ビジョンシステムの構成要素
ロボット、医療、物流、交通・輸送、品質管理をはじめ、幅広い用途に活用されているビジョンシステム。以下では、カメラ、照明、レンズなどのハードウェアから画像処理向けの各種ソフトウェアに至るまで、高精度・高効率のシステム構築に欠かせない構成要素について解説します。
知っておきたいビジョンアクセサリーの選定方法
このウェビナーでは、以下のビジョンアクセサリーの選定方法について詳しく解説します。
照明
レンズ
データケーブル、トリガーケーブル
画像入力ボード（フレームグラバー、PCカード）
周辺機器
ビジョンシステムの定義
ビジョンシステムとは、ハードウェアとソフトウェアを介して機械やロボットに情報を伝達し、制御する装置をいいます。ビジョンシステムを構築する際には、用途に応じて撮影要件と撮影目的を明確にしなければなりません。
カメラ
ビジョンシステムの構築において、カメラの選定は非常に重要です。Baslerでは、エリアスキャンカメラ、ラインスキャンカメラ、3Dカメラをはじめ、幅広い用途・要件に合った産業用カメラを取り揃えています。
また、ほとんどのカメラにはモノクロ／カラーの2種類がありますが、照明と組み合わせてコントラストを向上させたい場合はモノクロカメラ、色情報の収集・比較が求められる場合はカラーカメラを選択するとよいでしょう。
このほか、画質を重視する場合は、カメラだけでなく、センサーとレンズにも配慮することをおすすめします。
レンズ
鮮明な画像を撮影するには、カメラに合ったレンズが必要になりますが、レンズによって画素数、焦点距離、口径、設計などがそれぞれ異なります。Baslerでは、Vison Campusの記事「お使いのカメラに合ったマシンビジョンレンズの選び方」において、レンズを選定する際のポイントを詳しく解説しています。ぜひご覧ください。
照明
照明は、ビジョンシステムの画質や画像処理の精度を左右する重要な構成機器です。照明を選定する際には、以下の項目と中心に、対象物の強調したい特徴や対象物自体の特性を把握することが求められます。
対象物の素材
対象物の光反射性・光吸収性
対象物の構造・形状・色
このほか、対象物の動き、環境光、撮影距離なども照明の選定に大きく影響します。照明の種類や役割については、Vison Campusの記事「画像処理のための照明」をご覧ください。
インターフェース
カメラで撮影した画像を解析し、機械を制御するには、画像処理向けインターフェースを介してデータをホストコンピューターに転送する必要があります。
代表的なインターフェースには、GigE、5GigE、CoaXPress 2.0、USB 3.0、MIPI、Camera Linkなどがあります。インターフェースの選定要件や各インターフェースの特長については、Vison Campusの記事「インターフェースの比較」をご覧ください。
このほか、Baslerでは、用途に合ったインターフェースをご提案する「インターフェースアドバイザー」も公開しています。ぜひご利用ください。
処理機器
処理機器として一般的なコンピューターを使用する場合、一定のスペースが必要になるうえ、追加のハードウェアとソフトウェアも準備しなければなりません。そのため、要件によっては、以下のようなコンパクトかつシンプルなソリューションを採用するのも一手です。
スマートカメラ：カメラにコンピューターと画像処理ソフトウェアが内蔵されているため、省スペースかつセットアップも簡単
エンベデッドコンピューター：システム内に小型コンピューターを組み込むため、性能はやや低いものの、非常にコンパクト
マイクロプロセッサー：組み合わせが自由で拡張性が高く、性能要件などに応じて柔軟な変更・交換が可能
ソフトウェア
ハードウェアに加え、カメラの撮影データの取得・処理・解析を行うソフトウェアも、ビジョンシステムには欠かせない要素です。画像処理ソフトウェアは、実際の作業の難易度によってその種類が異なります。
簡単な作業の場合、ユーザー側で直接プログラミングと実装を行うことが可能ですが、高度な作業（製造工程の全自動監視など）の場合は、ソフトウェアを個別にカスタマイズする必要があります。
Baslerでは、pylon Software SuiteからFPGA画像処理開発環境Visual Applets、さらにはロボット向けアプリケーションソフトウェアに至るまで、幅広いソフトウェアソリューションをご提供しています。
あらゆる用途に対応するBaslerビジョンソリューション
医療、交通監視、品質管理、物流、リテールをはじめ、幅広い分野に導入されているビジョンシステム。しかし、24時間操業の産業プラントといった信頼性が求められる現場において、ビジョンシステムに不具合や互換性問題が発生すれば、その復旧に多大なコストがかかります。
このような事態を防止するため、Baslerでは、カスタマイズサービスをはじめ、お客様一人ひとりに合ったビジョンソリューションをご提案しています。ぜひお気軽にご相談ください。
ビジョンシステム向け製品
ビジョンシステムを素早く簡単に構築するなら、ビジョンシステムコンフィギュレーターが便利です。
