カラーマシンビジョンシステムを設計する際、数多くの選択肢から貴社の装置用途に最適なものを選ばなくてはなりません。まずは、エリアスキャンカメラとラインスキャンカメラのどちらかを選ぶ必要があります。次に選択したカメラに基づいて、カメラ方式を検討します。ベイヤー式、トライリニア式、プリズム分光式の3つの選択肢があります。
本ブログは、カラーマシンビジョンシステムの開発にあたり検討が必要な4つの項目について、3部構成で解説しています。このPart 3では、後半の2つの項目について解説します。そのほかの検討項目について解説しているPart 1とPart 2も必ずお読みください。
色空間と色空間変換機能
マシンビジョンシステムを開発する場合、貴社の装置用途に最適な色空間を決める必要があります。的確な色空間は、その装置で何を実行するのか、カラー情報をどのように解析するのかによって異なります。
例えば、単に対象物を画面に表示するアプリケーションの場合、すべてのモニターは標準のRGB色空間を使用して画素の色を構成しているため、必然的に標準RGB色空間を使用することになります。一方、印刷物を取り扱う場合は、Adobe RGBのように、デジタル印刷向けに調整され、色の範囲が拡張された色空間のほうが適切な選択肢となります。
HSI（色相、彩度、輝度）、CIE XYZやCIE L*a*b*など、その他の色空間では、特定のアプリケーションにおいて、角度と方向の両方で色合わせと色の分散を計算しやすいように、数学的座標を使用して色を記述します。
ほとんどのアプリケーションは、ホストコンピュータ上の画像処理ソフトウェアを使用して、カメラから出力されるRGBデータをアプリケーションに最適な色空間へと変換します。ただし、この変換をカメラ内で実行してホストの負荷を減らし、処理リソースを他のタスクに集中させることが望ましい場合もあります。その場合、色空間変換の機能を内蔵したカメラが有効な選択肢となります。
色強調と色の最適化
いくつかのケースでは、色を意図的に変更するのが有効になる場合があります。その場合は、マシンビジョンシステムを開発する際に、色強調機能と最適化機能の導入を検討してみる価値があります。
例えば、画像に含まれている特定の偏差を検出したり、2つの対象物を識別したりする場合は、画像に含まれている特定の色を強調すると効果的なことがあります。血液細胞を組織と識別するのであれば、画像に含まれている赤色を強調することで識別が容易になります。
画像内の色の強調もまた、ホストコンピューター上の画像処理ソフトウェアを使用して実行できます。ただし、後処理での強調は、RAW画像の彩度やコントラストによって制限されることがあります。このため、やはりカメラに色強調機能を内蔵したモデルもあり、特定の原色または補色を200％まで強調できるタイプもあります。システム設計者は、このような機能が装置とその用途に付加価値をもたらすかどうか、そして自社と競合するシステムとの差別化を図る上で有効かどうかを検討する必要があります。
貴社の装置用途に適したカラー画像処理向けカメラ選びに迷ったら…
貴社の装置用途に最適なカメラが必ず見つかります。ぜひJAIにお手伝いさせてください。JAIのカメラコンサルタントがいつでもご相談を承ります。
特に有効な用途の例
以下は、Sweep+シリーズのプリズム分光式カメラが特に適した用途例です。
ボトルや缶、ペンなどの円筒容器の360度非破壊ラベル検査に。
ゼリービーンズの色による選別や品質検査に。
紙幣の印刷検査に。
色や木目による選別、ラミネート加工品やその他フローリング材の色検査に。
にんじん、じゃがいもなどの野菜の選別や品質検査に。
オリーブ、ナッツの選別や品質検査に。
廃棄岩からの有用鉱物の分離や検査に。
リサイクル、廃棄物処理における選別や検査に。
鉄鋼や金属板、硬貨の検査に。