コンタクトイメージセンサーの融合

ラインスキャンセンサーを使った検査は、マシンビジョン市場においてもニッチ市場と言えます。ラインスキャンセンサーは、紙、ラミネート、プラスチックフィルム、繊維、フォイル、ガラス、スチール、PCBなど、大型で平坦な移動オブジェクトの表面検査において非常に高い解像度の画像が必要とされる場合に使用されます。ラインセンサーを使用した検査システムを構築するには、エリアスキャン取得とは異なり、センサーの取得レート（ラインレート）とオブジェクトの動きの密接な結合が必要となるため、特有のノウハウが必要となります。

Marc Damhautは、「三菱電機などが提供するコンタクトイメージセンサ―（CIS）には、より従来型のラインスキャンカメラに対し、明らかなメリットがある」と述べています。これらのセンサーは、検査対象のオブジェクトに非常に近接して配置されるため、オブジェクトの周辺スペースが非常に小さい場合に最適なソリューションです。検査対象の表面は、歪みや照明の不均一性なく、テレセントリックビューで提供されるため、1:1の表面画像で正確に表現されます。また、コンタクトイメージセンサーは、センサー、照明、およびオプティクスが1つのデバイスに一体化された完全なソリューションであり、事前にキャリブレーションされた状態での提供が可能です。

_{図1. 高速移動のより広域な視野をカバーするようにずらして配置し、同期される2台のMitsubishi CISの例}

これにより、実物に準じた歪みのない画像が得られます。最適な画像解析の基礎。Euresysは、ラインスキャンアプリケーションに関する豊富な経験を備えています。EuresysのCamera LinkとCoaXPressフレームグラバーは、コンタクトイメージセンサーを含む、ラインスキャンセンサーと制御するために必要なすべての機能を提供しています。Euresysのｎフレームグラバーには、直流モーションエンコーダーとのインターフェイス専用の汎用I/Oラインが備わっており、さまざまな種類の電気インターフェイスとプログラム可能なノイズフィルターを備えています。また、Euresysフレームグラバーに提供されているレートディバイダーやレートコンバーターツールなどの機能によって、オブジェクトの動きとセンサーのラインレートの同期、つまりピクセルアスペクト比を非常に高い精度で制御することができます。

最近の用途において、三菱電機と Euresys は連携を通じて互いにノウハウを共有することで、大型オブジェクトの表面の検査に伴う制限を広げることに成功しました。
最近の事例としては、より広い表面を検査する目的で、2台のCamera Linkコンタクトイメージセンサーを同時に使用したものがあります。視野の全幅を連続的に検査できるように、オーバーラップを慎重に指定して管理した上で、ずらして配置され、それぞれに2つのEuresysGrablink Full XRフレームグラバーに接続されています。合計4つのEuresysフレームグラバーは、ホストPCメモリで検査準備の整った1つの画像を生成するために、オーバーラップを管理しながら、画像を縫合することができます。この処理は、ホストCPUを読み込まずにDMA（ダイレクトメモリアクセス）を使って行われます。

Grablink Full XRによって克服された別の制約は、カメラとホストコンピューター間の距離です。大規模な生産機器の場合、検査ヘッドがホストPCから数メートル離れた場所にあるのが一般的です。このような場合には、Grablink Full XRのECCO+（拡張Camera Linkケーブルオペレーション）機能によって、Camera Link規格で指定された最大ケーブル長を十分に上回る必要なケーブル長で確実に転送することが可能です。

このようなセットアップから得られるもう1つのメリットには、プロセスの開始、停止、またはその他の異常なプロセス誘発スループットの変動時に、この使用例の場合、プロセスが2桁以上変化する可能性がある幅広い速度で同期的に動作し続けることのできるGrablink Full XRの機能があります。その精度の高さと、CISとGPIOラインを通じたユーザーのプロセス信号との決定的なインターフェイスにより、これらの変動はEuresysソリューションで簡単に処理されます。

効率的な画像取得と、三菱電機のファクトリーオートメーション分野とのインターフェイス機能を組み合わせることで、簡単なプロセスの最適化を実現できます。複数のカメラ出力のシームレスな統合機能により、CISのサイズが、1回のパスで検査される表面のサイズを制限する要因ではなくなりました。この柔軟性は、ソリューションを顧客の具体的な要件に合わせられる自由を求めるソリューションインテグレーターやマシンビルダーにも非常に喜ばれています。Martin Messy（三菱電機CISヨーロッパ地区取締役）は次のように述べています。「共同プロジェクトでは、プロフェッショナル性の非常に高い、顧客指向の協力体制を実現できたことに非常に感謝しています。卓越したテクノロジーとソリューション指向の取り組み体制、成功に導かれるカスタマープロジェクトの基盤を以ってすれば、最終的に顧客満足へと導かれるのです。」

Marc Damhautは次のようにまとめています。「マシンビジョン産業の特定の要件にかなう最新鋭のハードウェアとソフトウェアを提案するには、市場関係者（カメラメーカー、マシンビルダー、インテグレーター、ユーザーなど）との緊密なコラボレーションを実現することが、Euresysの優先事項です。」

Julien Weber（Euresys）によるこちらの動画をご覧ください。大きな表面の最適かつシームレスな高速キャプチャを実現する、Euresys Coaxlink Octoフレームグラバーとスタガー式で設置された2台のMitsubishi CISの統合について説明されています。