画像処理のキホンのキ

202005 top

お世話になっております。 日本エレクトロセンサリデバイス株式会社 営業企画室 竹迫です。
今回のお題は・・・

☆画像処理のキホンのキ☆

せっかくいい気候になってきたのに、GWもお出かけできず、ストレスフルな毎日ですよね。

でもこんな時こそ、普段おろそかになっている基本に立ち返りませんか?

ということで、今回のテーマ「☆画像処理のキホンのキ☆」
前回は撮像の基礎をお届けしたのですが、今回は画像処理です。
NEDのお客様に多いキズ、汚れ検査に必要な、画像処理のキホンのキ、まとめちゃいます☆

※配信している方の中には画像処理についてよくご存じの方もいらっしゃるかと思いますので、ぜひ新入社員の方のメルマガ登録をお願いいたします。(記事末尾に登録フォームがあります)
あと目次にありますが、TechView miniのダウンロードとWebセミナーのご案内が後半にありますので、後半だけチェックしてみてください!

目次

画像処理ってそもそもなんだ?

竹迫がNED入社時先輩からもらった「ディジタル画像処理」(発行:㈶画像情報教育振興協会)には、『画像処理(Imaging processing)とは、画像を入力とし、それに対して何らかの処理を施すことである。』と記載があります。
それでわかったら苦労しないよぉ~!!とちゃぶ台ひっくり返したくなりますね。笑(この本は勉強にはとても勉強になる本ですよ、念のため・・・)
そんな方たちのために、このメルマガ配信しています。
竹迫と同じ気持ちの方、一緒に頑張りましょう!毎月四苦八苦してます!笑
ということで、NED簡単定義(学術的に正しい定義ではありません)!

「画像処理は、画像の特徴を強調して、目的に合うように画像を加工すること」

はぁ?って思った人、ページ閉じないで!もちろんこれで終わりじゃないですよ!!笑
じゃあ何すればいいの?ってところ、この後まとめていきます。

ただ大事なのは、撮像した画像がもとになっているところ!
あくまで画像処理は特徴を強調したり、不要な部分を消したりできるだけなので、そもそも画像に写っていないものを見えるようにすることはできません。

見えづらい、分かりにくい箇所を、見えやすく、わかりやすくするものととらえてください。

キホンのキ①:二値化

二値化(binarization)は、画像のを白か黒のどちらかに分別して、文字通り白黒画像にする処理です。
通常のモノクロ画像だと、グレーの部分が含まれますが、それを白か黒かのどちらかに分けます。
FAX等文字認識では必須となる処理ですが、キズ検知にも便利♪
傷の部分だけ白くもしくは黒く浮かび上がれば、背景色と同化して分かりにくかったキズもすぐ見つけられます。

その時必要になるのがしきい値。
画素値(連続的な光強度をデジタル化のため離散的な数値にしたもの)というデジタル画像のもとになる値があるのですが、どの画素値以上のところを白にするかを決めます。

nichika1
実際の画像にするとコチラ。
nichika2

イメージわきましたでしょうか?
分かりやすいのは一番左のマークした半分の部分。ちょっとガタガタしたと思いませんか?
しきい値以上の画素値部分を白にしたことで、滑らかさが失われています。

このあいまいさを許さない感じ、白黒つけたいときに使ってください。

キホンのキ②:エッジ抽出

エッジ抽出(edge extraction)は、微分して隣の画素との差を求める処理ですが、難しいので微分のところは省略します。笑
隣り合う画素の画素値の差がどれくらいあるのかを計算して、その差を画像に反映させるフィルタです。
生成される画像のイメージとしては、写真が線画になる感じです。
スマホのアプリで写真が絵になる加工がよくありますが、それはこのフィルタをかけているのでしょう。

このフィルターの問題点はノイズも拾ってしまうこと。
なので、横は微分して縦は平滑化(差を少なくする処理)するなどなど、いろいろな工夫を施したフィルタが多数存在します。
何かの画像処理アプリケーションを利用されている場合は、下記フィルタ名が出てきたらエッジ抽出の1つと思って試してみてください。

 ・プリューウィット(Prewitt)フィルタ
 ・ソーベル(Sobel)フィルタ
 ・ラプラシアン(Laplacian)フィルタ
 ・LOGフィルタ

などなどなど・・・。
こちらも実際に試した画像がコチラ。

sobel extra2

フィルタが変わると、見え方がガラッと変わるのが面白くないですか?
今回はロゴマークなので予想通りって感じですが、エッジ抽出は実際の検査画像なんかでやるとこうなるか!ってことがあって、画像の印象が大きく変わる処理ですね。
どのフィルタが良いかは目的次第、撮像した画像次第なので、ケースバイケースであれこれ試すのが一番です。

画像処理アプリケーションはこれで組み立てろ!TechViewのご紹介♪

さてさて、じゃあ画像処理したいなぁ~ってなっても、ほいほいっとできるわけじゃないですよね。
実は画像処理アプリケーションってほぼプログラミングしないといけないので、自分でカスタマイズするのは相当の難易度。
そんなところを解決したいと思ってNEDが開発したのが、TechViewという開発を手助けするソフトです。
AしてBして・・・という人の思考回路をそのまま画像処理アプリケーションに落とし込めるようにしました。
これならだれでも簡単にカスタマイズできます!

TechVeiwの説明はコチラ

もし試してみたい!という方がいらっしゃいましたら、下のリンクより
体験版TechView miniをダウンロードして使ってみてください♪

TechView miniのダウンロードはコチラ

☆画像処理を利用する製造業の方向け☆Webセミナーのご案内

この度、上記でご案内したTechViewがNEC様のWebセミナーに取り上げていただけることになりました~!
自社工場をスマートファクトリーにするためには何が必要なのか?
いろいろあるツールの中で、キーポイントとなる機能は何なのか?
疑問は尽きないと思いますが、導入事例や利用イメージデモもあるということですので、ぜひぜひ参加してみてください。

会期:お申し込み時にご希望の日程を選択ください。
    5月22日(金) 13:00~15:30/5月26日(火) 13:00~15:30
会場:Webセミナー(開催URLはお申込みいただいた方にご案内します。)
主催:NEC AIプラットフォーム事業部/スマートインダストリー本部
参加費:無料
定員:80名
対象:スマートファクトリーについて検討中のお客様、生産設備部門・製造部門・検査部門のお客様
お申込締切:セミナー前日の17時まで

詳細はコチラ
申込フォームはコチラ

お問い合わせはNEC AIプラットフォーム事業部/スマートインダストリー本部 スマートファクトリー Webセミナー事務局 moc.c1603957572en.pj1603957572.omor1603957572p@ofn1603957572i1603957572までどうぞ。

オンライン相談会受付中♪

さて皆さん、展示会もないし、外部との面談禁止だし、でも目の前の課題は遅々として進まない・・・どこかに相談できればなぁ~。そんな希望、ありませんか?
同じこと、NEDも悩んでます。お客さんに行って何に困ってるのか聞きたい!でも行けない・・・。
じゃあWebで!!やりましょう!!
NEDの専門家、揃えます。
ということで、お申込み制のオンライン相談会を実施したいと思います。
NEDの製品を使うと決まっていなくてもちろん問題ありません。
光学系のお悩み、画像処理系のお悩み、どんとこい!です。
相談会ご希望の方は、ご希望日時(第3希望まで)、相談内容をご記載の上、下記フォームよりお申し込みください。

フォームが表示されるまでしばらくお待ち下さい。

恐れ入りますが、しばらくお待ちいただいてもフォームが表示されない場合は、こちらまでお問い合わせください。

そしてこの記事を読んでくれた皆さんの中で、NEDのメールマガジンを受け取っていない方。
そんなあなたは誰かからこれ読んでおいて~とメールの転送かURLのコピーをもらったことでしょう。
今後NEDは初心者向け技術情報記事の配信に力を入れていきます。
次回は「画像処理の基本」をお届けする予定♪
継続して読んでみようかなと思ってくださった方は、下記フォームからメールマガジン登録をお願いいたします!

フォームが表示されるまでしばらくお待ち下さい。

恐れ入りますが、しばらくお待ちいただいてもフォームが表示されない場合は、こちらまでお問い合わせください。

NED 営業小ネタ

皆さん、GWはどのようにお過ごしでしたでしょうか。
いつものように旅行~ってわけにもいかず、せっかく長い休みなのにつまんなかったーって方も多かったことでしょう。

ステイホームしてると必然的にテレビを見る時間が増えるのですが、この間へぇ~と思ってみたのがコチラ。
「笑ってコラえて!AIの旅」
AIでTV番組を作るそうです。実は農学部出身の竹迫、その前の豊田ホタルの里ミュージアムの学芸員さんが面白くて見ていたら、その次が上記コーナーでした。
AIでやっていること自体はものすごく目新しいわけではなかったんですけど、
AIの概念説明が分かりやすかったです。
今はあちこちでAIがとてもホットなワードですが、AIのやっていることって膨大な量のデータをチェックして、
正確な基準で判定するという地道な作業の繰り返し。
でも人間にはとてもできない作業です。絶対基準がぶれたり精度が下がったりしますからね・・・。
それがとても分かりやすく説明されていました。
始まったばかりの新企画のようなので、今後どうなるかはわかりませんが、ちょっと面白いかも・・・。
AI導入考えている人は、気軽に理解が深められるかもしれませんので、見てみてください~。

そして一部地域では緊急事態宣言の要請緩和が進んでいるようですが、大都市圏はもうひと踏ん張り。
私たちの生活を支えてくれているお仕事の皆様に感謝!
あと少し、みんなでステイホームしましょう♪