画像処理ソリューション
これを見れば画像処理の入門から基礎~応用まで全てがわかるのを目指して!
   
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Akira

ニックネーム:Akira
東京都の町田事業所に勤務
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【VisualStudio】ウォッチでポインタの中身を参照する

メインページC++/CLI プログラミング

デバッグ実行時に下図のようなプログラムの場合、

ポインタの中身を参照する

ポインタの変数(pBuf)をウォッチウィンドウで見てみると、ポインタのアドレスと先頭の
値しか見る事ができません。↓

ポインタの中身を参照する

そこで、ウォッチの名前の部分に、ポインタ変数名に ,(カンマ)と表示する個数を追加します。
上記の例では

 pBuf, 256

とします。
すると、ポインタの中身が配列と同じように参照する事が可能となります。↓

ポインタの中身を参照する


この情報はインターンシップの学生さんに教えてもらいました。
Special thanks to Fくん
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ラインセンサカメラの選定方法

メインページ光学系

ラインセンサカメラを選定するに、以下の仕様を決める必要があります。

画素数512, 1024, 2048, 4096, 6144, 7450, 8192, 12288など
画素サイズ4.7, 5, 7, 14 μmなど
データレート20,40,50,60,80,120,160,320,640Mhzなど
カメラ出力CameraLink,デジタル,アナログ
レンズマウントCマウント, Fマウント,M42,M72 など
その他露光制御、シェーディング補正、アンチブルーミングの有無、
本体寸法など

画素数、画素サイズ

画素数を決めるには、撮影する視野幅、撮影分解能(mm/pix)を決める必要があります。
例えば、

 視野幅     300mm
 最小欠陥サイズ 0.1mm


だったとすると、まずは最小の欠陥を検出するのに何画素必要か?が重要になります。
何画素必要かは画像処理担当者と相談すると良いと思いますが、ここでは2画素必要だとすると、

 画素分解能 = (最小欠陥サイズ) / (必要画素数) 
         = 0.1 / 2 
         = 0.05(mm/pix)

 
となります。
あとは視野幅より

 必要画素数 = 視野幅 / 画素分解能 
        = 300 / 0.05 
        = 6000画素


これより、6000画素以上のカメラ6144画素を選定します。

ここで重要な事は大は小を兼ねないということ。
同じデータレートの場合、画素数が少ない方がより高速にスキャンすることができます。
また、画素数が少ない方がラインセンサの画素サイズの大きいカメラを選定できる可能性が
あるので、画素サイズの大きい方が一般的に明るく撮影する事が出来ます。

また、センサ長が42mmを超えると一般的なレンズ[Fマウント(ニコン)、
Kマウント(ペンタックス)]を使えなくなり、レンズが高額なものになってしまうので
ご注意下さい。
(画素数でいうと、おおむね7450画素まで)

データレート(スキャンレート)

ラインセンサカメラの送り方向に関する選定を行います。
画素が1ライン分しかないラインセンサなので、被写体(もしくはカメラ)を移動しながら
撮影しないとならないのですが、この時に撮影する間隔の時間を
スキャンレートと呼びます。
スキャンレートは時間(μSec)もしくは1秒間にスキャンする回数(kHz)で表されます。

ラインセンサカメラの選定方法

スキャンレートが遅い(スキャン間隔が長い)と縦方向につぶれた画像となり、
スキャンレートが速い(スキャン間隔が短い)と縦方向にまのびした画像となります。

ラインセンサカメラのスキャンレートの設定 ラインセンサカメラのスキャンレートの設定  ラインセンサカメラのスキャンレートの設定 
スキャンレートが遅いスキャンレートが最適スキャンレートが速い

スキャンレートが速いと必然的に露光時間も短くなってしまうので、画像が暗くなってしまいます。
スキャンレートが遅いと露光時間を長く取る事ができるので、明るく撮影する事が出来るのですが、
露光時間に関しては露光時間≒スキャンレートとなるカメラや、露光時間をスキャンレートとは別に
設定できるカメラがあります。(当然、スキャンレートよりも長い露光時間の設定はできません。)
露光時間を設定できないカメラの場合は、カメラのゲイン設定やレンズの絞りなどで画像の明るさを
調整します。

[計算例]
 ワークの送り速度  200mm/sec
 送り方向の分解能  0.05mm/pix

の場合、
 
 スキャンレート = (送り速度) / (分解能) = 200 / 0.05 = 4kHz
          = (分解能) / (送り速度) = 0.05 / 200 = 250μsec

となるので、最速スキャンレートの250μsecを満たすラインセンサカメラを選定します。

通常、ラインセンサカメラで撮影する時は、エンコーダと同期して撮影するので、ここでは使用する
カメラが必要なスキャンレートで撮影できるかどうか?確認する程度とお考え下さい。
また、スキャンレートを速くすると、露光時間も短くなるので、かなり明るい照明が必要となるので、
ご注意下さい。

カメラ出力

カメラのデータ出力にはCameraLinkデジタルアナログとがあります。
最近ではCameraLinkタイプが多くなってきていますが、カメラリンクケーブルは
規格品ですので、ケーブル長が1、2、5、7、10、15mのどれかになります。
また、高速データレートのラインセンサカメラとなると、使用できるケーブル長も制限される場合が
ありますのでご注意下さい。

レンズマウント

ラインセンサカメラの場合、センサ長が比較的長いので、
 ニコンのFマウント もしくは
 ペンタックスのKマウント
を使うのが一般的です。
これらは35mmフィルムレンズ用のレンズですので、センサ長が43mmまでのカメラで使用が可能です。
他にも、よりガタの無いようにレンズを固定するため、M42のねじマウントを使ったり、
センサ長が43mmを超える場合は、M72のねじマウントを使う場合があります。
レンズメーカについては光学部品/カメラバイヤーズガイドのページを参照下さい。
レンズの選定についてはレンズ選定(視野、撮影距離など)のページを参照下さい。

まとめ

カメラの選定については照明や画像処理なども考慮し選定を行って下さい。
むやみに撮影分解能やスキャンレートを上げてしまうと、高価なカメラ、レンズ、照明、画像入力ボードが必要となってしまうので、トータルバランスが重要です。

ラインセンサカメラのメーカについては、カメラ接続リストとカメラメーカーリンクのページが参考になると思います。
他にもマビックのホームページに産業用CCD/CMOSカメラ検索CameraChoiceという、いいページがありました。
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ラインセンサカメラ撮影システム

メインページ光学系

ラインセンサカメラを使って撮影する場合、カメラもしくはワークを移動しながら撮影しないと
ならないので、エリアセンサで撮影する場合よりも、どうしても撮影するシステムが
若干複雑になってしまいます。
そんなラインセンサカメラについてまとめていこうと思います。

一般的なラインセンサカメラを使った撮影システムは以下の通りです。

ラインセンサカメラ撮影システム


各パーツのメーカーについては
  光学部品バイヤーズガイド
のページを参照下さい。

関連記事

ラインセンサカメラの選定方法
ラインセンサカメラとエンコーダとの同期撮影方法

 
 

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Excel2007で学ぶ画像処理の基礎

メインページエクセルテクニック集

前回、Excel2007で画像表示ではエクセル2007を使って、セルに画像の画素を割り当てて
画像を表示する方法を紹介しました。
今回は、このファイルを応用して画像処理をエクセルで試せるようにしてみました。

まず、ファイルの実態はこちらに置いておきましたので
ダウンロードして下さい。

処理ごとにシートに分けてありますので、それぞれご確認下さい。

まずは、もととなる画像はこちら↓ 元画像のシートを選択して下さい。

Excel2007で学ぶ画像処理の基礎

二値化のシートを選択すると二値化処理された画像が表示されます。
しきい値と書いてある右側の数値を変更すると、ちゃんと画像に反映されます。

Excel2007で学ぶ画像処理の基礎

次に任意カーネルのシートを選択してみて下さい。
デフォルトではガウシアンフィルタを設定しています。
任意カーネル処理では、カーネルで表された数値と周辺輝度値を掛け合わせ、全て足し合わせた後、
指定した除数で値を割ります。さらに、その値にオフセット値を足し合わせています。


Excel2007で学ぶ画像処理の基礎

ソーベルフィルタ(横方向)を設定した様子↓

Excel2007で学ぶ画像処理の基礎

他にもカーネルを値を、いろいろと変更してみて下さい。


エクセルで、このような処理をするポイントは、各セルの値を他のセルにコピーしても
同じセル(設定値の値)を参照するようにしなければなりません。

例えばセル内で A1 というセルを参照しているセルをコピーしても同じ A1 のセルを
参照するようにするためには、セルの名前の頭に  を付けて  $A$1 としなければ
なりません。

詳細は固定セルの参照(絶対参照)のページを参照願います。
 
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