画像処理理解度テスト 1

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。