画像処理/画像解析の誤解 | 顕微鏡画像処理解析システム設計者のブログ

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 目視検査などの自動化装置をシステム設計・製作エンジニアです。

 光学機器や画像処理解析装置、アルゴリズムについて、徒然なるままに記述していきたいと思いますので、ぜひご覧ください。


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 画像処理/画像解析の誤解

 先日も書きましたが、画像処理・画像解析手法は万能なものでは決してありません。
 しかし、目視では判別不可能な検査や測定を自動実行できることが多いのも事実です。
 今日はこの辺についての私の見解を記述します。


 画像処理/画像解析手法の真骨頂は「照明方法」に尽きます。
 決して「画像処理アルゴリズム」が一番目ではありません。
 一番目は「照明方法」です。

 照明装置と画像取得装置(つまりカメラなど)は、対で考えねばなりません。
 照明装置が照射する光の含有波長、観察光の波長、画像取得装置の受光波長域と感度、暗ノイズレベルを吟味して、初めて信頼の置ける画像取得ができるようになります。

 観察光の波長について補足しますと、光源含有波長スペクトルに対して、被観察物体の反射率もしくは透過率の波長スペクトルを(ベクトル演算で)乗じたものが、観察光スペクトルになります。
 たとえば模様が印刷されている製品表面のキズ検査装置を設計する場合には、キズだけがカメラに入光する、またはキズだけが入光しないという照明条件を考案するわけです。そして実証試験をします。


 画像処理・画像解析の出番はここからです。
 得られた画像では、単に輝点または黒点を検出して、必要であればその特徴量(長さ、面積、形状、アドレスなど)を測定するだけですみます。
 原理上発生する画像処理上でのノイズや、輝点/黒点の検出方法では画像処理手法の腕の見せ所となります。
 処理速度も重要なファクターであることが多く、ソフトウェア処理よりも圧倒的に高速なハードウェア画像処理装置も各社から販売されています。しかも安価な品が。
 一度に多くの台数ご購入をコミットしていただけるのであれば、ハードウェアから設計してもよいのですが初期投資が膨大にかかりますので、市販のハードウェア画像処理装置の各社販売開始は弊社にとっても助かります。


 ちなみに弊社では、背景照明ムラに依存しない粒子検出アルゴリズムと走査方法を特許出願しています。(コンタミ粒度分布測定システム)
 この分野では、とある日本メーカーがトップシェアですが、照明ムラによる粒子検出が安定しないこと、走査方法が不完全なことが原因で、測定結果の信頼性が高くないとヘビーユーザー様からご相談をされたりするのですが、弊社製品のことではないのでなんともコメントのしようがありませんでした。