画像処理におけるソフトウェアの役割
画像の転送・表示・保存からデータ解析に至るまで、ビジョンシステムに必要不可欠なソフトウェア。以下では、デジタル画像処理を支えるソフトウェアの役割を工程ごとに解説します。
画像処理工程とソフトウェア機能
pylon Software Suiteをはじめとする画像処理ソフトウェアには、撮影画像の取得から解析結果の生成までの各工程に対応したさまざまな機能が搭載されています。
画像取得
画像取得の工程では、準備作業としてソフトウェアとカメラを接続し、露光時間、ゲイン、オフセットなどを設定します。
また、カメラによってはソフトウェアの一種であるファームウェアを内蔵している場合もあり、画像取得後の生データの処理（歪み補正、センサー特性の調整など）を行うことができます。
画像転送
カメラからホストコンピューターに画像データを素早く正確に転送するには、プロトコルと呼ばれる規格に準拠する必要があります。現在広く普及しているプロトコルとしては、GenICamなどが挙げられます。
画像データの受け取りと転送
ホストコンピューターが受け取った画像データは、GenTL Producerを介して画像処理ソフトウェアに転送されます。
画像処理ソフトウェアとの接続
GenTL Producerと画像処理ソフトウェアの接続には、GenTL Consumerが使用されます。
画像解析
画像から必要な情報を収集する画像解析の工程では、しきい値を設定してエッジ部などの特徴を検出し、画像内にある対象物の認識、計数、位置特定や寸法・距離・面積の測定を行います。Baslerでは、これらの作業を専用ツールを用いて行うソフトウェアサービスもご提供しております。
このほか、ニューラルネットワークを活用して画像内の構造物を認識することで、分類、欠陥検知、文字認識、コード読み取りを行うことも可能です。
画像解析は、速度・精度の両方が求められる作業であるため、高度なソフトウェアが必要になります。
画像処理機器
カメラ、ホストコンピューターを含め、ビジョンシステムのどの機器で画像処理を行うかは、実際のシステム構成によって異なります。
スマートカメラ
スマートカメラは、カメラ側で直接画像処理を行います。
例えば、バーコード読み取りが可能なスマートカメラは、バーコードの画像ではなく、バーコードから読み取った情報をホストコンピューターに転送します。
フレームグラバー
高速データ転送が求められる場合は、フレームグラバーと呼ばれる画像入力ボードを使用して画像処理を行います。
画像を前処理してからホストコンピューターに転送することで、CPU負荷が大幅に軽減し、システム全体の性能が向上します。
さらに、FPGA画像処理開発環境VisualAppletsを活用すれば、フレームグラバーのFPGA上で画像解析（ニューラルネットワークによる分類など）を行うことも可能です。この場合、画像と解析結果の両方がホストコンピューターに転送されます。VisualAppletsは、直感的な操作画面を採用しているため、ハードウェアプログラミングに関する知識がなくても、FPGAプログラミングを簡単に行うことができます。
まとめ
デジタル画像処理にはソフトウェアが欠かせません。
イメージセンサーの制御、画像取得後の生データの処理、画像の転送・解析・保存など、ソフトウェアの役割は多岐にわたります。
ビジョンシステム全体の性能を向上させるためにも、高性能なソフトウェアを使用することをおすすめします。
Baslerソフトウェア
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