティングを行う

もちろん、AとCが重要になるケースもありますが、すべての画像検査において、最も重要なのが照明の最適なセッティングによる「絵作り」です。不良部分がくっきり写るようにしたり、対象物の輪郭をはっきり出すなど、検出内容に応じて最適な照明選定、セッティングは変わってきます。最近では進化した前処理により、画像処理内である程度の画像最適化は可能になってきていますが、それでも照明による最適な「絵作り」が最も重要です。

画像処理.comトップへ戻る

画像センサを学ぶ
ハード編
CCD(画素)と画像処理の基礎
レンズ選定の基礎
照明選定の基礎
カラーカメラの効果と前処理について
ソフト編
外観検査の基礎
寸法検査の基礎
位置検出の基礎
位置補正について
前処理フィルタについて
実践編
処理速度の考え方
最小検出体の考え方
シャッタースピードの考え方
理解度チェック
画像処理理解度テスト 1
画像処理理解度テスト 2
画像処理理解度テスト 3
画像センサの用途
有無検査(数量・欠品)
外観検査(異物・傷・欠陥)
寸法測定
位置決め・アライメント
文字検査・OCR
3次元検査(体積・高さ)
ロボットビジョン
業界別導入事例
自動車業界
画像センサ導入事例(代表事例)
画像センサ導入事例(その他)
食品・医薬品業界
画像センサ導入事例(代表事例)
画像センサ導入事例(その他)
電子デバイス業界
画像センサ導入事例(代表事例)
画像センサ導入事例(その他)
液晶半導体業界
事例
樹脂・容器業界
事例
日用品業界
事例
選定のポイント
目的に合ったカメラの選定
目的に合ったレンズ・照明の選定
検査仕様にあわせた機器の選定
導入のメリット
生産タクト・装置タクト向上がもたらす収益改善
信頼を伴う省力化がもたらす収益改善
「見える化」、早期源流対策がもたらす収益改善
導入・メンテナンス効率向上がもたらす収益改善
最適な機器選定とスピード導入による収益改善
「最短トラブル復旧」による収益改善
画像センサにまつわる歴史
カメラ編
レンズ編
照明編
FA編
トレーサビリティ編
  • 画像処理についてもっと知りたい方!

    はじめての画像センサ「超」入門 Vol.1

    仕組み、選定、設置など、
    画像センサのすべてがこの一冊でわかる!
    独学用にも研修用にも最適な技術資料

    ダウンロード
  • 画像処理についてもっと知りたい方!

    画像道場 総集編 決定版

    「画像処理とは何か?」から、様々な検査の詳細まで
    体系的に学べる、画像処理テキストの決定版

    ダウンロード
  • 画像処理についてもっと知りたい方!

    画像処理にまつわる○○の歴史 Vol.01 カメラ編

    私たちの生活の中でも目にする、
    カメラや照明などの誕生起源から生い立ちまで。
    興味深い情報が盛りだくさん。

    ダウンロード
  • 画像処理についてもっと知りたい方!

    画像クイズ

    周辺機器や設置条件にまつわるよくあるお問い合わせを、Q&A形式でまとめた画像クイズ

    ダウンロード
  • 画像処理についてもっと知りたい方!

    収益改善6つのKEY

    先端の画像処理テクノロジーがもたらす
    収益改善6つのKEY
    数字を入力するだけでスループット収益改善効果がわかる試算シミュレータもプレゼント!

    ダウンロード
  • 画像処理についてもっと知りたい方!

    XG-X/CV-Xシリーズ インライン3次元検査画像処理システム ダイジェストカタログ

    3次元検査のメリットとは・・・!?
    今までの画像処理の常識にあらたな可能性
    3次元でインライン検査が変わる

    ダウンロード
  • 画像処理についてもっと知りたい方!

    ロボットビジョンシステムのご提案 カタログ

    ロボットビジョンってこんなに簡単だったんだ!!
    キャリブレーションやプログラム作成の課題を解決するロボットビジョンシステムのご提案

    ダウンロード
  • 画像処理についてもっと知りたい方!

    画像処理 最新アプリケーション集 輸送業界編

    自動車業界の最新画像処理事例が満載!
    自動車業界の最新画像処理アプリケーション事例集
    ぜひお手元にダウンロードください。

    ダウンロード
  • 画像処理についてもっと知りたい方!

    画像処理 最新アプリケーション集 食品・医薬品業界編

    食品・医薬品業界の最新画像処理事例が満載!
    食品・医薬品業界の最新画像処理アプリケーション事例集
    ぜひお手元にダウンロードください。

    ダウンロード
  • 画像処理についてもっと知りたい方!

    画像処理 最新アプリケーション集 電子部品・電子デバイス業界編

    電子デバイス業界の最新画像処理事例集が満載!
    電子デバイス業界の最新画像処理アプリケーション事例集
    ぜひお手元にダウンロードください。

    ダウンロード
  • 画像処理についてもっと知りたい方!

    キーエンスアライメントのご提案

    ディスプレイ業界、半導体業界、電池業界
    アライメント実績集

    ダウンロード
  • 画像処理についてもっと知りたい方!

    絶対あるある画像アプリ あらゆる業界のトレンドがわかる27

    あらゆる業界の最新画像処理事例集が満載!
    あらゆる業界のトレンドがわかる事例集
    ぜひお手元にダウンロードください。

    ダウンロード
ご相談・お問い合わせ
はこちらから
ご相談・お問い合わせ
CV-Xシリーズ XG-8000シリーズ