- 出版社：日本工業出版
- 発行間隔：月刊
- 発売日：毎月5日
- サイズ：A4変形判
■ 画像技術の専門誌
本誌画像ラボはFA、OA、HA分野を３本柱として構成し、トピックス記事、連載記事等をとりあげ、わかりやすい文章で、これからこの分野を手がける人達を含めた若手技術者、中堅技術者向けの画像処理技術の専門雑誌です。 今後の画像処理技術の普及、向上のための啓蒙誌として現場技術者にお役に立てる技術雑誌を基本に編集しております。
画像ラボ 発売日・バックナンバー
全256件中
31 〜 45 件を表示
2,300円
―
■解説
●画像処理と深層学習を用いた塗装不良検出と分類
／東京理科大学 相川 直幸
外観検査システムに深層学習を用いる場合、不良箇所の検出とその分類の両方に深層学習を適用する場合と分類のみに深層学習を適用する場合がある。本稿では、不良箇所の検出に
は画像処理を用い、その分類に深層学習を効果的に適用する方法について述べる。
●画像処理技術を用いた梨果形定量評価方法の検討
／愛知工業大学 塚田 敏彦・他
梨の品種改良では、果実の形状（果形）も購買に影響する重要な項目である。形状はヒトの主観による評価が行われており、定量的な評価方法の確立が望まれている。本研究では、画像処理技術を利用した、ヒトの主観に合致する定量評価方法の確立を目指す。
●草地型播種工の成績判定に対する可視光画像解析の適用可能性に関する一考察
／鹿児島大学 昌本 拓也・他
草本植生を用いた播種工の管理において定量的な指標となる植被率は、目視により計測されることが一般的であるため、主観的で曖昧な評価にとどまっている。そこで著者らは、可視光画像解析技術を援用した植被率の計測手法に着目しており、本稿ではその成果の一部を紹介する。
●AI自動モザイク処理ソフトの開発
／日本テレビ放送網㈱・他
テレビ番組などで映像を編集する際、個人情報やプライバシー、肖像権の保護の観点から被写体の一部にぼかしやモザイクをかけることがある。そのような被写体をAIで検出し、自
然なぼかしやモザイク効果を自動で行う技術「BlurOn（ブラーオン）」を紹介する。
●AI画像解析技術を用いた手術の巧拙の自動判定
／国立がん研究センター東病院 北口 大地・他
手術映像を教師データとして開発した手術工程認識AIを自動手術技能評価に適用し、AIモデルの出力値と審査員による採点結果との間に強い相関を確認した。手術中の外科医のパ
フォーマンスや事象を客観化・定量化することにもつながり得る新しい試みである。
●画像解析法による色を用いた潤滑油酸化診断技術
／福井大学 本田 知己
機械の寿命を延ばすために、潤滑油中の酸化劣化を簡便に測定できる分析方法の開発が求められている。そこで我々は、画像解析技術による色を用いた潤滑油の劣化診断である潤滑
油画像解析法を考案した。本稿では、そのための装置と解析原理について概説する。
●差分画像とGrad-CAMによる天井損傷領域の特定方法の研究
／東京大学 幸田 雄太・他
天井材の落下は施設利用者の安全性に与える影響が大きい。著者らは過去と現在の画像の比較から得られる差分画像とGrad-CAMを掛け合わせる新しい提案手法によって、点検時
に撮影したモバイルカメラ画像を利用して損傷位置を特定し易くするアルゴリズムを開発した。
■特集：ロボットピッキング＆3Dセンシング 各社の取り組み②
●あらゆる現場の3D空間を手軽にスキャンするハンディースキャナー
／HMS㈱ 山本 公平
本稿では、高性能VSLAMスマートカメラをベースにして、様々な現場で3Dスキャン等のテストを行うため、開発したデバイスGEMBA3Dについて紹介する。
●産業用ヒト型ロボットの画像認識機能の最前線
／カワダロボティクス㈱ 力石 直也
人と一緒に働くために開発されたヒト型ロボット双腕協働ロボット「NEXTAGE」（ネクステージ）の特徴や搭載されている画像認識機能、特定の作業（アプリケーション）に特化し
た画像認識機能の開発事例、機能向上の最近時の取り組み概要について紹介する。
●最新3DセンシングAIスマートカメラと3D画像処理ライブラリの紹介
／キヤノンITソリューションズ㈱ 坂野 暁
新登場の3Dトリプルセンシング対応AIスマートカメラ（2Dセンシングに、3DToFと3Dステレオセンシングを含むトリプルセンシングに対応）と、２カメラ構成の3Dプロファイルセンサ及び、最新3D画像処理ライブラリについて、仕様、用途、事例を交え紹介する。
●原理的にキャリブレーションの無いビジュアルフィードバック制御
／㈱チトセロボティクス 川村 貞夫・他
カメラやロボットの座標系をキャリブレーションする必要がない、新方式のビジュアルフィードバック制御について解説し、従来は困難であったが、新方式では実現可能な様々な作業を紹介する。
●ロボットビジョンソリューション事例紹介
／Basler AG
コンピュータービジョンによりロボットに“視覚”を与えることで、高度な作業や人間には難しい作業に柔軟に対応しながら、新たな用途の開拓に貢献するロボットビジョン。Baslerでは個別のご要望に応じて、無限の可能性と優れたコストパフォーマンスを兼ね備えたロボットビジョンソリューションを提供している。本稿では、当社の取り扱った二つの事例を紹介する。
●3Dセンサーと多関節ロボットによる自動ピックアンドプレースの実現
／㈱リンクス
当社では、３次元計測のニーズに幅広く応えるべく、10年前から様々な３次元センサーを取り扱ってきたが、その代表ともいうべき製品がLMI Technologies社製の３次元スマートセンサー「Gocator」シリーズである。本稿では、３次元スマートセンサーGocatorとロボットを組み合わせた自動化手法とその活用例を紹介する。
■話題の製品と技術
●積層型CMOSセンサがもたらす新しい可能性
／Teledyne e2v
CMOSイメージセンサ（CIS）市場は、2022年の過渡期を経て安定した成長を取り戻し、2028年には、290億ドルに達するとマーケティング会社のYole Intelligence は予測している。同社は、少量の差別化されたニッチな市場向けのカスタムCIS 製品が市場全体の推進力となると考えている。積層型CMOSセンサは、特定のアプリケーション向けに設計されたCMOSチップにさらに多くの機会をもたらし、新しい優位性をもたらす。
●マシンビジョン用に構築されたAPIライブラリ
／Teledyne FLIR マシンビジョン
Spinnaker SDKは、Teledyne FLIRが販売している幅広い製品（10GigE、5GigE、GigE及びUSB3.1カメラ）をサポートしている。近年、ビジョンシステムがより高度になるにつれて、システムのパフォーマンスを監視できることが重要になってくる。GigE Multiplicityと呼ばれるT2IRの新しいレイヤーをベースに、さらなるアップデートが行われた。特に、GigEネットワークトラフィックが増えている現状の課題解決に有効なものとして、Multicore GigE Optimizerは、大量のデータがネットワーク上に送信される場合のシステムの過負荷を防ぐのに役立つ。
■シリーズ
●イメージングリソースガイド⑰
／エドモンド・オプティクス・ジャパン㈱
ユーザーのアプリケーションが、マシンビジョン、ライフサイエンス、セキュリティ、或いはITSシステムに関わらず、イメージング技術の基本を理解しておくことは、洗練されたイメージングシステムの開発や導入に欠かせない。センサーや照明技術の進歩がシステム対応力に無限の可能性を秘める一方、これらの技術のデザインや製造には物理的限界があるのも事実である。光学部品もこの例外ではなく、オプティクスがシステム性能の制限因子になることもしばしある。本連載は、読者がイメージングシステムの特定やシステム性能の最大化を行い、かつ投資コストを最小化するのをサポートする目的でデザインされている。
●画像処理と深層学習を用いた塗装不良検出と分類
／東京理科大学 相川 直幸
外観検査システムに深層学習を用いる場合、不良箇所の検出とその分類の両方に深層学習を適用する場合と分類のみに深層学習を適用する場合がある。本稿では、不良箇所の検出に
は画像処理を用い、その分類に深層学習を効果的に適用する方法について述べる。
●画像処理技術を用いた梨果形定量評価方法の検討
／愛知工業大学 塚田 敏彦・他
梨の品種改良では、果実の形状（果形）も購買に影響する重要な項目である。形状はヒトの主観による評価が行われており、定量的な評価方法の確立が望まれている。本研究では、画像処理技術を利用した、ヒトの主観に合致する定量評価方法の確立を目指す。
●草地型播種工の成績判定に対する可視光画像解析の適用可能性に関する一考察
／鹿児島大学 昌本 拓也・他
草本植生を用いた播種工の管理において定量的な指標となる植被率は、目視により計測されることが一般的であるため、主観的で曖昧な評価にとどまっている。そこで著者らは、可視光画像解析技術を援用した植被率の計測手法に着目しており、本稿ではその成果の一部を紹介する。
●AI自動モザイク処理ソフトの開発
／日本テレビ放送網㈱・他
テレビ番組などで映像を編集する際、個人情報やプライバシー、肖像権の保護の観点から被写体の一部にぼかしやモザイクをかけることがある。そのような被写体をAIで検出し、自
然なぼかしやモザイク効果を自動で行う技術「BlurOn（ブラーオン）」を紹介する。
●AI画像解析技術を用いた手術の巧拙の自動判定
／国立がん研究センター東病院 北口 大地・他
手術映像を教師データとして開発した手術工程認識AIを自動手術技能評価に適用し、AIモデルの出力値と審査員による採点結果との間に強い相関を確認した。手術中の外科医のパ
フォーマンスや事象を客観化・定量化することにもつながり得る新しい試みである。
●画像解析法による色を用いた潤滑油酸化診断技術
／福井大学 本田 知己
機械の寿命を延ばすために、潤滑油中の酸化劣化を簡便に測定できる分析方法の開発が求められている。そこで我々は、画像解析技術による色を用いた潤滑油の劣化診断である潤滑
油画像解析法を考案した。本稿では、そのための装置と解析原理について概説する。
●差分画像とGrad-CAMによる天井損傷領域の特定方法の研究
／東京大学 幸田 雄太・他
天井材の落下は施設利用者の安全性に与える影響が大きい。著者らは過去と現在の画像の比較から得られる差分画像とGrad-CAMを掛け合わせる新しい提案手法によって、点検時
に撮影したモバイルカメラ画像を利用して損傷位置を特定し易くするアルゴリズムを開発した。
■特集：ロボットピッキング＆3Dセンシング 各社の取り組み②
●あらゆる現場の3D空間を手軽にスキャンするハンディースキャナー
／HMS㈱ 山本 公平
本稿では、高性能VSLAMスマートカメラをベースにして、様々な現場で3Dスキャン等のテストを行うため、開発したデバイスGEMBA3Dについて紹介する。
●産業用ヒト型ロボットの画像認識機能の最前線
／カワダロボティクス㈱ 力石 直也
人と一緒に働くために開発されたヒト型ロボット双腕協働ロボット「NEXTAGE」（ネクステージ）の特徴や搭載されている画像認識機能、特定の作業（アプリケーション）に特化し
た画像認識機能の開発事例、機能向上の最近時の取り組み概要について紹介する。
●最新3DセンシングAIスマートカメラと3D画像処理ライブラリの紹介
／キヤノンITソリューションズ㈱ 坂野 暁
新登場の3Dトリプルセンシング対応AIスマートカメラ（2Dセンシングに、3DToFと3Dステレオセンシングを含むトリプルセンシングに対応）と、２カメラ構成の3Dプロファイルセンサ及び、最新3D画像処理ライブラリについて、仕様、用途、事例を交え紹介する。
●原理的にキャリブレーションの無いビジュアルフィードバック制御
／㈱チトセロボティクス 川村 貞夫・他
カメラやロボットの座標系をキャリブレーションする必要がない、新方式のビジュアルフィードバック制御について解説し、従来は困難であったが、新方式では実現可能な様々な作業を紹介する。
●ロボットビジョンソリューション事例紹介
／Basler AG
コンピュータービジョンによりロボットに“視覚”を与えることで、高度な作業や人間には難しい作業に柔軟に対応しながら、新たな用途の開拓に貢献するロボットビジョン。Baslerでは個別のご要望に応じて、無限の可能性と優れたコストパフォーマンスを兼ね備えたロボットビジョンソリューションを提供している。本稿では、当社の取り扱った二つの事例を紹介する。
●3Dセンサーと多関節ロボットによる自動ピックアンドプレースの実現
／㈱リンクス
当社では、３次元計測のニーズに幅広く応えるべく、10年前から様々な３次元センサーを取り扱ってきたが、その代表ともいうべき製品がLMI Technologies社製の３次元スマートセンサー「Gocator」シリーズである。本稿では、３次元スマートセンサーGocatorとロボットを組み合わせた自動化手法とその活用例を紹介する。
■話題の製品と技術
●積層型CMOSセンサがもたらす新しい可能性
／Teledyne e2v
CMOSイメージセンサ（CIS）市場は、2022年の過渡期を経て安定した成長を取り戻し、2028年には、290億ドルに達するとマーケティング会社のYole Intelligence は予測している。同社は、少量の差別化されたニッチな市場向けのカスタムCIS 製品が市場全体の推進力となると考えている。積層型CMOSセンサは、特定のアプリケーション向けに設計されたCMOSチップにさらに多くの機会をもたらし、新しい優位性をもたらす。
●マシンビジョン用に構築されたAPIライブラリ
／Teledyne FLIR マシンビジョン
Spinnaker SDKは、Teledyne FLIRが販売している幅広い製品（10GigE、5GigE、GigE及びUSB3.1カメラ）をサポートしている。近年、ビジョンシステムがより高度になるにつれて、システムのパフォーマンスを監視できることが重要になってくる。GigE Multiplicityと呼ばれるT2IRの新しいレイヤーをベースに、さらなるアップデートが行われた。特に、GigEネットワークトラフィックが増えている現状の課題解決に有効なものとして、Multicore GigE Optimizerは、大量のデータがネットワーク上に送信される場合のシステムの過負荷を防ぐのに役立つ。
■シリーズ
●イメージングリソースガイド⑰
／エドモンド・オプティクス・ジャパン㈱
ユーザーのアプリケーションが、マシンビジョン、ライフサイエンス、セキュリティ、或いはITSシステムに関わらず、イメージング技術の基本を理解しておくことは、洗練されたイメージングシステムの開発や導入に欠かせない。センサーや照明技術の進歩がシステム対応力に無限の可能性を秘める一方、これらの技術のデザインや製造には物理的限界があるのも事実である。光学部品もこの例外ではなく、オプティクスがシステム性能の制限因子になることもしばしある。本連載は、読者がイメージングシステムの特定やシステム性能の最大化を行い、かつ投資コストを最小化するのをサポートする目的でデザインされている。
2,300円
―
解説
●機械学習を用いたピストンリング部品の外観検査システム
／琉球大学 長田 康敬・他
エンジンのシリンダの部品であるピストンリングの塗装工程において発生した外観欠陥を自動検出するシステムを開発した。ピストンリングが供給装置からベルトコンベアに送られ、カメラで撮影した画像をリングの形状に沿って小さな画像に切り出し、CNNモデルを用いて正常と異常を分類し、ロボットアームで異常のピストンリングをベルトコンベアから排除する。GPU搭載のコンピュータで画像を処理し、約90 ～ 100% の精度を達成できた。システムのコストを削減するために、機械学習の推論演算をGoogle Edge TPU USB Acceleratorとシングルボードコンピュータで実装することを行ない、GPU搭載のコンピュータを代替する可能性を示した。この低コストシングルボードコンピュータでの処理速度を向上させるための手法を紹介する。
● 単眼カメラ画像入力に基づく移動ロボットの自律走行
／明治大学 森岡 一幸
単眼カメラ画像入力に基づく深層強化学習ベースの行動モデルを用いた移動ロボットの走行システムが期待されている。Unityで仮想都市環境を自動生成して行動モデルを学習するシステムおよび学習結果を用いた実環境での走行実験の様子を紹介する。
●YOLOv5を用いた赤外画像の解析による昼夜を通した水位計測
／香川大学 石塚 正秀・他
本稿では、物体検出モデルYOLOを用いて、小型赤外カメラの画像から水位を計測する技術について紹介する。水面から突き出た柱の浸水面積をYOLOにより計測して水位を推定する。結果として、推定した水位と実測された潮位のRMSE（Root Mean Square Error）が4.91cmの精度で推定できた。
●深層学習を用いた軌道内の落下物検出
／㈱明電舎 山本 大樹
鉄道設備の保守・改良工事後、軌道内に工具などが落ちていると重大な事故につながる危険性がある。このような落下物による事故を無くすために、作業後に落下物の確認作業を行っ
ている。この確認作業を自動化するために、我々はカメラを用いた画像処理による軌道内の落下物検出技術を開発した。
●4K高精細空撮画像を用いた階層型物体検出手法
／日本大学 松村 哲哉・他
近年、UAVは物流や警備など多様な業界での活躍が期待されている。UAVを用いたサービスの普及に伴い、画像処理の分野では、UAVによる高精細空撮画像を用いた深層学習による
物体検出手法が求められる。本稿では、その物体検出アルゴリズムと検証結果について詳説する。
●ニュース要約映像作成支援システムの試作
／NHK放送技術研究所 望月 貴裕
重要シーン特有の画像特徴を学習したニューラルネットワークと音声認識技術を用いたニュース映像の自動要約技術、および要約動画の作成支援システムを開発した。
●ドローン画像を用いた種ばれいしょの異常株検出
／農業・食品産業技術総合研究機構 大石 優・他
我々は、ばれいしょ（ジャガイモ）の異常株の抜取り作業の省力化のためリモートセンシングを用いた異常株の自動検出システムの開発に取り組んでいる。本研究ではポータブルカメラ動画像用に開発した異常株検出手法をドローン画像に適用することで、その有効性を検証した。
● 物体検出AIを用いた属人的ゲームコントローラ
／帝京大学 小川 充洋
ヒトの四肢や手指の状態および機能はそれぞれ異り、肢体不自由者では顕著と言えるが、いわゆる健常者においても個人間の差は少なからず存在する。われわれは、各個人の四肢や
手指に最適化されたゲームコントローラの開発を試み、手指の画像認識によって入力を方式の開発を試行しているので紹介する。
話題の製品と技術
●写真記録作業を省力化する画像管理・活用ソフトウェアの開発
／㈱イマジオム 高木 太郎
当社では、日常業務の中で蓄積されていく記録データを整理・管理し、高度に活用するための技術開発を手がけている。そうした記録データの一つに「写真」がある。日常的に大量の
写真を撮影し、記録として残す作業は、後日それらを活用しようとすると、その備えとしての整理が欠かせない。本稿では、写真記録作業の負担を軽減するソフトウェアを開発するための基本的な考え方を述べる。またそれをソフトウェア製品として具体化した例も併せていくつか紹介する。
特集 ロボットピッキング＆3Dセンシング 各社の取り組み①
●様々な用途に活用できる柔軟性と高信頼性を備えた間接ToF方式の3Dセンサ
／Teledyne e2v
光の移動時間を測定し距離を直接計算する直接ToFと異なり、間接ToFは、反射光パルスの位相差により距離を測定する。本稿では、間接ToFに焦点を当て、ロボット、物流、建設マッピング、高度道路交通システム（ITS）など、この新技術が導入することができるアプリケーションについて解説する。
●多くの種類の対象物に対して確実なピースピッキングを可能にするステレオカメラ
／㈱マイクロ・テクニカ 原田 恭嗣
ノルウェーのZivid社よりロボットピースピッキング向けとして一層広い範囲での活用が期待できる新しいデバイスZivid 2+がリリースされた。本稿ではZivid 2+について紹介する。
●3Dビジョンセンサーでロボット活用領域を拡大
／㈱YOODS 原田 寛
3Dビジョンセンサーをロボットに搭載して、ロボットの教示をワークに追従させる新たな仕組み「ビジュアルティーチ」は、ロボットに視覚機能を持たせながら、一方で従来からのロボット教示方法やプログラミングを大きく変えず使えるという利点を備えている。3Dビジョンセンサーを搭載したロボットは、自動車製造プロセスの中で重量物移載、車体組立FML（Flexible Module Line）、バリ取りロボットなどで利用されるようになってきており、また、2DのAI技術によるマスターレスの袋や箱認識と3Dビジョン認識を組み合わせたデパレタイジングでも活用が進んでいる。
●機械学習を用いたピストンリング部品の外観検査システム
／琉球大学 長田 康敬・他
エンジンのシリンダの部品であるピストンリングの塗装工程において発生した外観欠陥を自動検出するシステムを開発した。ピストンリングが供給装置からベルトコンベアに送られ、カメラで撮影した画像をリングの形状に沿って小さな画像に切り出し、CNNモデルを用いて正常と異常を分類し、ロボットアームで異常のピストンリングをベルトコンベアから排除する。GPU搭載のコンピュータで画像を処理し、約90 ～ 100% の精度を達成できた。システムのコストを削減するために、機械学習の推論演算をGoogle Edge TPU USB Acceleratorとシングルボードコンピュータで実装することを行ない、GPU搭載のコンピュータを代替する可能性を示した。この低コストシングルボードコンピュータでの処理速度を向上させるための手法を紹介する。
● 単眼カメラ画像入力に基づく移動ロボットの自律走行
／明治大学 森岡 一幸
単眼カメラ画像入力に基づく深層強化学習ベースの行動モデルを用いた移動ロボットの走行システムが期待されている。Unityで仮想都市環境を自動生成して行動モデルを学習するシステムおよび学習結果を用いた実環境での走行実験の様子を紹介する。
●YOLOv5を用いた赤外画像の解析による昼夜を通した水位計測
／香川大学 石塚 正秀・他
本稿では、物体検出モデルYOLOを用いて、小型赤外カメラの画像から水位を計測する技術について紹介する。水面から突き出た柱の浸水面積をYOLOにより計測して水位を推定する。結果として、推定した水位と実測された潮位のRMSE（Root Mean Square Error）が4.91cmの精度で推定できた。
●深層学習を用いた軌道内の落下物検出
／㈱明電舎 山本 大樹
鉄道設備の保守・改良工事後、軌道内に工具などが落ちていると重大な事故につながる危険性がある。このような落下物による事故を無くすために、作業後に落下物の確認作業を行っ
ている。この確認作業を自動化するために、我々はカメラを用いた画像処理による軌道内の落下物検出技術を開発した。
●4K高精細空撮画像を用いた階層型物体検出手法
／日本大学 松村 哲哉・他
近年、UAVは物流や警備など多様な業界での活躍が期待されている。UAVを用いたサービスの普及に伴い、画像処理の分野では、UAVによる高精細空撮画像を用いた深層学習による
物体検出手法が求められる。本稿では、その物体検出アルゴリズムと検証結果について詳説する。
●ニュース要約映像作成支援システムの試作
／NHK放送技術研究所 望月 貴裕
重要シーン特有の画像特徴を学習したニューラルネットワークと音声認識技術を用いたニュース映像の自動要約技術、および要約動画の作成支援システムを開発した。
●ドローン画像を用いた種ばれいしょの異常株検出
／農業・食品産業技術総合研究機構 大石 優・他
我々は、ばれいしょ（ジャガイモ）の異常株の抜取り作業の省力化のためリモートセンシングを用いた異常株の自動検出システムの開発に取り組んでいる。本研究ではポータブルカメラ動画像用に開発した異常株検出手法をドローン画像に適用することで、その有効性を検証した。
● 物体検出AIを用いた属人的ゲームコントローラ
／帝京大学 小川 充洋
ヒトの四肢や手指の状態および機能はそれぞれ異り、肢体不自由者では顕著と言えるが、いわゆる健常者においても個人間の差は少なからず存在する。われわれは、各個人の四肢や
手指に最適化されたゲームコントローラの開発を試み、手指の画像認識によって入力を方式の開発を試行しているので紹介する。
話題の製品と技術
●写真記録作業を省力化する画像管理・活用ソフトウェアの開発
／㈱イマジオム 高木 太郎
当社では、日常業務の中で蓄積されていく記録データを整理・管理し、高度に活用するための技術開発を手がけている。そうした記録データの一つに「写真」がある。日常的に大量の
写真を撮影し、記録として残す作業は、後日それらを活用しようとすると、その備えとしての整理が欠かせない。本稿では、写真記録作業の負担を軽減するソフトウェアを開発するための基本的な考え方を述べる。またそれをソフトウェア製品として具体化した例も併せていくつか紹介する。
特集 ロボットピッキング＆3Dセンシング 各社の取り組み①
●様々な用途に活用できる柔軟性と高信頼性を備えた間接ToF方式の3Dセンサ
／Teledyne e2v
光の移動時間を測定し距離を直接計算する直接ToFと異なり、間接ToFは、反射光パルスの位相差により距離を測定する。本稿では、間接ToFに焦点を当て、ロボット、物流、建設マッピング、高度道路交通システム（ITS）など、この新技術が導入することができるアプリケーションについて解説する。
●多くの種類の対象物に対して確実なピースピッキングを可能にするステレオカメラ
／㈱マイクロ・テクニカ 原田 恭嗣
ノルウェーのZivid社よりロボットピースピッキング向けとして一層広い範囲での活用が期待できる新しいデバイスZivid 2+がリリースされた。本稿ではZivid 2+について紹介する。
●3Dビジョンセンサーでロボット活用領域を拡大
／㈱YOODS 原田 寛
3Dビジョンセンサーをロボットに搭載して、ロボットの教示をワークに追従させる新たな仕組み「ビジュアルティーチ」は、ロボットに視覚機能を持たせながら、一方で従来からのロボット教示方法やプログラミングを大きく変えず使えるという利点を備えている。3Dビジョンセンサーを搭載したロボットは、自動車製造プロセスの中で重量物移載、車体組立FML（Flexible Module Line）、バリ取りロボットなどで利用されるようになってきており、また、2DのAI技術によるマスターレスの袋や箱認識と3Dビジョン認識を組み合わせたデパレタイジングでも活用が進んでいる。
2,300円
―
解説
●業界最高感度のハイパースペクトル撮像技術
／パナソニック ホールディングス㈱ 八子 基樹・他
業界最高の感度、カラーカメラに匹敵する解像度、動画レート（32fps）で多波長（20波長）撮像できるハイパースペクトル撮像技術を実現。空間・波長の両次元で高いランダム性の
透過特性を有する符号化フィルタと、空間スパース性に基づく画像復元による圧縮センシング技術を応用。
●鋼橋架設現場におけるマーカを用いたボルト締結状態判別への機械学習の適用
／富山大学 笹木 亮・他
鋼橋の架設においてボルト締結状態の判別では、作業者により目視判断にばらつきが生じる。本研究では、富山大学、佐藤鉄工㈱において、画像によりマーカを用いた識別を、機械
学習を用いることで、高精度化することを実現した。
●安全な横断環境の実現に向けたVR歩行者行動実験
／名古屋大学 井料 美帆・他
歩行者にとって安全な道路環境を実現するには、運転者のみならず、歩行者の横断判断や行動実態を把握する必要がある。本稿では、歩行者の横断歩道外横断の選択行動と、横断タイ
ミングの意思決定行動のそれぞれに対するVR歩行実験の適用事例を紹介する。
●AI・画像処理を用いた列車周辺の監視技術
／（公財）鉄道総合技術研究所 長峯 望・他
鉄道分野におけるカメラ、センサを用いたAI応用・異常検知の研究として、列車の安全性向上のための「列車前方の支障物検知手法」、「特殊信号発光機の発光検知手法」、「車両側面
カメラを用いた安全確認手法」の三つの研究について紹介する。
●衣服画像ペアの関係を表現する説明文の生成
／北海道大学 阿部 晃平・他
消費者の衣服選択の支援を目的とした最初の取り組みとして、衣服画像ペアの関係性を表現する商品説明文の生成手法を提案する。衣服の特徴を表す属性を推定し、ペア間で比較することで関係性を明確にし、説明文の生成に利用する。
●手領域検出のための顔部分領域最適化に基づくカラーフィルタリング
／岩手大学 遠藤 良峻・他
本稿では、色情報を直接用いる手法について述べる。画像から人間の肌を抽出する手法として、検出した顔から直接肌の色範囲を決定する手法が存在するが、手以外の肌領域を多く
検出したり、背景の誤検出を多く含む欠点がある。遺伝的アルゴリズムを用いた最適化により手以外の誤検出を削減し、最適化を用いない場合に比べ平均30%の手検出精度の向上に
成功した。
●骨格情報を描画した人物画像を用いた不審動作認識
／福岡工業大学 三輪 香奈恵・他
本稿では、人物領域に骨格情報を描画した画像をCNNに学習させて不審動作を判別する方法を紹介する。人物領域に骨格情報を描画することで服装の変化や未学習の人物に対する汎用性を高め、骨格に色を付けて身体の部位の意味的情報を追加して認識精度を向上させる。
●深度画像を入力とする把持位置推定深層学習モデルの開発
／九州工業大学 陸 慧敏・他
現在利用されているほとんどのロボットは事前にティーチングをすることによって、目的の動作を実行しているが、ティーチング作業は非常に手間がかかるものであり、省力化が期待されている。本稿では、ロボットをより使いやすいものにするために、ロボットの最も基本的なタスクであるピックアンドプレイスの自動化を行うための把持位置推定深層学習モデルについて述べる。
特集：コンタクトイメージセンサー（CIS）各社の取り組み
●コンタクトしないコンタクトイメージセンサの開発
／㈱ヴィーネックス 小久保 匡
紙を接写するための専用デバイスと思われてきたCIS。当社は、その概念を打ち破り、作動距離（WD）を最大50mmまで伸ばすことで、外観検査などの産業機器分野への適用性を大きく拡大させた。その製品仕様や実用検討事例、今後の開発動向について紹介する。
●世界初シームレスCISの特徴とそのアプリケーション
／㈱エーディーエステック 前嶋 素生
Teledyne DALSA社初のCIS（コンタクトイメージセンサー）となる新製品AxCIS（アクシス）がリリースとなる。世界初となるシームレスCISである点や多段式センサーを採用している点などの特徴、また、AxCISを使用した最適なアプリケーションについて紹介する。
●コンタクトイメージセンサ（CIS）の撮像制御と外観検査システムの構築方法
／キヤノンITソリューションズ㈱ 釜塚 大輔
印刷検査など対象ワークが連続移動する外観検査において、コンタクトイメージセンサ（CIS）を用いた検査システムの開発で求められる技術ノウハウについて、当社技術を基にカメラの情報からシステムの基本構成、および撮像制御方法について紹介する。
●接写型ラインカメラへの取り組み
／コアテック㈱ 筒井 義典
当社では、十数年前からの接写型ラインカメラ製造・開発において、商品のバリエーションを考えるとき、“100mm間隔”の撮像長さラインカメラの提供を優先して進めてきた。現在は、190mmから2115mmまでの納入実績を有するまでになった。
シリーズ
●イメージングリソースガイド⑯
／エドモンド・オプティクス・ジャパン㈱
ユーザーのアプリケーションがマシンビジョン、ライフサイエンス、セキュリティ、或いはITSシステムにかかわらず、イメージング技術の基本を理解しておくことは、洗練されたイメージングシステムの開発や導入に欠かせない。センサーや照明技術の進歩がシステム対応力に無限の可能性を秘める一方、これらの技術のデザインや製造には物理的限界があるのも事実である。光学部品もこの例外ではなく、オプティクスがシステム性能の制限因子になることもしばしある。本連載は、読者がイメージングシステムの特定やシステム性能の最大化を行い、かつ投資コストを最小化するのをサポートする目的でデザインされている。
●業界最高感度のハイパースペクトル撮像技術
／パナソニック ホールディングス㈱ 八子 基樹・他
業界最高の感度、カラーカメラに匹敵する解像度、動画レート（32fps）で多波長（20波長）撮像できるハイパースペクトル撮像技術を実現。空間・波長の両次元で高いランダム性の
透過特性を有する符号化フィルタと、空間スパース性に基づく画像復元による圧縮センシング技術を応用。
●鋼橋架設現場におけるマーカを用いたボルト締結状態判別への機械学習の適用
／富山大学 笹木 亮・他
鋼橋の架設においてボルト締結状態の判別では、作業者により目視判断にばらつきが生じる。本研究では、富山大学、佐藤鉄工㈱において、画像によりマーカを用いた識別を、機械
学習を用いることで、高精度化することを実現した。
●安全な横断環境の実現に向けたVR歩行者行動実験
／名古屋大学 井料 美帆・他
歩行者にとって安全な道路環境を実現するには、運転者のみならず、歩行者の横断判断や行動実態を把握する必要がある。本稿では、歩行者の横断歩道外横断の選択行動と、横断タイ
ミングの意思決定行動のそれぞれに対するVR歩行実験の適用事例を紹介する。
●AI・画像処理を用いた列車周辺の監視技術
／（公財）鉄道総合技術研究所 長峯 望・他
鉄道分野におけるカメラ、センサを用いたAI応用・異常検知の研究として、列車の安全性向上のための「列車前方の支障物検知手法」、「特殊信号発光機の発光検知手法」、「車両側面
カメラを用いた安全確認手法」の三つの研究について紹介する。
●衣服画像ペアの関係を表現する説明文の生成
／北海道大学 阿部 晃平・他
消費者の衣服選択の支援を目的とした最初の取り組みとして、衣服画像ペアの関係性を表現する商品説明文の生成手法を提案する。衣服の特徴を表す属性を推定し、ペア間で比較することで関係性を明確にし、説明文の生成に利用する。
●手領域検出のための顔部分領域最適化に基づくカラーフィルタリング
／岩手大学 遠藤 良峻・他
本稿では、色情報を直接用いる手法について述べる。画像から人間の肌を抽出する手法として、検出した顔から直接肌の色範囲を決定する手法が存在するが、手以外の肌領域を多く
検出したり、背景の誤検出を多く含む欠点がある。遺伝的アルゴリズムを用いた最適化により手以外の誤検出を削減し、最適化を用いない場合に比べ平均30%の手検出精度の向上に
成功した。
●骨格情報を描画した人物画像を用いた不審動作認識
／福岡工業大学 三輪 香奈恵・他
本稿では、人物領域に骨格情報を描画した画像をCNNに学習させて不審動作を判別する方法を紹介する。人物領域に骨格情報を描画することで服装の変化や未学習の人物に対する汎用性を高め、骨格に色を付けて身体の部位の意味的情報を追加して認識精度を向上させる。
●深度画像を入力とする把持位置推定深層学習モデルの開発
／九州工業大学 陸 慧敏・他
現在利用されているほとんどのロボットは事前にティーチングをすることによって、目的の動作を実行しているが、ティーチング作業は非常に手間がかかるものであり、省力化が期待されている。本稿では、ロボットをより使いやすいものにするために、ロボットの最も基本的なタスクであるピックアンドプレイスの自動化を行うための把持位置推定深層学習モデルについて述べる。
特集：コンタクトイメージセンサー（CIS）各社の取り組み
●コンタクトしないコンタクトイメージセンサの開発
／㈱ヴィーネックス 小久保 匡
紙を接写するための専用デバイスと思われてきたCIS。当社は、その概念を打ち破り、作動距離（WD）を最大50mmまで伸ばすことで、外観検査などの産業機器分野への適用性を大きく拡大させた。その製品仕様や実用検討事例、今後の開発動向について紹介する。
●世界初シームレスCISの特徴とそのアプリケーション
／㈱エーディーエステック 前嶋 素生
Teledyne DALSA社初のCIS（コンタクトイメージセンサー）となる新製品AxCIS（アクシス）がリリースとなる。世界初となるシームレスCISである点や多段式センサーを採用している点などの特徴、また、AxCISを使用した最適なアプリケーションについて紹介する。
●コンタクトイメージセンサ（CIS）の撮像制御と外観検査システムの構築方法
／キヤノンITソリューションズ㈱ 釜塚 大輔
印刷検査など対象ワークが連続移動する外観検査において、コンタクトイメージセンサ（CIS）を用いた検査システムの開発で求められる技術ノウハウについて、当社技術を基にカメラの情報からシステムの基本構成、および撮像制御方法について紹介する。
●接写型ラインカメラへの取り組み
／コアテック㈱ 筒井 義典
当社では、十数年前からの接写型ラインカメラ製造・開発において、商品のバリエーションを考えるとき、“100mm間隔”の撮像長さラインカメラの提供を優先して進めてきた。現在は、190mmから2115mmまでの納入実績を有するまでになった。
シリーズ
●イメージングリソースガイド⑯
／エドモンド・オプティクス・ジャパン㈱
ユーザーのアプリケーションがマシンビジョン、ライフサイエンス、セキュリティ、或いはITSシステムにかかわらず、イメージング技術の基本を理解しておくことは、洗練されたイメージングシステムの開発や導入に欠かせない。センサーや照明技術の進歩がシステム対応力に無限の可能性を秘める一方、これらの技術のデザインや製造には物理的限界があるのも事実である。光学部品もこの例外ではなく、オプティクスがシステム性能の制限因子になることもしばしある。本連載は、読者がイメージングシステムの特定やシステム性能の最大化を行い、かつ投資コストを最小化するのをサポートする目的でデザインされている。
2,300円
―
解 説
●立体形状を有する大型金属部品の外観検査DNNのための学習データ拡張方法
／中京大学 青木 公也・他
大型金属部品の全面外観検査のためのDNN（Deep Neural Network）を取り上げる。検査対象が立体的な場合、位置決め誤差等の撮像姿勢の差が見え方に大きく影響するため、AI
の学習において一般的なデータ拡張手法は望ましくない。本稿では、著者らの研究グループで開発した検査対象が複雑な凹凸形状を有する場合の学習データの収集・拡張手法につい
て解説する。
●Attention機構を導入したSiamese networkによる工業製品の外観検査
／岡山県立大学 滝本 裕則・他
製造現場での外観検査において、正常品と不良品を自動で識別する深層学習を用いた外観検査が注目されている。しかし、深層学習に基づく識別モデルの学習に必要な不良品データを収集するコストが実用化における課題である。本研究では、小規模な学習用データセットを想定し、Attention機構を持つSiamese networkを用いた画像に対する異常検知法を提
案した。また、Attention機構においてタスクにより特化したAttention mapを獲得するため、Siamese networkに対してAttention branch lossを提案した。評価実験により、限られた不良品データしか得られない状況下にて提案手法が有効であることを確認した。
●製造業における作業時間計測システムの開発
／東京電機大学 中村 明生・他
本研究では、「誰でも」「どこでも」「気軽に」を基本コンセプトとして、著者らが提案してきた人検出に基づく作業時間計測手法をシングルボードコンピュータ上に実装、システムとしてパッケージ化した。製造業の組立工場にシステムを試験導入して、工場作業員がシステム設定および作業時間計測を行えることを確認した。
●トマト栽培支援のための葉領域推定
／室蘭工業大学 小林 洋介・他
農林水産業の生産性向上のためにICTの利活用は急務である。本稿では大規模なトマト栽培において重要なトマト株の葉の管理に画像セグメンテーション技術の一つであるU-netを用いた葉量推定を行ったので紹介する。
●AIの画像認識を用いた学校教育の支援の試み
／信州大学 佐藤 和紀・他
学校教育には「学級経営」という考え方がある。学級を最も有効に展開し実現するため、担任教師が教育活動を計画、マネジメントしていく営みである。その中でも、学級のマネジメ
ントが良くない状況になると下駄箱等の整理整頓の不徹底に表れることが知られている。そこで、下駄箱に着目し、学級経営におけるAI活用の基礎的研究として、人工知能を用いた「下駄箱の靴の揃い方判断支援システム」を試作した。
●レビー小体型認知症患者のための幻視識別支援システムの開発
／法政大学 小林 一行・他
レビー小体型認知症の30 ～ 50％で発症する幻視は、その場にいない人間や動物、物体がありありと見えるため、患者のパニックを引き起こし問題となる。本稿では、生活への影響が大きい人間の幻視に焦点を当て、幻視識別支援システムを開発したのでこれを紹介する。
特集１：溶接の可視化・外観検査とカメラソリューション
●ロボット溶接遠隔観察・監視システムの開発
／㈱イマジオム 高木 太郎・他
自動溶接ロボットの稼動状況を観察／監視するカメラシステムを試作した。溶接現象のカメラ撮影や、溶接現場でのシステム運用には特有の課題が多い。本稿では、それらをクリア
するために盛り込んだ数々の工夫を紹介するとともに、撮影実験を行った結果を簡単に紹介する。
●インライン導入可能な３次元形状による溶接外観検査装置
／コアテック㈱ 渡邊 正芳
本稿では、溶接現場が直面する課題と求められている品質に対し３次元形状を使用した【POLASTARシリーズ】の「3D溶接ビード検査装置」がどのような機能と特徴を提供しているかを紹介する。
●ハイスピードカメラによる溶接の可視化
／㈱フォトロン 内野 真喜
ハイスピードカメラ（高速度カメラ）は人間の目や、通常のビデオカメラでは見ることのできない一瞬の現象を撮影し、観察することができる特殊なビデオカメラである。ハイスピードカメラを使用した溶接可視化は昔から取り組まれているが、本稿では、改めてその仕組みと概略を、事例を交えながら紹介する。
●溶接接合の可視化とカメラソリューション
／レボックス㈱ 四戸 透・他
産業技術の進化とともに、溶接工程には高い品質が求められる。溶接条件を最適化するためには、溶接時の状況を正確に把握することが重要である。今回は、従来、困難とされてき
たTIG溶接のカラー可視化に世界で初めて成功した事例を詳しく紹介する。
特集２：赤外線イメージングの進化と拡がるアプリケーション②
●サーモグラフィを用いた非破壊検査への応用
／㈱アイ・アール・システム 森 義仁
ドイツInfraTec社が提供する全サーモグラフィに、ユーザーフレンドリーでパワフルなアクティブサーモグラフィ（ロックインサーモグラフィ）のソフト、システムも追加可能。サーモグラフィを使った非破壊検査は、客観的に判断が出来る事もあり、これから応用が広がる範囲である。どのような場面でお使い頂けるか事例を交えて紹介する。
●Emberion社 SWIRカメラとその応用
／㈱アプロリンク 矢向 博
Emberionのプロフェッショナル向けメージングおよび光検出製品は、ナノ構造の光吸収体、グラフェントランスデューサー、独自のCMOS回路を統合する先端のテクノロジーに基づいている。また可視光線から長波長赤外線までの全スペクトル範囲の光検出器の作成を可能にする材料ソリューションを開発している。本稿ではSWIRカメラとその応用について述べる。
●優れたコストパフォーマンスを実現するシリコンベース短波赤外（SWIR）カメラ
／東芝テリー㈱ 笹本 益民
近年、SWIRカメラのラインアップは益々拡充されているが、カメラ単価が高いために普及が阻害されている。今回紹介するTriEye社のSWIRイメージセンサRavenは、シリコンを素材としながらもSWIR帯域までのイメージングが可能である。このRavenを搭載した東芝テリーのSWIRカメラ開発の取り組みについて紹介する。
●非冷却遠赤外線カメラの技術動向と適用事例
／㈱ビジョンセンシング 小川 文弘
近年、サーモカメラに代表される遠赤外線カメラの用途は、デバイスの小型化と低価格化に伴い、様々な産業分野に拡大してきている。当社では、近赤外線から中・遠赤外線まで、冷却非・冷却問わず自社で設計製造し、販売を行っている。本稿では、非冷却遠赤外線カメラにフォーカスして、最新のカメラデバイスの動向とその適用事例を紹介する。
製品ガイド 最新！高速度カメラと関連製品
●立体形状を有する大型金属部品の外観検査DNNのための学習データ拡張方法
／中京大学 青木 公也・他
大型金属部品の全面外観検査のためのDNN（Deep Neural Network）を取り上げる。検査対象が立体的な場合、位置決め誤差等の撮像姿勢の差が見え方に大きく影響するため、AI
の学習において一般的なデータ拡張手法は望ましくない。本稿では、著者らの研究グループで開発した検査対象が複雑な凹凸形状を有する場合の学習データの収集・拡張手法につい
て解説する。
●Attention機構を導入したSiamese networkによる工業製品の外観検査
／岡山県立大学 滝本 裕則・他
製造現場での外観検査において、正常品と不良品を自動で識別する深層学習を用いた外観検査が注目されている。しかし、深層学習に基づく識別モデルの学習に必要な不良品データを収集するコストが実用化における課題である。本研究では、小規模な学習用データセットを想定し、Attention機構を持つSiamese networkを用いた画像に対する異常検知法を提
案した。また、Attention機構においてタスクにより特化したAttention mapを獲得するため、Siamese networkに対してAttention branch lossを提案した。評価実験により、限られた不良品データしか得られない状況下にて提案手法が有効であることを確認した。
●製造業における作業時間計測システムの開発
／東京電機大学 中村 明生・他
本研究では、「誰でも」「どこでも」「気軽に」を基本コンセプトとして、著者らが提案してきた人検出に基づく作業時間計測手法をシングルボードコンピュータ上に実装、システムとしてパッケージ化した。製造業の組立工場にシステムを試験導入して、工場作業員がシステム設定および作業時間計測を行えることを確認した。
●トマト栽培支援のための葉領域推定
／室蘭工業大学 小林 洋介・他
農林水産業の生産性向上のためにICTの利活用は急務である。本稿では大規模なトマト栽培において重要なトマト株の葉の管理に画像セグメンテーション技術の一つであるU-netを用いた葉量推定を行ったので紹介する。
●AIの画像認識を用いた学校教育の支援の試み
／信州大学 佐藤 和紀・他
学校教育には「学級経営」という考え方がある。学級を最も有効に展開し実現するため、担任教師が教育活動を計画、マネジメントしていく営みである。その中でも、学級のマネジメ
ントが良くない状況になると下駄箱等の整理整頓の不徹底に表れることが知られている。そこで、下駄箱に着目し、学級経営におけるAI活用の基礎的研究として、人工知能を用いた「下駄箱の靴の揃い方判断支援システム」を試作した。
●レビー小体型認知症患者のための幻視識別支援システムの開発
／法政大学 小林 一行・他
レビー小体型認知症の30 ～ 50％で発症する幻視は、その場にいない人間や動物、物体がありありと見えるため、患者のパニックを引き起こし問題となる。本稿では、生活への影響が大きい人間の幻視に焦点を当て、幻視識別支援システムを開発したのでこれを紹介する。
特集１：溶接の可視化・外観検査とカメラソリューション
●ロボット溶接遠隔観察・監視システムの開発
／㈱イマジオム 高木 太郎・他
自動溶接ロボットの稼動状況を観察／監視するカメラシステムを試作した。溶接現象のカメラ撮影や、溶接現場でのシステム運用には特有の課題が多い。本稿では、それらをクリア
するために盛り込んだ数々の工夫を紹介するとともに、撮影実験を行った結果を簡単に紹介する。
●インライン導入可能な３次元形状による溶接外観検査装置
／コアテック㈱ 渡邊 正芳
本稿では、溶接現場が直面する課題と求められている品質に対し３次元形状を使用した【POLASTARシリーズ】の「3D溶接ビード検査装置」がどのような機能と特徴を提供しているかを紹介する。
●ハイスピードカメラによる溶接の可視化
／㈱フォトロン 内野 真喜
ハイスピードカメラ（高速度カメラ）は人間の目や、通常のビデオカメラでは見ることのできない一瞬の現象を撮影し、観察することができる特殊なビデオカメラである。ハイスピードカメラを使用した溶接可視化は昔から取り組まれているが、本稿では、改めてその仕組みと概略を、事例を交えながら紹介する。
●溶接接合の可視化とカメラソリューション
／レボックス㈱ 四戸 透・他
産業技術の進化とともに、溶接工程には高い品質が求められる。溶接条件を最適化するためには、溶接時の状況を正確に把握することが重要である。今回は、従来、困難とされてき
たTIG溶接のカラー可視化に世界で初めて成功した事例を詳しく紹介する。
特集２：赤外線イメージングの進化と拡がるアプリケーション②
●サーモグラフィを用いた非破壊検査への応用
／㈱アイ・アール・システム 森 義仁
ドイツInfraTec社が提供する全サーモグラフィに、ユーザーフレンドリーでパワフルなアクティブサーモグラフィ（ロックインサーモグラフィ）のソフト、システムも追加可能。サーモグラフィを使った非破壊検査は、客観的に判断が出来る事もあり、これから応用が広がる範囲である。どのような場面でお使い頂けるか事例を交えて紹介する。
●Emberion社 SWIRカメラとその応用
／㈱アプロリンク 矢向 博
Emberionのプロフェッショナル向けメージングおよび光検出製品は、ナノ構造の光吸収体、グラフェントランスデューサー、独自のCMOS回路を統合する先端のテクノロジーに基づいている。また可視光線から長波長赤外線までの全スペクトル範囲の光検出器の作成を可能にする材料ソリューションを開発している。本稿ではSWIRカメラとその応用について述べる。
●優れたコストパフォーマンスを実現するシリコンベース短波赤外（SWIR）カメラ
／東芝テリー㈱ 笹本 益民
近年、SWIRカメラのラインアップは益々拡充されているが、カメラ単価が高いために普及が阻害されている。今回紹介するTriEye社のSWIRイメージセンサRavenは、シリコンを素材としながらもSWIR帯域までのイメージングが可能である。このRavenを搭載した東芝テリーのSWIRカメラ開発の取り組みについて紹介する。
●非冷却遠赤外線カメラの技術動向と適用事例
／㈱ビジョンセンシング 小川 文弘
近年、サーモカメラに代表される遠赤外線カメラの用途は、デバイスの小型化と低価格化に伴い、様々な産業分野に拡大してきている。当社では、近赤外線から中・遠赤外線まで、冷却非・冷却問わず自社で設計製造し、販売を行っている。本稿では、非冷却遠赤外線カメラにフォーカスして、最新のカメラデバイスの動向とその適用事例を紹介する。
製品ガイド 最新！高速度カメラと関連製品
2,300円
―
■解説
〔ロボットビジョン認識・検出〕
○動画像解析における深層学習/（国研）産業技術総合研究所/原 健翔
〔商業支援画像処理〕
○撮影者が写らない360度画像生成のための撮影と合成/大阪工業大学/河合 紀彦
〔放送・通信AR・VR〕
○VR HMDによる行動科学実験 岩手大学/立花 良／東北大学/松宮 一道
〔スポーツ解析・計測〕
○スポーツ分野における映像スイッチングシステムの開発/摂南大学/梅原 喜政／大阪産業大学/姜 文渊／金沢工業大学/西田 義人/関西大学/山本 雄平・鳴尾 丈司・田中 成典／ピープルソフトウェア㈱/横道 彰
〔メディカル認識・検出〕
○AI技術とコンピュータ支援診断への応用 九州工業大学/神谷 亨
〔ヘルスケアディスプレイ〕
○ウルトラフレキシブルOLEDとセンサ応用/東京大学/横田 知之
■特集１：赤外線イメージングの進化と拡がるアプリケーション①
○近赤外線ハイパースペクトルカメラ応用事例/㈱アド・サイエンス/西田 圭佑
○様々な近赤外イメージングに適したSWIR照明事例 シーシーエス㈱/八木 一乃大
○サーマルカメラによる高度道路交通ソリューション フリアーシステムズジャパン㈱/森下 正悟
○近赤外LED照明の活用方法/㈱ユーテクノロジー/鈴木健之
■特集２：高速・小型化・3D・AI etc…高機能化が進むスマートカメラ②
○カメラシステムで、海産物を摂取したときの健康上のリスクを最小化/IDS Imaging Co., Ltd.
○Jetson 搭載耐環境スマートカメラについて/㈱アルゴ/嶋田 稜
○生産現場の要求に応えるスマートカメラ/㈱マイクロ・テクニカ/岩田 節子
○3Dスキャン・検査・コントロール機能の全てを搭載/㈱リンクス/久保 祐貴
■シリーズ
○イメージングリソースガイド⑮/エドモンド・オプティクス・ジャパン㈱
〔ロボットビジョン認識・検出〕
○動画像解析における深層学習/（国研）産業技術総合研究所/原 健翔
〔商業支援画像処理〕
○撮影者が写らない360度画像生成のための撮影と合成/大阪工業大学/河合 紀彦
〔放送・通信AR・VR〕
○VR HMDによる行動科学実験 岩手大学/立花 良／東北大学/松宮 一道
〔スポーツ解析・計測〕
○スポーツ分野における映像スイッチングシステムの開発/摂南大学/梅原 喜政／大阪産業大学/姜 文渊／金沢工業大学/西田 義人/関西大学/山本 雄平・鳴尾 丈司・田中 成典／ピープルソフトウェア㈱/横道 彰
〔メディカル認識・検出〕
○AI技術とコンピュータ支援診断への応用 九州工業大学/神谷 亨
〔ヘルスケアディスプレイ〕
○ウルトラフレキシブルOLEDとセンサ応用/東京大学/横田 知之
■特集１：赤外線イメージングの進化と拡がるアプリケーション①
○近赤外線ハイパースペクトルカメラ応用事例/㈱アド・サイエンス/西田 圭佑
○様々な近赤外イメージングに適したSWIR照明事例 シーシーエス㈱/八木 一乃大
○サーマルカメラによる高度道路交通ソリューション フリアーシステムズジャパン㈱/森下 正悟
○近赤外LED照明の活用方法/㈱ユーテクノロジー/鈴木健之
■特集２：高速・小型化・3D・AI etc…高機能化が進むスマートカメラ②
○カメラシステムで、海産物を摂取したときの健康上のリスクを最小化/IDS Imaging Co., Ltd.
○Jetson 搭載耐環境スマートカメラについて/㈱アルゴ/嶋田 稜
○生産現場の要求に応えるスマートカメラ/㈱マイクロ・テクニカ/岩田 節子
○3Dスキャン・検査・コントロール機能の全てを搭載/㈱リンクス/久保 祐貴
■シリーズ
○イメージングリソースガイド⑮/エドモンド・オプティクス・ジャパン㈱
2,300円
―
■解説
〔外観検査認識・検出〕
○能動カリキュラム学習によるアノテーション効率化/岐阜大学/山田 悠正・中塚 俊介・上野 詩翔・尾下 拓未・加藤 邦人
大規模な学習データを必要とする深層学習においてアノテーションは労力を要する作業である。アノテーション作業を軽減する能動学習では、段階的にアノテーションを行うことで全データにアノテーションすることなくモデルの性能を向上させる。本研究では、識別に容易なサンプルから学習することでモデルの性能を向上させるカリキュラム学習の枠組みを能動学習に取り入れた手法を提案する。実験により本手法はCIFAR-10において、ランダムサンプリングと比較してアノテーション総数の20%削減を達成した。
○深層学習を用いた食品包材自動外観検査装置について/アイエスエス㈱/鎌田 智也/㈱ユーテクノロジー 植野 晴海
アルミ包材は食品パッケージに適した特性を持つが、変形しやすくシワやヨレが生じる課題がある。当社は深層学習技術を用いて、シワやヨレに影響されずにアルミ包材の外観検査が可能な自動検査装置を開発。これにより導入コストを大幅に削減できる。
〔ロボットビジョン認識・検出〕
○標準軌跡モデルと道具の機能認識の融合による適応的ロボット動作生成/中京大学/橋本 学・安藤 優汰
本稿では、スプーンなどの道具について、その大きさや形状が未知であっても、ロボット動作を自動的に生成する手法を提案する。使用目的が共通する複数種類の道具に対して共通に利用できる動作軌跡（標準軌跡モデル）を提案し、センシングした道具の機能情報を標準軌跡モデルに反映することにより、目的のタスクを適切に実行できるロボット動作を生成する。実験では、スプーン、お玉、ヘラの３カテゴリ計15種類の道具を用いて、「すくい動作」を生成し、平均動作成功率が71.0%であることを確認した。
〔自動車ディスプレイ〕
○フレキシブル有機ELディスプレイの開発動向/シャープディスプレイテクノロジー㈱/水﨑 真伸
フレキシブルで表示特性の優れた有機ELディスプレイは現在スマートフォン、ノートPC、テレビ用途などで採用が進んでいる。今回、さらに用途を拡げるため素子寿命改善に取り組んだ。本稿では、発光素子のホールと電子の注入最適化、およびタンデム技術を用いた寿命改善について解説する。
〔鉄道画像処理〕
○画像解析と数理モデルを用いた鉄道駅構内における旅客の分布交通量推計手法/（公財）鉄道総合技術研究所/柴田 宗典・石突 光隆・対馬 銀河
鉄道駅の改良工事を計画する際には、駅構内の歩行者の分布交通量を調査する必要があるが、このような調査は人手に頼る大規模調査であるため、限られた日・時間帯の分布交通量しか調査することができない。そこで、防犯カメラ等から得られる動画をAI（人工知能）で解析することにより断面交通量を自動的に計測し、計測された断面交通量データを数理最適化モデルに入力して分布交通量を推計する手法を開発した。
〔スポーツ解析・計測〕
○チームプレーを可視化するスポーツセンシングユニット/クロスセンシング㈱/山田 貴之/アジア航測㈱・クロスセンシング㈱/政木 英一・松林 豊/関西大学/田中 成典・鳴尾 丈司・山本 雄平/法政大学/今井 龍一/大阪経済大学/中村 健二/大阪産業大学/姜 文渊/元関西大学/田中 ちひろ
筆者らは、サッカーやラグビー、アメリカンフットボールなどのフィールドスポーツおいて、一人ひとりを認識しながらプレーの流れや選手のパフォーマンスを可視化できるスポーツセンシング「xG-1」を開発した。スポーツ現場においてこれを活用することで、経験による主観的な指導方法からデータに基づく新たな指導方法へと変革することを目的に、科学的なデータドリブンのサービスを提供する。
〔メディカル画像処理〕
○カラーと近赤外蛍光を同時取得可能な医療用単板センサーカメラの開発/高知大学/佐藤 隆幸
近赤外蛍光と可視光を同時に撮像できる単板のイメージセンサーと近赤外光と可視光のセンサーへの入射光量をバランスさせる光学フィルターを開発した。これらの技術によって、外科医の視野切り替え作業が不要な実用的な近赤外蛍光ガイド手術用のカメラが完成した。
〔エンタテインメントAR・VR〕
○３次元構造エッジを重視したGANによる光学的整合性を有するAR画像生成/関西学院大学/池谷 駿弥・井村 誠孝
本稿では、光学的整合性が考慮されていないARシステムのレンダリング画像を、GANを用いて光学的整合性が保たれたAR画像に変換する手法について解説する。人間が物体形状を知覚するときには物体のエッジに着目することを踏まえ、バーチャル物体の３次元構造を示すエッジに着目したGANを構築する。
〔その他検索〕
○映像検索精度向上に向けた検索クエリ中の単語強調/明星大学/武藤 良・植木 一也/ソフトバンク㈱/鈴木 裕真・宅島 寛貴・堀 隆之・岡本 秀明・田之上 隼人
本研究では、検索テキスト内の特定の単語を強調した映像検索手法を提案する。検索クエリと映像の類似度と、特定の単語を削除した検索クエリと映像の類似度の差分を利用して単語を強調する。検索実験の結果、クエリ中の具体的な場所・物体を示す単語を強調すると検索の精度が向上した。
■特集：高速・小型化・3D・AI etc…高機能化が進むスマートカメラ①
○製造現場におけるAI検査自動化 i-PRO㈱/moduca事業部
本稿では、製造現場における映像活用の現状、AIソリューションエンジニアの抱える悩みに対して、i-PROの提供する『moduca』シリーズが貢献できる画像やAI検査アプリケーションを活用した解決の一例を紹介する。
○AGV/ドローン/ロボットに最適！2D/3D×自己位置推定×AI機能搭載次世代AIスマートカメラ/キヤノンITソリューションズ㈱/稲山 一幸
ものづくりのDXとなる、エンジニアリングDX、現場の自動化や無人化DXの中心となる三つのソリューションに加え“シン・イメージング技術”対応の次世代 AIスマートカメラを紹介する。
○スマートカメラの最新技術/Vision Components GmbH/Jan-Erik-Schmitt
エンベデッドビジョン技術により、超小型・高機能なスマートカメラの開発が進んでおり、スマートデバイスに画像データ取得・分析する機能を組み込むことで、外部のコンピューティングユニットから独立し、自律的に動作することが可能になる。これにより、工作機械、半導体製造装置、ロボット、物流、交通監視、ドローン、医療、農業など多くの分野で私たちの生活を変える多くのアプリケーションに活用される。
■製品ガイド：最新！偏光カメラ製品ガイド
㈱アド・サイエンス/㈱アルゴ/エドモンド・オプティクス・ジャパン㈱/キヤノンITソリューションズ㈱/ソニー㈱/Teledyne/FLIR/日本エレクトロセンサリデバイス㈱/㈱ビュープラス/㈱フォトニックラティス
〔外観検査認識・検出〕
○能動カリキュラム学習によるアノテーション効率化/岐阜大学/山田 悠正・中塚 俊介・上野 詩翔・尾下 拓未・加藤 邦人
大規模な学習データを必要とする深層学習においてアノテーションは労力を要する作業である。アノテーション作業を軽減する能動学習では、段階的にアノテーションを行うことで全データにアノテーションすることなくモデルの性能を向上させる。本研究では、識別に容易なサンプルから学習することでモデルの性能を向上させるカリキュラム学習の枠組みを能動学習に取り入れた手法を提案する。実験により本手法はCIFAR-10において、ランダムサンプリングと比較してアノテーション総数の20%削減を達成した。
○深層学習を用いた食品包材自動外観検査装置について/アイエスエス㈱/鎌田 智也/㈱ユーテクノロジー 植野 晴海
アルミ包材は食品パッケージに適した特性を持つが、変形しやすくシワやヨレが生じる課題がある。当社は深層学習技術を用いて、シワやヨレに影響されずにアルミ包材の外観検査が可能な自動検査装置を開発。これにより導入コストを大幅に削減できる。
〔ロボットビジョン認識・検出〕
○標準軌跡モデルと道具の機能認識の融合による適応的ロボット動作生成/中京大学/橋本 学・安藤 優汰
本稿では、スプーンなどの道具について、その大きさや形状が未知であっても、ロボット動作を自動的に生成する手法を提案する。使用目的が共通する複数種類の道具に対して共通に利用できる動作軌跡（標準軌跡モデル）を提案し、センシングした道具の機能情報を標準軌跡モデルに反映することにより、目的のタスクを適切に実行できるロボット動作を生成する。実験では、スプーン、お玉、ヘラの３カテゴリ計15種類の道具を用いて、「すくい動作」を生成し、平均動作成功率が71.0%であることを確認した。
〔自動車ディスプレイ〕
○フレキシブル有機ELディスプレイの開発動向/シャープディスプレイテクノロジー㈱/水﨑 真伸
フレキシブルで表示特性の優れた有機ELディスプレイは現在スマートフォン、ノートPC、テレビ用途などで採用が進んでいる。今回、さらに用途を拡げるため素子寿命改善に取り組んだ。本稿では、発光素子のホールと電子の注入最適化、およびタンデム技術を用いた寿命改善について解説する。
〔鉄道画像処理〕
○画像解析と数理モデルを用いた鉄道駅構内における旅客の分布交通量推計手法/（公財）鉄道総合技術研究所/柴田 宗典・石突 光隆・対馬 銀河
鉄道駅の改良工事を計画する際には、駅構内の歩行者の分布交通量を調査する必要があるが、このような調査は人手に頼る大規模調査であるため、限られた日・時間帯の分布交通量しか調査することができない。そこで、防犯カメラ等から得られる動画をAI（人工知能）で解析することにより断面交通量を自動的に計測し、計測された断面交通量データを数理最適化モデルに入力して分布交通量を推計する手法を開発した。
〔スポーツ解析・計測〕
○チームプレーを可視化するスポーツセンシングユニット/クロスセンシング㈱/山田 貴之/アジア航測㈱・クロスセンシング㈱/政木 英一・松林 豊/関西大学/田中 成典・鳴尾 丈司・山本 雄平/法政大学/今井 龍一/大阪経済大学/中村 健二/大阪産業大学/姜 文渊/元関西大学/田中 ちひろ
筆者らは、サッカーやラグビー、アメリカンフットボールなどのフィールドスポーツおいて、一人ひとりを認識しながらプレーの流れや選手のパフォーマンスを可視化できるスポーツセンシング「xG-1」を開発した。スポーツ現場においてこれを活用することで、経験による主観的な指導方法からデータに基づく新たな指導方法へと変革することを目的に、科学的なデータドリブンのサービスを提供する。
〔メディカル画像処理〕
○カラーと近赤外蛍光を同時取得可能な医療用単板センサーカメラの開発/高知大学/佐藤 隆幸
近赤外蛍光と可視光を同時に撮像できる単板のイメージセンサーと近赤外光と可視光のセンサーへの入射光量をバランスさせる光学フィルターを開発した。これらの技術によって、外科医の視野切り替え作業が不要な実用的な近赤外蛍光ガイド手術用のカメラが完成した。
〔エンタテインメントAR・VR〕
○３次元構造エッジを重視したGANによる光学的整合性を有するAR画像生成/関西学院大学/池谷 駿弥・井村 誠孝
本稿では、光学的整合性が考慮されていないARシステムのレンダリング画像を、GANを用いて光学的整合性が保たれたAR画像に変換する手法について解説する。人間が物体形状を知覚するときには物体のエッジに着目することを踏まえ、バーチャル物体の３次元構造を示すエッジに着目したGANを構築する。
〔その他検索〕
○映像検索精度向上に向けた検索クエリ中の単語強調/明星大学/武藤 良・植木 一也/ソフトバンク㈱/鈴木 裕真・宅島 寛貴・堀 隆之・岡本 秀明・田之上 隼人
本研究では、検索テキスト内の特定の単語を強調した映像検索手法を提案する。検索クエリと映像の類似度と、特定の単語を削除した検索クエリと映像の類似度の差分を利用して単語を強調する。検索実験の結果、クエリ中の具体的な場所・物体を示す単語を強調すると検索の精度が向上した。
■特集：高速・小型化・3D・AI etc…高機能化が進むスマートカメラ①
○製造現場におけるAI検査自動化 i-PRO㈱/moduca事業部
本稿では、製造現場における映像活用の現状、AIソリューションエンジニアの抱える悩みに対して、i-PROの提供する『moduca』シリーズが貢献できる画像やAI検査アプリケーションを活用した解決の一例を紹介する。
○AGV/ドローン/ロボットに最適！2D/3D×自己位置推定×AI機能搭載次世代AIスマートカメラ/キヤノンITソリューションズ㈱/稲山 一幸
ものづくりのDXとなる、エンジニアリングDX、現場の自動化や無人化DXの中心となる三つのソリューションに加え“シン・イメージング技術”対応の次世代 AIスマートカメラを紹介する。
○スマートカメラの最新技術/Vision Components GmbH/Jan-Erik-Schmitt
エンベデッドビジョン技術により、超小型・高機能なスマートカメラの開発が進んでおり、スマートデバイスに画像データ取得・分析する機能を組み込むことで、外部のコンピューティングユニットから独立し、自律的に動作することが可能になる。これにより、工作機械、半導体製造装置、ロボット、物流、交通監視、ドローン、医療、農業など多くの分野で私たちの生活を変える多くのアプリケーションに活用される。
■製品ガイド：最新！偏光カメラ製品ガイド
㈱アド・サイエンス/㈱アルゴ/エドモンド・オプティクス・ジャパン㈱/キヤノンITソリューションズ㈱/ソニー㈱/Teledyne/FLIR/日本エレクトロセンサリデバイス㈱/㈱ビュープラス/㈱フォトニックラティス
2,300円
―
■解説
〔外観検査認識・検出〕
○試薬中の異物を検出する動画像処理システム 大阪工業大学/小林 裕之
試薬バイアルの中に混入した異物を検出する画像処理システムの試作について紹介する。ここで対象とする異物は繊維状のホコリのようなもので、光の反射のようにも見えるため静止画像からは検出が難しい。そこで筆者らは液体を撹拌した状態での動画像処理を行った。その際の画像処理の手法には比較的コンベンショナルなものの組み合わせを用い、OpenCV[1]で実装した。紹介する事例は筆者が企業への学術指導というかたちで、最終的に企業側に技術の習得を目指して行ったものである。そのため、ハードウェア・ソフトウェア共に、技術移転先の企業側が独自に修正や改良を行い易いような構成とした。
〔ロボットビジョン認識・検出〕
○エッジコンピューティングのための圧縮復元画像認識/中部大学/高瀬 俊希・戸谷 響・西片 智広・山内 悠嗣
エッジコンピューティングを活用した画像認識システムにおけるデータ通信量を削減するために、画像の圧縮・復元と画像認識を行う二つのネットワークから構成されるフレームワークについて述べる。クライアント側では、データ通信量を削減するためにエンコーダにより画像を圧縮してエッジサーバへ送信する。エッジサーバでは圧縮データをデコーダにより復元した画像を認識する。本稿ではフレームワークを画像分類と物体検出の二つのタスクに適用し、その有効性について紹介する。
〔インフラ整備認識・検出〕
○車載カメラと画像認識を用いた道路附属物の効率的な錆点検/NTTアクセスサービスシステム研究所/内堀 大輔・齋藤 仁歩
NTTアクセスサービスシステム研究所 内堀 大輔・他車載カメラで取得した道路附属物の画像から画像認識を用いて錆の検出を行う点検方法を紹介する。画像認識にはアンサンブル学習による錆検出手法を構築し、カメラ撮影時の構図や日照条件に左右されることのない高精度な錆検出を実現した。実地検証により、点検方法の実用性を確認した。
〔その他（防災・災害対応）認識・検出〕
○ドローンによる迅速な災害現場把握のための人物属性推定データセット/ （国研）産業技術総合研究所/荒井 智貴・岩田 健司・佐藤 雄隆
災害現場では、ドローンによる空撮映像が状況把握や救助活動に活用されている。しかし、俯瞰撮影された空撮映像では、人間は小さく、判別に労力を要する。本研究では、現場把握の迅速化や省力化を支援するために、災害人物属性データセットを構築し、災害現場における人物属性の自動推定について検討を行う。
〔農林水産業支援認識・検出〕
○パターン認識技術を用いた漁場推定 滋賀大学/中田 柊馬・飯山 将晃
広大な海から漁場を発見する作業は現状漁業者の勘と経験に頼っている。本稿では、漁業者が海水温図から漁場を発見するプロセスを、海水温パターンからの画像認識問題と捉え、深層学習によるキーポイント検出器によってこれを計算機上で実現する手法について解説する。
〔放送・通信画像処理〕
○顔認証AIを活用した映像検索業務の効率化/ ㈱TBSテレビ/武田 侑祐・苑田 翔吾/日本電気㈱/杉泊 大輔・佐藤 剛・加瀬 貴之
顔認証AIを活用し、番組編集時にユーザーが選んだ映像素材に対し、ある人物の映っているシーンを絞り込み、利用したいシーンを探し出せる機能や、アーカイブされた映像に対し、自動的にメタ付けを行い、検索を可能にする機能を持つ「かおたん」の開発を行った。
〔メディカル認識・検出〕
○医用画像処理とコンピュータ支援外科のトップカンファレンスMICCAIの画像認識コンペで世界1位を獲得/㈱Jmees/松崎 博貴・石川 大洋
AIによる手術動画像の認識技術を開発する当社がMICCAIChallengeのコンペの一つに参加し、手術動画中の生体組織のトラッキング精度を競う課題に挑戦した。そして、EAOによる評価で0.583を記録し、世界１位の精度を達成した。
〔メディカルディスプレイ〕
○デュアルセル液晶ディスプレイにおけるモアレ低減構造の開発/㈱ジャパンディスプレイ/兵頭 洋祐・岡 真一郎・大平 啓史・廣瀬 敬也・冨沢 一成・石原 朋幸・小橋 淳二・板倉 史門
液晶セルを積層して表示するデュアルセル液晶ディスプレイは、高輝度、高精細、高コントラスト、高信頼性を実現できるため、車載・医療・放送用ディスプレイに適している。本稿では、デュアルセル液晶ディスプレイの課題であるモアレ低減構造について紹介する。
■話題の製品と技術
○8K映像技術を使った世界初のインフラ点検カーとその活用/アストロデザイン㈱/栗原 成美/朝日航洋㈱/山本 和朋
朝日航洋㈱と当社が道路・鉄道・空港などの各インフラ分野におけるメンテナンス性能の高度化と効率化のために共同開発した新型計測車両「GT-8K」の概要とその活用事例を紹介する。
○イメージングと光学の最新イノベーションが融合された光学モジュール Teledyne e2v
イメージングと光学の最新イノベーションを一つのイメージング・ソリューションに融合した光学モジュールTeledynee2v・Optimom2Mの紹介をする。
■特集：高速・高画素エリアセンサーカメラと各社の取り組み③
○高速・高画素エリアセンサーカメラとそのソリューション/AIC-VISION㈱/吉川 茂男
当社では、DAHENGIMAGING社、VisionResearch社の国内代理店として、マシンビジョンカメラを提供している。カメラの販売だけでなく、画像検査システムソリューションも提案している。本稿では、DAHENGIMAGINGの高画素カメラとPhantom®マシンビジョンハイスピードカメラの最新製品、アプリケーション事例も紹介する。
○65MカメラでのFANレスの実現/㈱Cominix
高速、高解像度なカメラが求められる中、低消費電力の実現により、コンパクトかつFANレス65Mカメラが実現できた。冷却機構をシンプルにすることで扱いやすい製品となっており、長期間安心してご使用いただける製品となっている。
○1.2型4/3型素子対応高解像度テレセントリックカメラレンズ/㈱東京パーツセンター/大津 信之
産業用カメラの分野において、画像処理の高速化・高画素化・高視野化の要求が高まった事で、イメージセンサのCMOS化および拡大化が進んでいる。また、同時にこれらに対応するカメラレンズの開発が問われいる。本稿では、高画素化・広範囲視野対応の高解像度テレセントリックカメラレンズの開発について紹介する。
○高速・高画素エリアセンサカメラと当社が目指すもの/ボゾンジャパン㈱/森田 智大
高画素・高速カメラの需要が高まる画像処理市場において、広帯域インターフェースの注目度が高まってきた。高速インターフェースとして最適なCoaXPressの特徴と課題、そして当社の提供するCoaXPressカメラではどういったメリットが提供可能かを紹介する。
○高速・高画素エリアセンサカメラの動向と活用方法/㈱リンクス/南雲 悠太
年々進むピクセルサイズの縮小化によるセンサの高画素化、インターフェースの高速化によるフレームレートの向上などの動向について概略を述べつつ、これらの適用可能な業界や課題など、最新技術の活用のために必要な情報を包括的に解説する。
■シリーズ
○イメージングリソースガイド⑭/エドモンド・オプティクス・ジャパン㈱
ユーザーのアプリケーションがマシンビジョン、ライフサイエンス、セキュリティ、或いはITSシステムにかかわらず、イメージング技術の基本を理解しておくことは、洗練されたイメージングシステムの開発や導入に欠かせない。センサーや照明技術の進歩がシステム対応力に無限の可能性を秘める一方、これらの技術のデザインや製造には物理的限界があるのも事実である。光学部品もこの例外ではなく、オプティクスがシステム性能の制限因子になることもしばしある。本連載は、読者がイメージングシステムの特定やシステム性能の最大化を行い、かつ投資コストを最小化するのをサポートする目的でデザインされている。G2306abs.indd 12023/05/11 9:58 
〔外観検査認識・検出〕
○試薬中の異物を検出する動画像処理システム 大阪工業大学/小林 裕之
試薬バイアルの中に混入した異物を検出する画像処理システムの試作について紹介する。ここで対象とする異物は繊維状のホコリのようなもので、光の反射のようにも見えるため静止画像からは検出が難しい。そこで筆者らは液体を撹拌した状態での動画像処理を行った。その際の画像処理の手法には比較的コンベンショナルなものの組み合わせを用い、OpenCV[1]で実装した。紹介する事例は筆者が企業への学術指導というかたちで、最終的に企業側に技術の習得を目指して行ったものである。そのため、ハードウェア・ソフトウェア共に、技術移転先の企業側が独自に修正や改良を行い易いような構成とした。
〔ロボットビジョン認識・検出〕
○エッジコンピューティングのための圧縮復元画像認識/中部大学/高瀬 俊希・戸谷 響・西片 智広・山内 悠嗣
エッジコンピューティングを活用した画像認識システムにおけるデータ通信量を削減するために、画像の圧縮・復元と画像認識を行う二つのネットワークから構成されるフレームワークについて述べる。クライアント側では、データ通信量を削減するためにエンコーダにより画像を圧縮してエッジサーバへ送信する。エッジサーバでは圧縮データをデコーダにより復元した画像を認識する。本稿ではフレームワークを画像分類と物体検出の二つのタスクに適用し、その有効性について紹介する。
〔インフラ整備認識・検出〕
○車載カメラと画像認識を用いた道路附属物の効率的な錆点検/NTTアクセスサービスシステム研究所/内堀 大輔・齋藤 仁歩
NTTアクセスサービスシステム研究所 内堀 大輔・他車載カメラで取得した道路附属物の画像から画像認識を用いて錆の検出を行う点検方法を紹介する。画像認識にはアンサンブル学習による錆検出手法を構築し、カメラ撮影時の構図や日照条件に左右されることのない高精度な錆検出を実現した。実地検証により、点検方法の実用性を確認した。
〔その他（防災・災害対応）認識・検出〕
○ドローンによる迅速な災害現場把握のための人物属性推定データセット/ （国研）産業技術総合研究所/荒井 智貴・岩田 健司・佐藤 雄隆
災害現場では、ドローンによる空撮映像が状況把握や救助活動に活用されている。しかし、俯瞰撮影された空撮映像では、人間は小さく、判別に労力を要する。本研究では、現場把握の迅速化や省力化を支援するために、災害人物属性データセットを構築し、災害現場における人物属性の自動推定について検討を行う。
〔農林水産業支援認識・検出〕
○パターン認識技術を用いた漁場推定 滋賀大学/中田 柊馬・飯山 将晃
広大な海から漁場を発見する作業は現状漁業者の勘と経験に頼っている。本稿では、漁業者が海水温図から漁場を発見するプロセスを、海水温パターンからの画像認識問題と捉え、深層学習によるキーポイント検出器によってこれを計算機上で実現する手法について解説する。
〔放送・通信画像処理〕
○顔認証AIを活用した映像検索業務の効率化/ ㈱TBSテレビ/武田 侑祐・苑田 翔吾/日本電気㈱/杉泊 大輔・佐藤 剛・加瀬 貴之
顔認証AIを活用し、番組編集時にユーザーが選んだ映像素材に対し、ある人物の映っているシーンを絞り込み、利用したいシーンを探し出せる機能や、アーカイブされた映像に対し、自動的にメタ付けを行い、検索を可能にする機能を持つ「かおたん」の開発を行った。
〔メディカル認識・検出〕
○医用画像処理とコンピュータ支援外科のトップカンファレンスMICCAIの画像認識コンペで世界1位を獲得/㈱Jmees/松崎 博貴・石川 大洋
AIによる手術動画像の認識技術を開発する当社がMICCAIChallengeのコンペの一つに参加し、手術動画中の生体組織のトラッキング精度を競う課題に挑戦した。そして、EAOによる評価で0.583を記録し、世界１位の精度を達成した。
〔メディカルディスプレイ〕
○デュアルセル液晶ディスプレイにおけるモアレ低減構造の開発/㈱ジャパンディスプレイ/兵頭 洋祐・岡 真一郎・大平 啓史・廣瀬 敬也・冨沢 一成・石原 朋幸・小橋 淳二・板倉 史門
液晶セルを積層して表示するデュアルセル液晶ディスプレイは、高輝度、高精細、高コントラスト、高信頼性を実現できるため、車載・医療・放送用ディスプレイに適している。本稿では、デュアルセル液晶ディスプレイの課題であるモアレ低減構造について紹介する。
■話題の製品と技術
○8K映像技術を使った世界初のインフラ点検カーとその活用/アストロデザイン㈱/栗原 成美/朝日航洋㈱/山本 和朋
朝日航洋㈱と当社が道路・鉄道・空港などの各インフラ分野におけるメンテナンス性能の高度化と効率化のために共同開発した新型計測車両「GT-8K」の概要とその活用事例を紹介する。
○イメージングと光学の最新イノベーションが融合された光学モジュール Teledyne e2v
イメージングと光学の最新イノベーションを一つのイメージング・ソリューションに融合した光学モジュールTeledynee2v・Optimom2Mの紹介をする。
■特集：高速・高画素エリアセンサーカメラと各社の取り組み③
○高速・高画素エリアセンサーカメラとそのソリューション/AIC-VISION㈱/吉川 茂男
当社では、DAHENGIMAGING社、VisionResearch社の国内代理店として、マシンビジョンカメラを提供している。カメラの販売だけでなく、画像検査システムソリューションも提案している。本稿では、DAHENGIMAGINGの高画素カメラとPhantom®マシンビジョンハイスピードカメラの最新製品、アプリケーション事例も紹介する。
○65MカメラでのFANレスの実現/㈱Cominix
高速、高解像度なカメラが求められる中、低消費電力の実現により、コンパクトかつFANレス65Mカメラが実現できた。冷却機構をシンプルにすることで扱いやすい製品となっており、長期間安心してご使用いただける製品となっている。
○1.2型4/3型素子対応高解像度テレセントリックカメラレンズ/㈱東京パーツセンター/大津 信之
産業用カメラの分野において、画像処理の高速化・高画素化・高視野化の要求が高まった事で、イメージセンサのCMOS化および拡大化が進んでいる。また、同時にこれらに対応するカメラレンズの開発が問われいる。本稿では、高画素化・広範囲視野対応の高解像度テレセントリックカメラレンズの開発について紹介する。
○高速・高画素エリアセンサカメラと当社が目指すもの/ボゾンジャパン㈱/森田 智大
高画素・高速カメラの需要が高まる画像処理市場において、広帯域インターフェースの注目度が高まってきた。高速インターフェースとして最適なCoaXPressの特徴と課題、そして当社の提供するCoaXPressカメラではどういったメリットが提供可能かを紹介する。
○高速・高画素エリアセンサカメラの動向と活用方法/㈱リンクス/南雲 悠太
年々進むピクセルサイズの縮小化によるセンサの高画素化、インターフェースの高速化によるフレームレートの向上などの動向について概略を述べつつ、これらの適用可能な業界や課題など、最新技術の活用のために必要な情報を包括的に解説する。
■シリーズ
○イメージングリソースガイド⑭/エドモンド・オプティクス・ジャパン㈱
ユーザーのアプリケーションがマシンビジョン、ライフサイエンス、セキュリティ、或いはITSシステムにかかわらず、イメージング技術の基本を理解しておくことは、洗練されたイメージングシステムの開発や導入に欠かせない。センサーや照明技術の進歩がシステム対応力に無限の可能性を秘める一方、これらの技術のデザインや製造には物理的限界があるのも事実である。光学部品もこの例外ではなく、オプティクスがシステム性能の制限因子になることもしばしある。本連載は、読者がイメージングシステムの特定やシステム性能の最大化を行い、かつ投資コストを最小化するのをサポートする目的でデザインされている。G2306abs.indd 12023/05/11 9:58 
2,300円
―
■解説
〔外観検査〕〔認識・検出〕
○Grad-CAMによる工業材料の欠陥領域の可視化性能を向上させる画像拡張法とCNNによる分類時のスコアの影響/山口東京理科大学/永田 寅臣・阿部 凌真・有馬 滉宜・清水 竜樹
訓練済みのCNNが画像分類を行った場合に判定結果に影響を及ぼしたと思われる領域を可視化する手法であるGrad-CAM（Gradient-weighted Class Activation Mapping）を利用するにあたり、可視化性能を向上させる画像拡張法について検討し、予測スコアの影響について考察した結果を解説する。
〔ロボットビジョン〕〔認識・検出〕
○効率的な動作認識のためのシフトによる時間的な相互アテンションを用いたVision Transformer/名古屋工業大学/玉木 徹・橋口 凌大
効率的な動作認識のために時間的な相互アテンション機構を導入したマルチヘッド自己・相互アテンション（Multi-headSelf/Cross-Attention、MSCA）を提案する。これは追加の計算量がなく効率的であり、ViTを時間的に拡張するために適した構造となっている。Kineitcs400を用いた実験により提案手法の有効性と、従来手法に対する優位性を示す。
〔自動車〕〔解析・計測〕
○3D CNNによる自動車周りの流れ場推定/日産自動車㈱/陳 放歌・南里 卓也・赤坂 啓
車の３次元形状データから自動車周りの流れ場を高速に推定する３次元畳み込みニューラルネットワークベースのモデルを紹介する。車の形状に合わせた流れ場を推定するために、モデルの構造及び学習時のロス関数を工夫し、高速、かつ、従来手法より大幅な推定精度向上を実現した。
〔セキュリティ〕〔認識・検出〕
○画像処理による置き引き・遺失物につながる所持品の検出/徳島大学/寺田 賢治
〔その他〕〔実装技術〕
監視カメラ映像からの人の所持品の検出手法を紹介する。本手法はOpen Poseを用いた人の骨格情報と混合正規分布を用いた前景候補領域から所持品領域を抽出した上で色情報を用いて所持品を種類別に認識する。本手法の有効性を検証するために行った実験により、高精度にキャリーバック、肩掛けバック、リュックサックを検出できることを示した。○廃棄物処理・資源循環分野におけるAI画像診断ソリューションの開発/早稲田大学/小野田 弘士
労働力不足、非接触化への対応など廃棄物処理・資源循環分野においてもデジタル化の取り組みが求められている。本稿では、筆者らの研究グループによるAIによる画像診断を用いたソリューションの開発成果について紹介する。
■話題の製品と技術
○設計製造業におけるVRの活用と導入の現状について/㈱ATINDE/久木元 伸如
設計製造業へのVRの活用は期待されているが、一部の企業の限られた部署のみに導入にされ普及には至っていない。VRの体験が少なくその有用性を体感できていないことが原因である。一方でVR導入に前向きな企業では手戻りをなくすために設計レビューの段階で問題箇所をVRで発見し効率的な設計を行っている。本稿では、VRの有用性について述べ導入に消極的な意見と積極的な意見を比較する。
○画像AI開発における課題と解決策について/㈱Citadel AI/小林 裕宜
AIを取り巻く世界の法的規制動向、その中で企業として備えておくべきAIの品質に対する課題とその検証方法、またそれを効率的に実現するためのソリューションについて、特に画像AIのケースを中心に具体的に解説する。
■特集：高速・高画素エリアセンサーカメラと各社の取り組み②
○超高画素また高速エリアセンサーカメラ/㈱アプロリンク/吉田 慎吾
昨今多くのカメラメーカは、マシンビジョンに加え地上撮影用、文化財のデジタル画像化、サイエンス、医療用向けに高解像度カメラを開発している。また、その高解像画像をいかにスムーズかつ高速に、PCを含む外部コントローラに転送できるかを競い合っている。本稿では、当社が取り扱うカメラの中でも、特にユニークな特徴を持った、極高解像度、また高速データ転送、ハイフレームレートカメラを解説する。
○高速・高解像GigEカメラのGVSP制御と長時間録画/㈱アルゴ/西田 祐矢
「EVT社製25GigEカメラ５台をPTP同期し、Nvidia SN2010スイッチングハブを経由して100G NIC x1chで90Gbps以上のGVSPをフレーム落ちなしで取り込む事例」と、「Pliops社のXDPカードを使用してソリダイムSSDをRAID ５構築し、EVT社製25GigEカメラのGVSPをインライン圧縮しながらフレーム落ちなしで録画する事例」の二つを紹介する。
○レンズで画像はどれだけ変わるか/㈱ヴイ・エス・テクノロジー/小粥 健志郎
画像検査用カメラの高解像化、大型化に伴い、ともに使用されるレンズにもそれに見合った性能が求められている。そこでレンズの持つ解像力の違いと、それを示すMTFグラフについて解説する。また高解像・広視野を活かした近年のアプリケーションについても紹介する。
○高解像度、ハイスピードカメラの製品紹介とインターフェースについて/テクノホライゾン㈱/毛受 祐也・布川 純平
高解像度化、高速化が進んでいる産業用カメラ。今回は当社で取り扱いのVieworks社製高解像度・ハイスピードカメラ製品、及びBitFlow社製のフレームグラバーボードを紹介する。
○高画素化と高速化が進む産業用カメラ 東芝テリー㈱/笹本 益民
近年、産業用カメラに採用されるイメージセンサは高画素化、高速化の一途を辿っている。それに伴い、カメラインターフェースも多様化が進んでいる。本稿では、産業用カメラに採用されている代表的なインターフェースを速度毎に分類し、その特長とそれに対応したカメラ製品を紹介する。
○電子機器検査におけるCXP-12対応ビジョンシステムの活用/Basler AG
Basler CoaXPress 2.0（CXP-12）対応カメラboostの電子機器検査における活用事例を紹介する。
〔外観検査〕〔認識・検出〕
○Grad-CAMによる工業材料の欠陥領域の可視化性能を向上させる画像拡張法とCNNによる分類時のスコアの影響/山口東京理科大学/永田 寅臣・阿部 凌真・有馬 滉宜・清水 竜樹
訓練済みのCNNが画像分類を行った場合に判定結果に影響を及ぼしたと思われる領域を可視化する手法であるGrad-CAM（Gradient-weighted Class Activation Mapping）を利用するにあたり、可視化性能を向上させる画像拡張法について検討し、予測スコアの影響について考察した結果を解説する。
〔ロボットビジョン〕〔認識・検出〕
○効率的な動作認識のためのシフトによる時間的な相互アテンションを用いたVision Transformer/名古屋工業大学/玉木 徹・橋口 凌大
効率的な動作認識のために時間的な相互アテンション機構を導入したマルチヘッド自己・相互アテンション（Multi-headSelf/Cross-Attention、MSCA）を提案する。これは追加の計算量がなく効率的であり、ViTを時間的に拡張するために適した構造となっている。Kineitcs400を用いた実験により提案手法の有効性と、従来手法に対する優位性を示す。
〔自動車〕〔解析・計測〕
○3D CNNによる自動車周りの流れ場推定/日産自動車㈱/陳 放歌・南里 卓也・赤坂 啓
車の３次元形状データから自動車周りの流れ場を高速に推定する３次元畳み込みニューラルネットワークベースのモデルを紹介する。車の形状に合わせた流れ場を推定するために、モデルの構造及び学習時のロス関数を工夫し、高速、かつ、従来手法より大幅な推定精度向上を実現した。
〔セキュリティ〕〔認識・検出〕
○画像処理による置き引き・遺失物につながる所持品の検出/徳島大学/寺田 賢治
〔その他〕〔実装技術〕
監視カメラ映像からの人の所持品の検出手法を紹介する。本手法はOpen Poseを用いた人の骨格情報と混合正規分布を用いた前景候補領域から所持品領域を抽出した上で色情報を用いて所持品を種類別に認識する。本手法の有効性を検証するために行った実験により、高精度にキャリーバック、肩掛けバック、リュックサックを検出できることを示した。○廃棄物処理・資源循環分野におけるAI画像診断ソリューションの開発/早稲田大学/小野田 弘士
労働力不足、非接触化への対応など廃棄物処理・資源循環分野においてもデジタル化の取り組みが求められている。本稿では、筆者らの研究グループによるAIによる画像診断を用いたソリューションの開発成果について紹介する。
■話題の製品と技術
○設計製造業におけるVRの活用と導入の現状について/㈱ATINDE/久木元 伸如
設計製造業へのVRの活用は期待されているが、一部の企業の限られた部署のみに導入にされ普及には至っていない。VRの体験が少なくその有用性を体感できていないことが原因である。一方でVR導入に前向きな企業では手戻りをなくすために設計レビューの段階で問題箇所をVRで発見し効率的な設計を行っている。本稿では、VRの有用性について述べ導入に消極的な意見と積極的な意見を比較する。
○画像AI開発における課題と解決策について/㈱Citadel AI/小林 裕宜
AIを取り巻く世界の法的規制動向、その中で企業として備えておくべきAIの品質に対する課題とその検証方法、またそれを効率的に実現するためのソリューションについて、特に画像AIのケースを中心に具体的に解説する。
■特集：高速・高画素エリアセンサーカメラと各社の取り組み②
○超高画素また高速エリアセンサーカメラ/㈱アプロリンク/吉田 慎吾
昨今多くのカメラメーカは、マシンビジョンに加え地上撮影用、文化財のデジタル画像化、サイエンス、医療用向けに高解像度カメラを開発している。また、その高解像画像をいかにスムーズかつ高速に、PCを含む外部コントローラに転送できるかを競い合っている。本稿では、当社が取り扱うカメラの中でも、特にユニークな特徴を持った、極高解像度、また高速データ転送、ハイフレームレートカメラを解説する。
○高速・高解像GigEカメラのGVSP制御と長時間録画/㈱アルゴ/西田 祐矢
「EVT社製25GigEカメラ５台をPTP同期し、Nvidia SN2010スイッチングハブを経由して100G NIC x1chで90Gbps以上のGVSPをフレーム落ちなしで取り込む事例」と、「Pliops社のXDPカードを使用してソリダイムSSDをRAID ５構築し、EVT社製25GigEカメラのGVSPをインライン圧縮しながらフレーム落ちなしで録画する事例」の二つを紹介する。
○レンズで画像はどれだけ変わるか/㈱ヴイ・エス・テクノロジー/小粥 健志郎
画像検査用カメラの高解像化、大型化に伴い、ともに使用されるレンズにもそれに見合った性能が求められている。そこでレンズの持つ解像力の違いと、それを示すMTFグラフについて解説する。また高解像・広視野を活かした近年のアプリケーションについても紹介する。
○高解像度、ハイスピードカメラの製品紹介とインターフェースについて/テクノホライゾン㈱/毛受 祐也・布川 純平
高解像度化、高速化が進んでいる産業用カメラ。今回は当社で取り扱いのVieworks社製高解像度・ハイスピードカメラ製品、及びBitFlow社製のフレームグラバーボードを紹介する。
○高画素化と高速化が進む産業用カメラ 東芝テリー㈱/笹本 益民
近年、産業用カメラに採用されるイメージセンサは高画素化、高速化の一途を辿っている。それに伴い、カメラインターフェースも多様化が進んでいる。本稿では、産業用カメラに採用されている代表的なインターフェースを速度毎に分類し、その特長とそれに対応したカメラ製品を紹介する。
○電子機器検査におけるCXP-12対応ビジョンシステムの活用/Basler AG
Basler CoaXPress 2.0（CXP-12）対応カメラboostの電子機器検査における活用事例を紹介する。
2,300円
―
■解説
〔FA 解析・計測〕
○動き制約と固定2次元ランダムパターンを用いた移動物体の密な形状復元/㈱デンソーアイティーラボラトリ/住吉 信一/兵庫県立大学/日浦 慎作
自動生産シナリオにおける動物体の形状復元の問題に取り組む。金属部品のような非拡散反射物を対象に、スリット光投影法よりも高速、かつ、高精度に復元が可能な手法を紹介する。
〔自動車 解析・計測〕
○集計突発指標算出技術/日本電信電話㈱/林 亜紀・横畑 夕貴・秦 崇洋・森 皓平・神谷 正人
映像からレーン単位の渋滞を検知する場合、画像処理の計算量と通信量の低減が重要となる。本稿では、コネクティッドカーの台数を地図上に定めたメッシュごとに集計し、定常状態からの乖離度合いを定量化することで収集する映像を厳選する「集計突発指標算出技術」について述べる。
○姿勢情報を用いた魚眼ステレオカメラによる路面測距/京セラ㈱/外舘 弘理・渋沢 英次郎/名古屋工業大学/福嶋 慶繁
魚眼カメラの姿勢情報を利用した、動的環境における路面の高精度な測距手法を紹介する。PlaneSweep 法[1] へ現実の魚眼カメラに適したモデルを採用し、さらに平面の仮定にカメラ姿勢を反映することで、本手法は路面などの近距離の平面構造物を高精度かつ高密度に測距可能である。
〔ロボットビジョン 認識・検出〕
○情景画像中の重要テキストの検出と伝送 東北大学/大町 真一郎・宮崎 智/農林水産業支援 解析計測
環境中のテキストを検出し認識することで有用な情報が提供できる。しかし、重要度を考慮せず全てのテキストの情報を提示することは逆に混乱の原因となり得る。本稿では、情景画像から重要なテキストを検出し、効率的に保存・伝送するための手法を紹介する。
○魚群モニタリングを目的とした携帯型ステレオカメラ 北海道大学/米山 和良・高橋 勇樹
市販品のビデオカメラ２機を使用してダイバーが片手で可搬・撮影できる携帯型ステレオカメラを作製した。海上生簀に放流した天然クロマグロ幼魚５個体の個体間距離、網地と魚群の距離を３次元計測できたことから魚群モニタリングに有効なことがわかった。
〔その他 画像処理〕
○画像処理・計測技術を用いた熊本城の石垣照合システムの開発/熊本大学/上瀧 剛/信州大学/白井 啓一郎/凸版印刷㈱/岸上 剛士
地震で崩落した熊本城石垣の石材に対して、崩落前後の写真を、画像照合を用いることで石材の元の所在位置を特定するシステムを開発したのでそれを紹介する。
〔その他 入力〕
○最先端機械学習モデル「Vision Transformer」に基づくレンズレスカメラの画像再構成手法/東京工業大学/潘 秀曦・ 武山 彩織・山口 雅浩
■特集１：高速・高画素エリアセンサーカメラと各社の取り組①
○CoaXPress規格対応 高解像度・高速度カメラ製品の紹介/㈱アド・サイエンス/深田 篤志・岸 祐輔
SVS-VISTEK社のカメラ製品から、次世代通信規格CoaXPress採用モデルを紹介する。同規格は、高解像度・高速度マシンビジョンシステムの構築に有用である。また、優れた動作安定性を持つEuresys社のフレームグラバーも紹介する。
○Baumer社製高速・高解像度10GigE Visionカメラおよび画像入力ボードによる処理速度改善例の紹介/キヤノンITソリューションズ㈱/坂野 暁
200以上のラインナップを誇るBaumer社製産業用カメラの内、GigE Visionカメラの機能や特徴、そして、システム構築に必要なハードウェア・ソフトウェアについて紹介する。
○高画素エリアイメージセンサ用レンズとこれからのマシンビジョンレンズ/CBC㈱/平野 勝也
産業用カメラに用いられるイメージセンサでは、画素サイズの微細化とイメージサイズの大型化が進んでいる。これらのイメージセンサが搭載される産業用カメラは、自動車のナンバー認識や、ドローンやUAVでの検査、スポーツの映像解析などに使用されるなど用途は多岐にわたる。これらの産業用イメージング市場において、近年一般的になってきたマシンビジョンレンズで採用されるレンズ技術や当社レンズ製品の特長を紹介する。
○医療・ライフサイエンス分野におけるCoaXPress 2.0の活用/Basler AG/トーマス･カーロウ/フェリックス･ケムニッツ
画像処理向けの高速インターフェース規格として登場したCoaXPress 2.0（CXP-12）は、高速・高解像度撮影が可能であることから、医療・ライフサイエンス分野における活用が期待されている。本稿では、その具体的なメリットについて詳しく解説する。
○信号ラインの高速化/平河ヒューテック㈱
民生用及び産業用映像機器向け製品は、近年信号ラインの周波数帯域が加速的に上がってきている。データ形式にはアナログ伝送とデジタル伝送の二つがある。デジタル伝送はシングルエンド（Single-ended）と差動（Differential）がある。信号ラインが高速になるに連れて高周波特性（減衰量、リターンロス、特性インピーダンスおよびSKEW）が重要である。高周波特性を最大限に引き出すために絶縁体の精度（導体外径、絶縁体外径、比誘電率の安定、真円度）を高めることは必須である。本稿では、高速信号ラインへのケーブルとして絶縁体精度への取り組みを紹介する。
■特集２：導入が加速するエッジAIカメラソリューション②
○エッジAIカメラ活用最新事例/Avintonジャパン㈱
AvintonのエッジAIカメラソリューション概要および建設現場の作業効率化、フィリピンマングローブ林自然保護、リモートサポートサービスについて紹介する。同時に、開発中の新機能についても公開。
○多品種少量生産品の検査自動化を実現するエッジAI端末/㈱システム計画研究所/ISP/井上 忠治
日本の製造業に多い多品種少量生産品の検査自動化に関するポイントと、検査自動化を実現する方法について解説する。
○リアルタイム・低コスト・低消費電力エコでサステナブルなＦＣＮＴのエッジAIソリューション/ＦＣＮＴ㈱/山田 竜太郎・小上 祐一郎
ニューノーマル時代の社会課題解決を目的にハードウェアとAIを掛け合わせた「エッジAI」の利活用が期待・注目されている。エッジAI技術を活用したエッジAIソリューションの内、河川やため池などの水位検知ソリューションを例に概要や特長、導入事例について紹介する。
■シリーズ
○イメージングリソースガイド⑬/エドモンド・オプティクス・ジャパン㈱
ユーザーのアプリケーションがマシンビジョン、ライフサイエンス、セキュリティ、或いはITSシステムにかかわらず、イメージング技術の基本を理解しておくことは、洗練されたイメージングシステムの開発や導入に欠かせない。センサーや照明技術の進歩がシステム対応力に無限の可能性を秘める一方、これらの技術のデザインや製造には物理的限界があるのも事実である。光学部品もこの例外ではなく、オプティクスがシステム性能の制限因子になることもしばしある。本連載は、読者がイメージングシステムの特定やシステム性能の最大化を行い、かつ投資コストを最小化するのをサポートする目的でデザインされている。
〔FA 解析・計測〕
○動き制約と固定2次元ランダムパターンを用いた移動物体の密な形状復元/㈱デンソーアイティーラボラトリ/住吉 信一/兵庫県立大学/日浦 慎作
自動生産シナリオにおける動物体の形状復元の問題に取り組む。金属部品のような非拡散反射物を対象に、スリット光投影法よりも高速、かつ、高精度に復元が可能な手法を紹介する。
〔自動車 解析・計測〕
○集計突発指標算出技術/日本電信電話㈱/林 亜紀・横畑 夕貴・秦 崇洋・森 皓平・神谷 正人
映像からレーン単位の渋滞を検知する場合、画像処理の計算量と通信量の低減が重要となる。本稿では、コネクティッドカーの台数を地図上に定めたメッシュごとに集計し、定常状態からの乖離度合いを定量化することで収集する映像を厳選する「集計突発指標算出技術」について述べる。
○姿勢情報を用いた魚眼ステレオカメラによる路面測距/京セラ㈱/外舘 弘理・渋沢 英次郎/名古屋工業大学/福嶋 慶繁
魚眼カメラの姿勢情報を利用した、動的環境における路面の高精度な測距手法を紹介する。PlaneSweep 法[1] へ現実の魚眼カメラに適したモデルを採用し、さらに平面の仮定にカメラ姿勢を反映することで、本手法は路面などの近距離の平面構造物を高精度かつ高密度に測距可能である。
〔ロボットビジョン 認識・検出〕
○情景画像中の重要テキストの検出と伝送 東北大学/大町 真一郎・宮崎 智/農林水産業支援 解析計測
環境中のテキストを検出し認識することで有用な情報が提供できる。しかし、重要度を考慮せず全てのテキストの情報を提示することは逆に混乱の原因となり得る。本稿では、情景画像から重要なテキストを検出し、効率的に保存・伝送するための手法を紹介する。
○魚群モニタリングを目的とした携帯型ステレオカメラ 北海道大学/米山 和良・高橋 勇樹
市販品のビデオカメラ２機を使用してダイバーが片手で可搬・撮影できる携帯型ステレオカメラを作製した。海上生簀に放流した天然クロマグロ幼魚５個体の個体間距離、網地と魚群の距離を３次元計測できたことから魚群モニタリングに有効なことがわかった。
〔その他 画像処理〕
○画像処理・計測技術を用いた熊本城の石垣照合システムの開発/熊本大学/上瀧 剛/信州大学/白井 啓一郎/凸版印刷㈱/岸上 剛士
地震で崩落した熊本城石垣の石材に対して、崩落前後の写真を、画像照合を用いることで石材の元の所在位置を特定するシステムを開発したのでそれを紹介する。
〔その他 入力〕
○最先端機械学習モデル「Vision Transformer」に基づくレンズレスカメラの画像再構成手法/東京工業大学/潘 秀曦・ 武山 彩織・山口 雅浩
■特集１：高速・高画素エリアセンサーカメラと各社の取り組①
○CoaXPress規格対応 高解像度・高速度カメラ製品の紹介/㈱アド・サイエンス/深田 篤志・岸 祐輔
SVS-VISTEK社のカメラ製品から、次世代通信規格CoaXPress採用モデルを紹介する。同規格は、高解像度・高速度マシンビジョンシステムの構築に有用である。また、優れた動作安定性を持つEuresys社のフレームグラバーも紹介する。
○Baumer社製高速・高解像度10GigE Visionカメラおよび画像入力ボードによる処理速度改善例の紹介/キヤノンITソリューションズ㈱/坂野 暁
200以上のラインナップを誇るBaumer社製産業用カメラの内、GigE Visionカメラの機能や特徴、そして、システム構築に必要なハードウェア・ソフトウェアについて紹介する。
○高画素エリアイメージセンサ用レンズとこれからのマシンビジョンレンズ/CBC㈱/平野 勝也
産業用カメラに用いられるイメージセンサでは、画素サイズの微細化とイメージサイズの大型化が進んでいる。これらのイメージセンサが搭載される産業用カメラは、自動車のナンバー認識や、ドローンやUAVでの検査、スポーツの映像解析などに使用されるなど用途は多岐にわたる。これらの産業用イメージング市場において、近年一般的になってきたマシンビジョンレンズで採用されるレンズ技術や当社レンズ製品の特長を紹介する。
○医療・ライフサイエンス分野におけるCoaXPress 2.0の活用/Basler AG/トーマス･カーロウ/フェリックス･ケムニッツ
画像処理向けの高速インターフェース規格として登場したCoaXPress 2.0（CXP-12）は、高速・高解像度撮影が可能であることから、医療・ライフサイエンス分野における活用が期待されている。本稿では、その具体的なメリットについて詳しく解説する。
○信号ラインの高速化/平河ヒューテック㈱
民生用及び産業用映像機器向け製品は、近年信号ラインの周波数帯域が加速的に上がってきている。データ形式にはアナログ伝送とデジタル伝送の二つがある。デジタル伝送はシングルエンド（Single-ended）と差動（Differential）がある。信号ラインが高速になるに連れて高周波特性（減衰量、リターンロス、特性インピーダンスおよびSKEW）が重要である。高周波特性を最大限に引き出すために絶縁体の精度（導体外径、絶縁体外径、比誘電率の安定、真円度）を高めることは必須である。本稿では、高速信号ラインへのケーブルとして絶縁体精度への取り組みを紹介する。
■特集２：導入が加速するエッジAIカメラソリューション②
○エッジAIカメラ活用最新事例/Avintonジャパン㈱
AvintonのエッジAIカメラソリューション概要および建設現場の作業効率化、フィリピンマングローブ林自然保護、リモートサポートサービスについて紹介する。同時に、開発中の新機能についても公開。
○多品種少量生産品の検査自動化を実現するエッジAI端末/㈱システム計画研究所/ISP/井上 忠治
日本の製造業に多い多品種少量生産品の検査自動化に関するポイントと、検査自動化を実現する方法について解説する。
○リアルタイム・低コスト・低消費電力エコでサステナブルなＦＣＮＴのエッジAIソリューション/ＦＣＮＴ㈱/山田 竜太郎・小上 祐一郎
ニューノーマル時代の社会課題解決を目的にハードウェアとAIを掛け合わせた「エッジAI」の利活用が期待・注目されている。エッジAI技術を活用したエッジAIソリューションの内、河川やため池などの水位検知ソリューションを例に概要や特長、導入事例について紹介する。
■シリーズ
○イメージングリソースガイド⑬/エドモンド・オプティクス・ジャパン㈱
ユーザーのアプリケーションがマシンビジョン、ライフサイエンス、セキュリティ、或いはITSシステムにかかわらず、イメージング技術の基本を理解しておくことは、洗練されたイメージングシステムの開発や導入に欠かせない。センサーや照明技術の進歩がシステム対応力に無限の可能性を秘める一方、これらの技術のデザインや製造には物理的限界があるのも事実である。光学部品もこの例外ではなく、オプティクスがシステム性能の制限因子になることもしばしある。本連載は、読者がイメージングシステムの特定やシステム性能の最大化を行い、かつ投資コストを最小化するのをサポートする目的でデザインされている。
2,300円
―
■解説
〔外観検査 認識・検出〕
○高次局所自己相関特徴量とOne-class SVMに基づくプラスチック成型部品の画像検査/佐賀大学/江口 大雅・Yeoh Wen Liang・山口 暢彦・奥村 浩・福田 修
近年、消費者の嗜好の多様化が加速度的に進む影響で高品質な多品種少量生産が製造現場に求められており、効率的かつ高精度な画像検査システムの開発が急務となっている。現行の画像検査システムの課題点の一つである検査対象部品の位置合わせによる非効率性を、位置不変性という特性をもつ「高次局所自己相関特徴量」で補完する画像検査システムを開発することで解決を図った。本稿では、提案システムの概要と簡単な検証実験の一例を紹介する。
〔ロボットビジョン 認識・検出〕
○多重解像度視差統合によるステレオマッチングの高精度化/大阪大学/福井 界人・山藤 浩明・大倉 史生・松下 康之
近年提案されている機械学習に基づく視差推定の手法は高精度な推定が可能な一方、多くの手法では事前に与えた最大視差を超える視差を推定できないという課題がある。本研究では、視差の大きさが画像解像度に比例するという点に着目し、多重解像度推定視差を適切に統合する手法を提案する。結果として、事前に与えた最大視差によらない高精度な推定を実現した。
〔自動車 その他〕
○LiDARとカメラを用いたセンサフュージョンによる遠距離スパースポイントクラウドの補間手法/芝浦工業大学/伊東 敏夫・齊藤 真衣・沈 舜聡
LiDARは、自動運転システムの外部センサとして重要な役割を担っている。しかし、遠距離ではポイントクラウドがまばらになってしまうという問題があり、対象物に関する正確な情報を得ることが困難となる。そこで、カメラとLiDARのセンサフュージョンによる補間手法を提案する。これは、カメラのRGBデータを用いて、隣接するフレームで対応点を探索するものである。本稿では、この手法を先行車両に適用して計算コストと形状復元精度を評価し、ポイントクラウドデータのクラスタリングとSVMに基づく分類した結果を紹介する。
〔自動車 認識・検出〕
○レーン別渋滞検知技術/日本電信電話㈱/森 皓平・横畑 夕貴・林 亜紀・秦 崇洋・神谷 正人
商業施設の駐車場への入庫待ちや右左折レーン車列の車両群など、レーン単位の渋滞車列を検知し情報提供することで、これまでにない高度なナビゲーションを実現できると考えている。本稿では、コネクティッドカーの収集可能な情報からレーン単位の渋滞車列を検知する技術について述べる。
〔インフラ整備 認識・検出〕
○ロックフィルダムの堤体点検への画像認識AIの適用 八千代エンジニヤリング㈱/藤井 純一郎
ロックフィルダムの堤体表面にはリップラップ材と呼ばれる岩が配置され、その点検はダム技術者の現地調査により行われてきた。それに対し、深層学習による物体検出を用いてリップラップ材の風化状況を自動検出する手法を開発し点、検作業の省力化と点検評価の均一化を実現した。
〔その他（建設現場） 解析.計測〕
○深層学習を用いた建設現場の安全管理/法政大学/今井 龍一／琉球大学/神谷 大介／大阪経済大学/井上 晴可／関西大学/田中 成典
我が国では、Society 5.0の提唱を契機として、建設現場では生産性向上や安全管理の発展に大きく寄与する技術の開発に関心が高まっている。安全管理の一方策として、ビデオカメラを用いて危険の恐れがある作業者へのリアルタイムな警告が考えられるが、この場合、作業者の自動識別が必要となる。しかし、深層学習を用いた顔認証、歩容認証や人物同定などの既存研究では、服装などが類似する作業者が往来する建設現場への適用は困難である。そこで、著者らは、人工知能を応用することで、建設現場の安全管理に適用可能な人物の識別技術の開発に取り組んでいる。本稿では、実現場を想定した環境下で撮影した映像に提案手法を適用したケーススタディの結果を紹介する。
〔認識・検出〕
○ディープニューラルネットワークのための説明可能な識別器/大阪大学/中島 悠太
ディープニューラルネットワーク（Deep Neural Network; DNN）は、画像認識をはじめとする様々なタスクで高い性能を発揮しているが、一方でそのブラックボックス性が問題視されている。本稿では、DNNの識別器に説明可能性を組み込むSCOUTERと呼ばれる手法について、技術的な面から解説する。
〔セキュリティ 認識・検出〕
○マルチピンホールカメラによる人物検出/パナソニックホールディングス㈱/佐藤 智・加藤 祐介・安木 俊介・登 一生
本稿では、CGで作成したマルチピンホール画像と通常カメラ画像を利用し、店舗内シーンでの人物検出タスクにおいてマルチピンホール画像が有効であることを確認する。また、マルチピンホールマスクに対応するPoint Spread Function （PSF） を最適化することで、さらに高精度な人物検出を実現できたので紹介する。
〔エンターテインメント 画像処理〕
○深層学習による劣化映像のデジタルリマスター/筑波大学/飯塚 里志
深層学習を用いて古い映画や記録映像のデジタルリマスターを行う手法を解説する。この手法では、時空間畳み込み演算やattention機構を用いた畳み込みニューラルネットワークにより、様々な劣化を自動で検出・修復し、さらに参照カラー画像を用いて任意の色彩復元まで行うことができる。
〔エンタテイメント 認識・検出〕
○キャプション及び物体認識ラベルを用いた描画内容に即した駄洒落文の選択手法/青山学院大学/浅野 歴・谷津 元樹・森田 武史
ソーシャルロボットが発話を行う際、駄洒落を付加できれば、ロボットに対し、より高い親近感を持ちうると考えられる。本研究では既存のキャプション生成モデルやオブジェクト検出を用いて画像から重要語を抽出し、駄洒落文を収集したコーパスから画像に合った駄洒落文を選択するためのランキング手法を提案する。
■特集：導入が加速するエッジAIカメラソリューション①
○スマートシティの「目」となる「映像エッジAI」プラットフォーム/EDGEMATRIX ㈱/本橋 信也
カメラ映像を現場（エッジ）でAI処理しリアルタイム活用することは、安全安心で効率性の高いスマートシティの「目」として重要になる。本稿ではこれを実現する「映像エッジAI」プラットフォームについて紹介する。
○エッジAIソリューションを創出する共創環境/コニカミノルタ㈱/西上 直孝・照井 真穂
AI・IoTの活用が広まっている中、現場の映像をエッジでAI処理するニーズが高まっている。当社では、画像IoTプラットフォーム「FORXAI」を立ち上げ、数々のエッジAI ソリューションをパートナー企業と創出している。本稿では、FORXAIの技術概要および主要な共創事例を紹介する。
○ドライブレコーダーのエッジAIとしての利用事例/㈱JVCケンウッド/佐藤 匡
車載用通信型ドライブレコーダー（DVR）を車載専用機としてだけではなく、エッジAIを 実現する低価格で高信頼性のデバイスとして定義できないか、という取り組みを開始、様々な現場でPoCや実用化が始まっており、本稿ではその中でもATMにおける特殊詐欺防止のソリューションを紹介する。
○AIカメラを活用したサービスの社会実装に向けて/Vieureka㈱/藤田 真継
AIカメラを活用したサービスは総じて実証実験に留まっており、本格的な社会実装には至っていないのが実情である。当社は社会実装実現のポイントの一つとして導入後のサービス運用に焦点を当てエッジデバイスマネージメントサービスを展開している。本稿では、その重要性やメリットについて述べる。
○映像のリアルタイム常時監視と問題事象の早期発見/㈱モルフォAIソリューションズ/栗原 洸太
当社で開発を行っている、セキュリティカメラ映像のAI画像解析ソリューション「みまもりAI：Duranta」の機能、ユースケース、サーバ/エッジでの構成、導入事例を紹介する。
〔外観検査 認識・検出〕
○高次局所自己相関特徴量とOne-class SVMに基づくプラスチック成型部品の画像検査/佐賀大学/江口 大雅・Yeoh Wen Liang・山口 暢彦・奥村 浩・福田 修
近年、消費者の嗜好の多様化が加速度的に進む影響で高品質な多品種少量生産が製造現場に求められており、効率的かつ高精度な画像検査システムの開発が急務となっている。現行の画像検査システムの課題点の一つである検査対象部品の位置合わせによる非効率性を、位置不変性という特性をもつ「高次局所自己相関特徴量」で補完する画像検査システムを開発することで解決を図った。本稿では、提案システムの概要と簡単な検証実験の一例を紹介する。
〔ロボットビジョン 認識・検出〕
○多重解像度視差統合によるステレオマッチングの高精度化/大阪大学/福井 界人・山藤 浩明・大倉 史生・松下 康之
近年提案されている機械学習に基づく視差推定の手法は高精度な推定が可能な一方、多くの手法では事前に与えた最大視差を超える視差を推定できないという課題がある。本研究では、視差の大きさが画像解像度に比例するという点に着目し、多重解像度推定視差を適切に統合する手法を提案する。結果として、事前に与えた最大視差によらない高精度な推定を実現した。
〔自動車 その他〕
○LiDARとカメラを用いたセンサフュージョンによる遠距離スパースポイントクラウドの補間手法/芝浦工業大学/伊東 敏夫・齊藤 真衣・沈 舜聡
LiDARは、自動運転システムの外部センサとして重要な役割を担っている。しかし、遠距離ではポイントクラウドがまばらになってしまうという問題があり、対象物に関する正確な情報を得ることが困難となる。そこで、カメラとLiDARのセンサフュージョンによる補間手法を提案する。これは、カメラのRGBデータを用いて、隣接するフレームで対応点を探索するものである。本稿では、この手法を先行車両に適用して計算コストと形状復元精度を評価し、ポイントクラウドデータのクラスタリングとSVMに基づく分類した結果を紹介する。
〔自動車 認識・検出〕
○レーン別渋滞検知技術/日本電信電話㈱/森 皓平・横畑 夕貴・林 亜紀・秦 崇洋・神谷 正人
商業施設の駐車場への入庫待ちや右左折レーン車列の車両群など、レーン単位の渋滞車列を検知し情報提供することで、これまでにない高度なナビゲーションを実現できると考えている。本稿では、コネクティッドカーの収集可能な情報からレーン単位の渋滞車列を検知する技術について述べる。
〔インフラ整備 認識・検出〕
○ロックフィルダムの堤体点検への画像認識AIの適用 八千代エンジニヤリング㈱/藤井 純一郎
ロックフィルダムの堤体表面にはリップラップ材と呼ばれる岩が配置され、その点検はダム技術者の現地調査により行われてきた。それに対し、深層学習による物体検出を用いてリップラップ材の風化状況を自動検出する手法を開発し点、検作業の省力化と点検評価の均一化を実現した。
〔その他（建設現場） 解析.計測〕
○深層学習を用いた建設現場の安全管理/法政大学/今井 龍一／琉球大学/神谷 大介／大阪経済大学/井上 晴可／関西大学/田中 成典
我が国では、Society 5.0の提唱を契機として、建設現場では生産性向上や安全管理の発展に大きく寄与する技術の開発に関心が高まっている。安全管理の一方策として、ビデオカメラを用いて危険の恐れがある作業者へのリアルタイムな警告が考えられるが、この場合、作業者の自動識別が必要となる。しかし、深層学習を用いた顔認証、歩容認証や人物同定などの既存研究では、服装などが類似する作業者が往来する建設現場への適用は困難である。そこで、著者らは、人工知能を応用することで、建設現場の安全管理に適用可能な人物の識別技術の開発に取り組んでいる。本稿では、実現場を想定した環境下で撮影した映像に提案手法を適用したケーススタディの結果を紹介する。
〔認識・検出〕
○ディープニューラルネットワークのための説明可能な識別器/大阪大学/中島 悠太
ディープニューラルネットワーク（Deep Neural Network; DNN）は、画像認識をはじめとする様々なタスクで高い性能を発揮しているが、一方でそのブラックボックス性が問題視されている。本稿では、DNNの識別器に説明可能性を組み込むSCOUTERと呼ばれる手法について、技術的な面から解説する。
〔セキュリティ 認識・検出〕
○マルチピンホールカメラによる人物検出/パナソニックホールディングス㈱/佐藤 智・加藤 祐介・安木 俊介・登 一生
本稿では、CGで作成したマルチピンホール画像と通常カメラ画像を利用し、店舗内シーンでの人物検出タスクにおいてマルチピンホール画像が有効であることを確認する。また、マルチピンホールマスクに対応するPoint Spread Function （PSF） を最適化することで、さらに高精度な人物検出を実現できたので紹介する。
〔エンターテインメント 画像処理〕
○深層学習による劣化映像のデジタルリマスター/筑波大学/飯塚 里志
深層学習を用いて古い映画や記録映像のデジタルリマスターを行う手法を解説する。この手法では、時空間畳み込み演算やattention機構を用いた畳み込みニューラルネットワークにより、様々な劣化を自動で検出・修復し、さらに参照カラー画像を用いて任意の色彩復元まで行うことができる。
〔エンタテイメント 認識・検出〕
○キャプション及び物体認識ラベルを用いた描画内容に即した駄洒落文の選択手法/青山学院大学/浅野 歴・谷津 元樹・森田 武史
ソーシャルロボットが発話を行う際、駄洒落を付加できれば、ロボットに対し、より高い親近感を持ちうると考えられる。本研究では既存のキャプション生成モデルやオブジェクト検出を用いて画像から重要語を抽出し、駄洒落文を収集したコーパスから画像に合った駄洒落文を選択するためのランキング手法を提案する。
■特集：導入が加速するエッジAIカメラソリューション①
○スマートシティの「目」となる「映像エッジAI」プラットフォーム/EDGEMATRIX ㈱/本橋 信也
カメラ映像を現場（エッジ）でAI処理しリアルタイム活用することは、安全安心で効率性の高いスマートシティの「目」として重要になる。本稿ではこれを実現する「映像エッジAI」プラットフォームについて紹介する。
○エッジAIソリューションを創出する共創環境/コニカミノルタ㈱/西上 直孝・照井 真穂
AI・IoTの活用が広まっている中、現場の映像をエッジでAI処理するニーズが高まっている。当社では、画像IoTプラットフォーム「FORXAI」を立ち上げ、数々のエッジAI ソリューションをパートナー企業と創出している。本稿では、FORXAIの技術概要および主要な共創事例を紹介する。
○ドライブレコーダーのエッジAIとしての利用事例/㈱JVCケンウッド/佐藤 匡
車載用通信型ドライブレコーダー（DVR）を車載専用機としてだけではなく、エッジAIを 実現する低価格で高信頼性のデバイスとして定義できないか、という取り組みを開始、様々な現場でPoCや実用化が始まっており、本稿ではその中でもATMにおける特殊詐欺防止のソリューションを紹介する。
○AIカメラを活用したサービスの社会実装に向けて/Vieureka㈱/藤田 真継
AIカメラを活用したサービスは総じて実証実験に留まっており、本格的な社会実装には至っていないのが実情である。当社は社会実装実現のポイントの一つとして導入後のサービス運用に焦点を当てエッジデバイスマネージメントサービスを展開している。本稿では、その重要性やメリットについて述べる。
○映像のリアルタイム常時監視と問題事象の早期発見/㈱モルフォAIソリューションズ/栗原 洸太
当社で開発を行っている、セキュリティカメラ映像のAI画像解析ソリューション「みまもりAI：Duranta」の機能、ユースケース、サーバ/エッジでの構成、導入事例を紹介する。
2,300円
―
■解説
〔ロボットビジョン〕〔認識・検出〕
○環境認識可能な電動棚による商品整理作業の自動化/名城大学/田崎 豪・大原 賢一
移動しながら作業するロボットはバッテリーで動くため、環境認識の演算に必要な、消費電力が大きいコンピュータの搭載が困難である。そこで、棚に環境認識機能を持たせ、ロボットに必要な情報と、作業しやすい環境を提供することで、商品整理作業を自動化した。
〔外観検査〕〔画像処理〕
○様々な学習モデルを用いた鉄筋コンクリート造壁のひび割れ幅計測/室蘭工業大学/鎌田 聖也・大笹 航汰・高瀬 裕也・溝口 光男
近年、巨大地震により鉄筋コンクリート造の建物が大きな被害を受け、使用できなくなったり、取り壊されたりすることがある。そのため、画像から損傷状況を正確で定量的に計測する技術が求められている。本研究では、複数のディープラーニングモデルを用いて、非構造壁試験体のひび割れを適切に識別し、ひび割れ幅を測定する手法を提案する。
〔インフラ整備〕〔解析・計測〕
○ゼロエナジーゲートウェイ高感度カメラ付 沖電気工業㈱/橋爪 洋・久保 祐樹・依田 淳
当社は、電源工事、通信配線工事が不要で設置容易性に優れた「ゼロエナジーゲートウェイ」を2021年３月に、販売を開始している。本稿は、その追加ラインナップとして高感度カメラ付について紹介する。
○UAV搭載型レーザスキャナ・ユニットと点群データ生成手法の開発/関西大学/窪田 諭・山本 雄平・田中 成典/法政大学/今井 龍一/大阪経済大学/中村 健二/摂南大学/塚田 義典/大阪電気通信大学/中原 匡哉
施工現場の進捗状況や災害時の状況把握での利活用を目指し、既存研究で明らかとなっている要件を基に再構成したUAV搭載型レーザスキャナと誤差要因を最適化する新たな点群データの生成方法を紹介する。
〔自動車〕〔画像処理〕
○車載カメラ画像に対する高効率符号化手法/大阪府立大学/伊藤 浩朗・吉岡 理文
自動運転システムのカメラ画像を効率的に記録する需要が高まっている。本稿では、H.264/AVCをベースとして、入力画像のうち非ROI領域をあらかじめ縮小した後に符号化処理を行う手法を提案する。評価の結果、提案手法はROI領域の画質劣化を抑えながら、発生符号量の低減効果が得られることを確認した。
〔教育〕〔認識・検出〕
○画像認識についての学習による小学生のAIに対するイメージの変容についての検討/島根大学/大久保 紀一朗/宮城教育大学/板垣 翔大/信州大学/佐藤 和紀/立命館大学/中川 哲/中村学園大学/山本 朋弘/東北大学/堀田 龍也
本研究では、小学生を対象に画像認識についての学習を実施し、児童の人工知能（Artificial Intelligence、以下AI）に対するイメージの変容を、児童のAIに対するイメージの自由記述の分析と学習中の児童の様子から検討した。実施した学習によって、AIに対する理解が深まり、恐怖感が低減したことが示唆された。
〔エンタテインメント（アートやコンテンツなど）〕〔インターフェース〕
○空中像光学系とセンシングシステムの融合について 電気通信大学/小泉 直也
空中像とは、光源から発された光が光学素子によって反射・屈折し、空中に結像したものである。ここに適切にカメラシステムを導入することで、空中像を人が直接的に操作するようなインタラクションを実現できる。本稿では、空中像光学系のセンシングシステムを融合した研究例を紹介する。
〔認識・検出〕
○修正コストに基づく物体検出評価指標の提案/㈱サイバーエージェント/大谷 まゆ
物体検出では、mean average precision（mAP）を主な評価指標として採用してきた。mAPは、画像全体から検出した物体領域に対してクラスごとのランキング性能を評価している。本研究ではmAPとは異なる観点から物体検出の性能を評価する指標を提供するため、Optimal Correction Cost（OC-cost）を設計した。
〔その他〕〔基礎研究〕
○画像処理技術の重力波観測への応用/東京都市大学/坂井 佑輔・髙橋 弘毅
重力波観測では、突発性雑音が発生し、しばしば問題になる。突発性雑音は、原因に起因する様々な時間-周波数特徴を持つため、その分類は有効である。本稿では、画像処理分野にて成果をあげている畳み込み深層ニューラルネットワークを用いた教師なし学習を突発性雑音の分類へ応用した事例について解説する。
〔認識・検出〕
○AIエッジを強化するディープラーニング技術/沖電気工業㈱/玉井 秀明・国定 恭史・川村 聡志・山本 康平
当社は、AI、特にディープラーニングヘの取り組みとして、現場の近くで稼働する業務特化型AI（AIエッジ）に注力している。本稿では、ディープラーニングをAIエッジ領域に適用する際に起こりうる課題を解決するため、OKIが研究開発中の三つのディープラーニング技術を紹介する。
■特集：電池製造における自動外観検査＆マシンビジョンテクノロジー②
○AI技術によるシート検査装置の欠陥分類性能向上/オムロン㈱/枦山 博幸
シート製品の製造における目視検査を削減するため、ルールベースとCNN（Convolutional Neural Network）を組み合わせた欠陥分類手法を提案する。２種類の欠陥で提案手法を評価した結果、目視検査同等レベルの分類性能が確認できたため、その成果をここに紹介する。
○車載バッテリー向けAI外観検査技術の紹介/㈱HACARUS/栗山 覚
少量の学習データから効率よく重要な特徴を見つけだして良い推定を行う、スパースモデリングを活用したAI外観検査技術は、良品データのみの良品学習でAIモデルを作成することができるので、金属加工品の表面や刻印部で過検知を抑えつつ、検査を自動化することが可能である。
○リチウムイオン二次電池の品質管理を支えるX線異物検査/解析ソリューション/㈱日立ハイテクサイエンス/高原 稔幸・鈴木 直貴・関 雄太
リチウムイオン二次電池（LiB）は、様々な製品で発熱・発火事故の報告がある。その原因の一つである内部短絡は、LiBに混入した金属異物が問題となることが知られており継続的な対策が行われている。当社は、LiBの内部短絡要因となる金属異物混入への対応にX線技術を用いた検査／解析技術で支援する。本稿では、LiB生産現場から得られた顧客課題を解決した検査／解析ツールを紹介する。
■シリーズ
○イメージングリソースガイド⑫/エドモンド・オプティクス・ジャパン㈱
ユーザーのアプリケーションがマシンビジョン、ライフサイエンス、セキュリティ、或いはITSシステムにかかわらず、イメージング技術の基本を理解しておくことは、洗練されたイメージングシステムの開発や導入に欠かせない。センサーや照明技術の進歩がシステム対応力に無限の可能性を秘める一方、これらの技術のデザインや製造には物理的限界があるのも事実である。光学部品もこの例外ではなく、オプティクスがシステム性能の制限因子になることもしばしある。本連載は、読者がイメージングシステムの特定やシステム性能の最大化を行い、かつ投資コストを最小化するのをサポートする目的でデザインされている。
〔ロボットビジョン〕〔認識・検出〕
○環境認識可能な電動棚による商品整理作業の自動化/名城大学/田崎 豪・大原 賢一
移動しながら作業するロボットはバッテリーで動くため、環境認識の演算に必要な、消費電力が大きいコンピュータの搭載が困難である。そこで、棚に環境認識機能を持たせ、ロボットに必要な情報と、作業しやすい環境を提供することで、商品整理作業を自動化した。
〔外観検査〕〔画像処理〕
○様々な学習モデルを用いた鉄筋コンクリート造壁のひび割れ幅計測/室蘭工業大学/鎌田 聖也・大笹 航汰・高瀬 裕也・溝口 光男
近年、巨大地震により鉄筋コンクリート造の建物が大きな被害を受け、使用できなくなったり、取り壊されたりすることがある。そのため、画像から損傷状況を正確で定量的に計測する技術が求められている。本研究では、複数のディープラーニングモデルを用いて、非構造壁試験体のひび割れを適切に識別し、ひび割れ幅を測定する手法を提案する。
〔インフラ整備〕〔解析・計測〕
○ゼロエナジーゲートウェイ高感度カメラ付 沖電気工業㈱/橋爪 洋・久保 祐樹・依田 淳
当社は、電源工事、通信配線工事が不要で設置容易性に優れた「ゼロエナジーゲートウェイ」を2021年３月に、販売を開始している。本稿は、その追加ラインナップとして高感度カメラ付について紹介する。
○UAV搭載型レーザスキャナ・ユニットと点群データ生成手法の開発/関西大学/窪田 諭・山本 雄平・田中 成典/法政大学/今井 龍一/大阪経済大学/中村 健二/摂南大学/塚田 義典/大阪電気通信大学/中原 匡哉
施工現場の進捗状況や災害時の状況把握での利活用を目指し、既存研究で明らかとなっている要件を基に再構成したUAV搭載型レーザスキャナと誤差要因を最適化する新たな点群データの生成方法を紹介する。
〔自動車〕〔画像処理〕
○車載カメラ画像に対する高効率符号化手法/大阪府立大学/伊藤 浩朗・吉岡 理文
自動運転システムのカメラ画像を効率的に記録する需要が高まっている。本稿では、H.264/AVCをベースとして、入力画像のうち非ROI領域をあらかじめ縮小した後に符号化処理を行う手法を提案する。評価の結果、提案手法はROI領域の画質劣化を抑えながら、発生符号量の低減効果が得られることを確認した。
〔教育〕〔認識・検出〕
○画像認識についての学習による小学生のAIに対するイメージの変容についての検討/島根大学/大久保 紀一朗/宮城教育大学/板垣 翔大/信州大学/佐藤 和紀/立命館大学/中川 哲/中村学園大学/山本 朋弘/東北大学/堀田 龍也
本研究では、小学生を対象に画像認識についての学習を実施し、児童の人工知能（Artificial Intelligence、以下AI）に対するイメージの変容を、児童のAIに対するイメージの自由記述の分析と学習中の児童の様子から検討した。実施した学習によって、AIに対する理解が深まり、恐怖感が低減したことが示唆された。
〔エンタテインメント（アートやコンテンツなど）〕〔インターフェース〕
○空中像光学系とセンシングシステムの融合について 電気通信大学/小泉 直也
空中像とは、光源から発された光が光学素子によって反射・屈折し、空中に結像したものである。ここに適切にカメラシステムを導入することで、空中像を人が直接的に操作するようなインタラクションを実現できる。本稿では、空中像光学系のセンシングシステムを融合した研究例を紹介する。
〔認識・検出〕
○修正コストに基づく物体検出評価指標の提案/㈱サイバーエージェント/大谷 まゆ
物体検出では、mean average precision（mAP）を主な評価指標として採用してきた。mAPは、画像全体から検出した物体領域に対してクラスごとのランキング性能を評価している。本研究ではmAPとは異なる観点から物体検出の性能を評価する指標を提供するため、Optimal Correction Cost（OC-cost）を設計した。
〔その他〕〔基礎研究〕
○画像処理技術の重力波観測への応用/東京都市大学/坂井 佑輔・髙橋 弘毅
重力波観測では、突発性雑音が発生し、しばしば問題になる。突発性雑音は、原因に起因する様々な時間-周波数特徴を持つため、その分類は有効である。本稿では、画像処理分野にて成果をあげている畳み込み深層ニューラルネットワークを用いた教師なし学習を突発性雑音の分類へ応用した事例について解説する。
〔認識・検出〕
○AIエッジを強化するディープラーニング技術/沖電気工業㈱/玉井 秀明・国定 恭史・川村 聡志・山本 康平
当社は、AI、特にディープラーニングヘの取り組みとして、現場の近くで稼働する業務特化型AI（AIエッジ）に注力している。本稿では、ディープラーニングをAIエッジ領域に適用する際に起こりうる課題を解決するため、OKIが研究開発中の三つのディープラーニング技術を紹介する。
■特集：電池製造における自動外観検査＆マシンビジョンテクノロジー②
○AI技術によるシート検査装置の欠陥分類性能向上/オムロン㈱/枦山 博幸
シート製品の製造における目視検査を削減するため、ルールベースとCNN（Convolutional Neural Network）を組み合わせた欠陥分類手法を提案する。２種類の欠陥で提案手法を評価した結果、目視検査同等レベルの分類性能が確認できたため、その成果をここに紹介する。
○車載バッテリー向けAI外観検査技術の紹介/㈱HACARUS/栗山 覚
少量の学習データから効率よく重要な特徴を見つけだして良い推定を行う、スパースモデリングを活用したAI外観検査技術は、良品データのみの良品学習でAIモデルを作成することができるので、金属加工品の表面や刻印部で過検知を抑えつつ、検査を自動化することが可能である。
○リチウムイオン二次電池の品質管理を支えるX線異物検査/解析ソリューション/㈱日立ハイテクサイエンス/高原 稔幸・鈴木 直貴・関 雄太
リチウムイオン二次電池（LiB）は、様々な製品で発熱・発火事故の報告がある。その原因の一つである内部短絡は、LiBに混入した金属異物が問題となることが知られており継続的な対策が行われている。当社は、LiBの内部短絡要因となる金属異物混入への対応にX線技術を用いた検査／解析技術で支援する。本稿では、LiB生産現場から得られた顧客課題を解決した検査／解析ツールを紹介する。
■シリーズ
○イメージングリソースガイド⑫/エドモンド・オプティクス・ジャパン㈱
ユーザーのアプリケーションがマシンビジョン、ライフサイエンス、セキュリティ、或いはITSシステムにかかわらず、イメージング技術の基本を理解しておくことは、洗練されたイメージングシステムの開発や導入に欠かせない。センサーや照明技術の進歩がシステム対応力に無限の可能性を秘める一方、これらの技術のデザインや製造には物理的限界があるのも事実である。光学部品もこの例外ではなく、オプティクスがシステム性能の制限因子になることもしばしある。本連載は、読者がイメージングシステムの特定やシステム性能の最大化を行い、かつ投資コストを最小化するのをサポートする目的でデザインされている。
2,300円
―
■解説
〔交通システム〕〔認識・検出〕
○路面の積雪状況に基づくロードヒーティング制御と路面画像認識による効果検証/北海道大学/横山 想一郎・山下 倫央・川村 秀憲/北海道ガス㈱/白井 直樹・長川 大介・宮脇 雅史
融雪のためのロードヒーティングの省エネルギー化を目的として、融雪対象路面の一部を撮影するカメラを備え、積雪状況を推定して熱源の運転を制御するコントローラを開発し、有効性を検証する。札幌市内での実証実験から、融雪機能を維持しながら20%ほどの運転時間の削減が可能であることを示した。
〔インフラ整備〕〔3D〕
○点群解析技術を用いたCIMモデルの生成に関する研究/摂南大学/塚田 義典・梅原 喜政/大阪電気通信大学/中原 匡哉/関西大学/窪田 諭・田中 成典
我が国では、橋梁や道路土工構造物、道路附帯構造物等といった社会インフラを支える多様な構造物の維持管理の効率化および高度化を図るため、国土交通省によりCIM （Construction Information Modeling/Management）が提言されている。本研究では、当時の図面データが存在しない既設構造物を対象に、検査対象の部位ごとに分かれたCIM との親和性の高い３次元モデルを点群データから生成するための手法を提案する。これにより、過去と現在の３次元モデルの差分量から精密検査や補修の要否を判断するための意思決定の支援が期待できる。
〔自動車〕〔認識・検出〕
○自動運転/先進運転支援システムの進化を支える三次元センシング技術/日立Astemo㈱/村松 彰二・志磨 健・金井 雅之
〔セキュリティ〕〔検索〕
日立グループでは、自動運転／先進運転支援システムの開発に取り組んでいる。本稿では、走行環境を三次元的に捉えるステレオカメラと高度化するセンシングシステムを検証するためのシミュレーション検証技術に関して取り組みを紹介する。
○安心・安全な社会構築を支える映像解析AI技術/㈱日立製作所/渡邉 裕樹・廣池 敦・吉永 智明・福田 安宏
公共施設の安全安心のため、防犯カメラと映像解析AI技術の活用が広がっている。本稿では、公共空間における感染症対策や人流解析にも展開した例を紹介するとともに、更なる人の支援に向けて、人とその周辺環境までを深く理解する映像解析技術の取組と展望を述べる。
〔エンタテイメント〕〔画像処理〕
○スキャンデータの裏写り除去手法 漫画画像に関する応用を中心に/工学院大学/雨車 和憲/東海大学/高橋 智博
両面印刷された漫画をスキャンする際に生じる裏写りを自然に除去するため、深層学習を用いた手法について述べる。様々な漫画データに対して頑健になることを目標に学習データの改善を行っている。数値実験により提案手法の有効性を示す。
〔製品開発支援〕〔認識・検出〕
○製造現場向けの作業者の詳細な行動認識技術/沖電気工業㈱/ファン チョンフィ・上野 鷹幸・山本 一真
当社では、人手作業が欠かせない製造現場における高度な品質確保などの実現を目指し、作業者の詳細な行動を認識する画像センシング技術を開発している。本稿では、製造現場でのアプリケーション例、詳細な行動認識を支える要素技術、自社工場での応用事例を紹介する。
〔その他（製造）〕〔認識・検出〕
○手指骨格の動きと画像情報とのAttentionによる詳細な作業行動認識/日本電気㈱/井下 哲夫・中谷 裕一・守脇 幸佑・石原 賢太
手指骨格を捉えた動きの解析により、人手作業に含まれる数十種類の細かい作業を高精度に認識する技術を開発した。これにより人手作業のボトルネックを可視化し、生産性向上に向けた対策が実施可能になる。本稿では、技術概要と検証例を紹介する。
■話題の製品と技術
○ノーコードで実用レベルのAI画像処理アプリケーションを構築できる/マシンビジョン開発IDE ㈱RUTILEA 矢野 貴文・大嶋 悠一・浪田 和樹
近年、深層学習を用いたマシンビジョンの製造現場において活用され始めている。特に、検査工程では、深層学習に従来からの画像処理技術を組み合わせる必要があるため、複雑なプログラミングが求められることが多い。そこで、深層学習と画像処理をノーコードで記述することができる製品とその応用例を紹介する。
○ズームレンズの単眼カメラの写真のみで3D計測できるAIを開発/東芝㈱/三島 直
ズームレンズで撮影した単眼カメラの多視点画像から求めた相対的な３次元情報に加えて、撮影画像に含まれるボケ情報を組み合わせることで、実スケールの３次元計測ができる世界初のAI技術を紹介する。
○8K高解像度有機CMOSイメージセンサ/パナソニック ホールディングス㈱/太田 宗吾・船橋 正美・西谷 貴幸・小柳 貴裕・西村 佳壽子・山崎 雅之・村上 雅史
業界初、有機薄膜を用いた8K高解像度CMOSイメージセンサを実現。光電変換を行う有機薄膜と電荷蓄積、および読み出しを行う画素回路部を、完全独立に設けた独自の積層構造で、8K高解像度でありながらグローバルシャッターと広ダイナミックレンジ特性を両立。
○CaaS（サービスとしてのキャリブレーション）新ビジネスモデル/Portrait Displays/清水 俊行
米国のカラー・ソフトウェア開発専門企業であるPortrait Displaysは、現在欧州の専門量販店に対して、完全なターンキー・ソリューションとしての付加価値（略称：CaaS）の提供により収益と利益改善をもたらし、そして更に、ユーザーへ優れた試聴・製品体験を提供している。
■特集：電池製造における自動外観検査＆マシンビジョンテクノロジー①
○電池製造工程へ貢献するラインカメラ・3D溶接外観検査システム/コアテック㈱/筒井 義典
リチウムイオン電池の塗工工程、セル組立工程において、当社製カメラが貢献する測定器、及び外観検査について紹介する。
○二次電池の各種フィルム部材における欠陥検査装置の紹介/タカノ㈱/田中 良和
二次電池の各種フィルム製造工程における検査装置の重要性は日々高まっており、さらに微細な欠陥の検出が必須となっている。そこで当社の特徴的な高速高精細な検査装置や欠陥を分類するうえで有効なAIリアルタイム分類等について紹介する。
○電極シート検査・計測装置/㈱ニレコ
Mujiken-RBは、当社の無地表面品質検査装置Mujikenシリーズ電極検査・計測装置の最上位機種である。高速生産ライン上を流れる電極材の塗工部／未塗工部の「欠点検査」と、「様々な箇所の寸法検査」を１台のカメラ、照明で同時に行うことが可能である。
○マイクロフォーカスX線源によるリチウムイオン電池の検査 浜松ホトニクス㈱/黒田 豊
リチウムイオン電池（LiB）の安全確保のために必要となる、マイクロフォーカスX線源及びX線検出器を用いたLiBのX 線検査について、実際の撮像例を示しながら必要検査項目・検査手法等について紹介する。
〔交通システム〕〔認識・検出〕
○路面の積雪状況に基づくロードヒーティング制御と路面画像認識による効果検証/北海道大学/横山 想一郎・山下 倫央・川村 秀憲/北海道ガス㈱/白井 直樹・長川 大介・宮脇 雅史
融雪のためのロードヒーティングの省エネルギー化を目的として、融雪対象路面の一部を撮影するカメラを備え、積雪状況を推定して熱源の運転を制御するコントローラを開発し、有効性を検証する。札幌市内での実証実験から、融雪機能を維持しながら20%ほどの運転時間の削減が可能であることを示した。
〔インフラ整備〕〔3D〕
○点群解析技術を用いたCIMモデルの生成に関する研究/摂南大学/塚田 義典・梅原 喜政/大阪電気通信大学/中原 匡哉/関西大学/窪田 諭・田中 成典
我が国では、橋梁や道路土工構造物、道路附帯構造物等といった社会インフラを支える多様な構造物の維持管理の効率化および高度化を図るため、国土交通省によりCIM （Construction Information Modeling/Management）が提言されている。本研究では、当時の図面データが存在しない既設構造物を対象に、検査対象の部位ごとに分かれたCIM との親和性の高い３次元モデルを点群データから生成するための手法を提案する。これにより、過去と現在の３次元モデルの差分量から精密検査や補修の要否を判断するための意思決定の支援が期待できる。
〔自動車〕〔認識・検出〕
○自動運転/先進運転支援システムの進化を支える三次元センシング技術/日立Astemo㈱/村松 彰二・志磨 健・金井 雅之
〔セキュリティ〕〔検索〕
日立グループでは、自動運転／先進運転支援システムの開発に取り組んでいる。本稿では、走行環境を三次元的に捉えるステレオカメラと高度化するセンシングシステムを検証するためのシミュレーション検証技術に関して取り組みを紹介する。
○安心・安全な社会構築を支える映像解析AI技術/㈱日立製作所/渡邉 裕樹・廣池 敦・吉永 智明・福田 安宏
公共施設の安全安心のため、防犯カメラと映像解析AI技術の活用が広がっている。本稿では、公共空間における感染症対策や人流解析にも展開した例を紹介するとともに、更なる人の支援に向けて、人とその周辺環境までを深く理解する映像解析技術の取組と展望を述べる。
〔エンタテイメント〕〔画像処理〕
○スキャンデータの裏写り除去手法 漫画画像に関する応用を中心に/工学院大学/雨車 和憲/東海大学/高橋 智博
両面印刷された漫画をスキャンする際に生じる裏写りを自然に除去するため、深層学習を用いた手法について述べる。様々な漫画データに対して頑健になることを目標に学習データの改善を行っている。数値実験により提案手法の有効性を示す。
〔製品開発支援〕〔認識・検出〕
○製造現場向けの作業者の詳細な行動認識技術/沖電気工業㈱/ファン チョンフィ・上野 鷹幸・山本 一真
当社では、人手作業が欠かせない製造現場における高度な品質確保などの実現を目指し、作業者の詳細な行動を認識する画像センシング技術を開発している。本稿では、製造現場でのアプリケーション例、詳細な行動認識を支える要素技術、自社工場での応用事例を紹介する。
〔その他（製造）〕〔認識・検出〕
○手指骨格の動きと画像情報とのAttentionによる詳細な作業行動認識/日本電気㈱/井下 哲夫・中谷 裕一・守脇 幸佑・石原 賢太
手指骨格を捉えた動きの解析により、人手作業に含まれる数十種類の細かい作業を高精度に認識する技術を開発した。これにより人手作業のボトルネックを可視化し、生産性向上に向けた対策が実施可能になる。本稿では、技術概要と検証例を紹介する。
■話題の製品と技術
○ノーコードで実用レベルのAI画像処理アプリケーションを構築できる/マシンビジョン開発IDE ㈱RUTILEA 矢野 貴文・大嶋 悠一・浪田 和樹
近年、深層学習を用いたマシンビジョンの製造現場において活用され始めている。特に、検査工程では、深層学習に従来からの画像処理技術を組み合わせる必要があるため、複雑なプログラミングが求められることが多い。そこで、深層学習と画像処理をノーコードで記述することができる製品とその応用例を紹介する。
○ズームレンズの単眼カメラの写真のみで3D計測できるAIを開発/東芝㈱/三島 直
ズームレンズで撮影した単眼カメラの多視点画像から求めた相対的な３次元情報に加えて、撮影画像に含まれるボケ情報を組み合わせることで、実スケールの３次元計測ができる世界初のAI技術を紹介する。
○8K高解像度有機CMOSイメージセンサ/パナソニック ホールディングス㈱/太田 宗吾・船橋 正美・西谷 貴幸・小柳 貴裕・西村 佳壽子・山崎 雅之・村上 雅史
業界初、有機薄膜を用いた8K高解像度CMOSイメージセンサを実現。光電変換を行う有機薄膜と電荷蓄積、および読み出しを行う画素回路部を、完全独立に設けた独自の積層構造で、8K高解像度でありながらグローバルシャッターと広ダイナミックレンジ特性を両立。
○CaaS（サービスとしてのキャリブレーション）新ビジネスモデル/Portrait Displays/清水 俊行
米国のカラー・ソフトウェア開発専門企業であるPortrait Displaysは、現在欧州の専門量販店に対して、完全なターンキー・ソリューションとしての付加価値（略称：CaaS）の提供により収益と利益改善をもたらし、そして更に、ユーザーへ優れた試聴・製品体験を提供している。
■特集：電池製造における自動外観検査＆マシンビジョンテクノロジー①
○電池製造工程へ貢献するラインカメラ・3D溶接外観検査システム/コアテック㈱/筒井 義典
リチウムイオン電池の塗工工程、セル組立工程において、当社製カメラが貢献する測定器、及び外観検査について紹介する。
○二次電池の各種フィルム部材における欠陥検査装置の紹介/タカノ㈱/田中 良和
二次電池の各種フィルム製造工程における検査装置の重要性は日々高まっており、さらに微細な欠陥の検出が必須となっている。そこで当社の特徴的な高速高精細な検査装置や欠陥を分類するうえで有効なAIリアルタイム分類等について紹介する。
○電極シート検査・計測装置/㈱ニレコ
Mujiken-RBは、当社の無地表面品質検査装置Mujikenシリーズ電極検査・計測装置の最上位機種である。高速生産ライン上を流れる電極材の塗工部／未塗工部の「欠点検査」と、「様々な箇所の寸法検査」を１台のカメラ、照明で同時に行うことが可能である。
○マイクロフォーカスX線源によるリチウムイオン電池の検査 浜松ホトニクス㈱/黒田 豊
リチウムイオン電池（LiB）の安全確保のために必要となる、マイクロフォーカスX線源及びX線検出器を用いたLiBのX 線検査について、実際の撮像例を示しながら必要検査項目・検査手法等について紹介する。
2,300円
―
■解説
〔ロボットビジョン〕〔インターフェース〕
○顔観測カメラと周囲の環境観測カメラを用いた車椅子ユーザの注視点推定に関する研究/広島市立大学/片岡 あかり・李 仕剛・王 楽
車椅子ロボットに取り付けた２台の顔観測カメラと１台の環境観測全天周カメラを用いて車椅子ユーザに負担をかけずに、大きな頭部回転にも対応でき、周辺環境における広範囲の注視点を推定可能にする手法について述べる。
〔商業支援〕〔基礎研究〕
○インタラクティブデジタルサイネージにおける暗示的な広告効果の検証/埼玉大学/小室 孝・松田 嘉男/日本女子大学/杉浦 成美・小倉 里華子・猪野 志織・小川 賀代
隠れている広告情報をユーザが自発的に取り除いて見ることができるインタラクティブデジタルサイネージを作成し、それを用いてユーザがコンテンツの情報を無意識に取得する暗示的な広告効果を調査した。システムを大学構内に設置して通行する人々を対象にフィールド調査を行った結果、インタラクティブ要素を追加したデジタルサイネージの方がそうでないものよりユーザの滞在時間が長くなり、コンテンツに関する記憶が残りやすいことが確認された。さらに、広告の隠し方（エフェクト）の違いがユーザに与える効果を検証する実験を行い、操作が楽しいと感じるエフェクトほど購買意欲が高くなる傾向にあることが確認できた。
〔生活支援〕〔認識・検出〕
○視線・顔向き情報に基づいた移動意図推定モデルの開発/琉球大学/比嘉 聖・山田 孝治/沖縄工業高等専門学校/神里志 穂子
視線を用いて電動車いすを操作する場合、移動方向を一定時間見続ける必要がある。この手法はユーザの負担が大きく、操作性が損なわれるという問題点がある。本研究では、自然な視線・顔向き動作から移動意図を推定するAIシステムを構築し、操作性向上を図る。
〔教育〕〔基礎研究〕
○物体の典型色と色識別性から明らかになる色知識の心内表現/北海道大学/笠井 有利子・川端 康弘/（一財）日本色彩研究所/佐々木 三公子
人間の視知覚・認知研究では、色が物体認知を促進するか否かの議論がなされてきた。本稿では、物体認知における典型色や色識別性について扱っている研究を紹介する。また、２色以上の典型“配”色による心理学実験の可能性や典型色の色域分布による心内表現について概観する。
〔スポーツ〕〔解析・計測〕
○3Dセンシング、技認識技術によるAI体操採点/富士通㈱/佐藤 卓也・飯田 弘一
体操競技は採点競技であり、採点結果の公平性・正確性が求められる。我々は、採点に必要な関節の角度等を数値化し、選手が演技した技を識別して示すAI採点システムを提供し、データに基づく公平で正確な採点の実現を目指して技術開発をしている。AI採点システムを構成する3Dレーザーセンサー、骨格認識、技認識の技術について解説する。
〔セキュリティ〕〔その他（認証）〕
○指静脈認証技術の新たな展望/㈱日立製作所/高谷 学・杉延 学・堀松 晃・石田 大海
デジタル化の進展に伴い、なりすましなどによる情報漏えいの脅威が増加している。当社は、生体情報保護技術「テンプレート公開型生体認証基盤（PBI）」を中核に、ニューノーマルの働き方や生活様式に対応する、非接触型認証ソリューションを提供している。
〔エンタテインメント〕〔ディスプレイ〕
○複数の画像を記録可能な3Dクリスタルアート技術/千葉大学/白木 厚司・伊藤 智義
複数の画像を同一空間に記録する技術を開発した。この技術を用いて3Dクリスタルを作製することで、複数の任意の方向にそれぞれ異なる画像を表示できる。さらに、これらの画像は指向性を持つため、特定の方向以外からはどの画像も確認できない。この技術はアートやエンタテインメントの分野での活用が期待できる。本稿では、この3Dクリスタルの作製手法について紹介する。
〔その他（化粧）〕〔解析・計測〕
○目を大きく見せるアイラインの厚さの測定/東京電機大学/大栗 玲奈・小玉 周平・高橋 時市郎
大きい目は女性の顔の魅力を増す特徴の一つである。メイクアップ手法のアイラインには目を大きく見せる錯視効果があるとされている。本稿では、アイラインの厚さと錯視量の関係について心理物理学的測定法を用いて測定した事例を紹介する。
■特集：工場・物流の自動化に貢献！ロボットビジョン＆三次元計測技術②
○AIスマートカメラを用いた3D計測技術/HMS㈱
SiNGRAY（ シングレイ）Stereo PROカメラは、Stereo STDカメラの上位機種で、2DカラーセンサとToFセンサに加え、3Dステレオカメラまで、すべてのセンサを搭載し、さらに、超高速なAIプロセッサ、及びIMUプロセッサ（９ 軸ジャイロ）を搭載した2D3DトリプルセンシングハイエンドAIスマートカメラである。本稿では、SiNGRAY Stereo PROについて紹介する。
○高性能3Dデータ撮像を極めて迅速に実現/ジック㈱/前澤 貴之
新世代のRuler3000 3Dカメラは、当社の独自の優れたCMOS センサ搭載のため、測定結果は非常に信頼できる。キャリブレーション済のため、オブジェクトの真の3D形状を抽出する。保証された視野のおかげで試運転は簡単で、またGigE VisionとGenICam準拠により、簡単かつ質の高い統合が可能である。
○FA市場における3次元センサーの活用/㈱リンクス/富田 康幸
3D画像処理がFAで拡大の一途をたどっている。５年ほど前までは3D画像処理は先進的かつ特別な技術として位置づけられていたように思うが、現在ではユーザーは意識せずに３次元技術を活用している。本稿では、FA市場における３ 次元センサーの活用を解説するとともに、リンクスで取り扱う３次元センサー「Gocator」が如何に市場に受け入れられているかを紹介する。
■シリーズ
○イメージングリソースガイド⑪/エドモンド・オプティクス・ジャパン㈱
顧客のアプリケーションがマシンビジョン、ライフサイエンス、セキュリティ、或いはITSシステムにかかわらず、イメージング技術の基本を理解しておくことは、洗練されたイメージングシステムの開発や導入に欠かせない。センサーや照明技術の進歩がシステム対応力に無限の可能性を秘める一方、これらの技術のデザインや製造には物理的限界があるのも事実である。光学部品もこの例外ではなく、オプティクスがシステム性能の制限因子になることもしばしある。本連載は、読者がイメージングシステムの特定やシステム性能の最大化を行い、かつ投資コストを最小化するのをサポートする目的でデザインされている。
〔ロボットビジョン〕〔インターフェース〕
○顔観測カメラと周囲の環境観測カメラを用いた車椅子ユーザの注視点推定に関する研究/広島市立大学/片岡 あかり・李 仕剛・王 楽
車椅子ロボットに取り付けた２台の顔観測カメラと１台の環境観測全天周カメラを用いて車椅子ユーザに負担をかけずに、大きな頭部回転にも対応でき、周辺環境における広範囲の注視点を推定可能にする手法について述べる。
〔商業支援〕〔基礎研究〕
○インタラクティブデジタルサイネージにおける暗示的な広告効果の検証/埼玉大学/小室 孝・松田 嘉男/日本女子大学/杉浦 成美・小倉 里華子・猪野 志織・小川 賀代
隠れている広告情報をユーザが自発的に取り除いて見ることができるインタラクティブデジタルサイネージを作成し、それを用いてユーザがコンテンツの情報を無意識に取得する暗示的な広告効果を調査した。システムを大学構内に設置して通行する人々を対象にフィールド調査を行った結果、インタラクティブ要素を追加したデジタルサイネージの方がそうでないものよりユーザの滞在時間が長くなり、コンテンツに関する記憶が残りやすいことが確認された。さらに、広告の隠し方（エフェクト）の違いがユーザに与える効果を検証する実験を行い、操作が楽しいと感じるエフェクトほど購買意欲が高くなる傾向にあることが確認できた。
〔生活支援〕〔認識・検出〕
○視線・顔向き情報に基づいた移動意図推定モデルの開発/琉球大学/比嘉 聖・山田 孝治/沖縄工業高等専門学校/神里志 穂子
視線を用いて電動車いすを操作する場合、移動方向を一定時間見続ける必要がある。この手法はユーザの負担が大きく、操作性が損なわれるという問題点がある。本研究では、自然な視線・顔向き動作から移動意図を推定するAIシステムを構築し、操作性向上を図る。
〔教育〕〔基礎研究〕
○物体の典型色と色識別性から明らかになる色知識の心内表現/北海道大学/笠井 有利子・川端 康弘/（一財）日本色彩研究所/佐々木 三公子
人間の視知覚・認知研究では、色が物体認知を促進するか否かの議論がなされてきた。本稿では、物体認知における典型色や色識別性について扱っている研究を紹介する。また、２色以上の典型“配”色による心理学実験の可能性や典型色の色域分布による心内表現について概観する。
〔スポーツ〕〔解析・計測〕
○3Dセンシング、技認識技術によるAI体操採点/富士通㈱/佐藤 卓也・飯田 弘一
体操競技は採点競技であり、採点結果の公平性・正確性が求められる。我々は、採点に必要な関節の角度等を数値化し、選手が演技した技を識別して示すAI採点システムを提供し、データに基づく公平で正確な採点の実現を目指して技術開発をしている。AI採点システムを構成する3Dレーザーセンサー、骨格認識、技認識の技術について解説する。
〔セキュリティ〕〔その他（認証）〕
○指静脈認証技術の新たな展望/㈱日立製作所/高谷 学・杉延 学・堀松 晃・石田 大海
デジタル化の進展に伴い、なりすましなどによる情報漏えいの脅威が増加している。当社は、生体情報保護技術「テンプレート公開型生体認証基盤（PBI）」を中核に、ニューノーマルの働き方や生活様式に対応する、非接触型認証ソリューションを提供している。
〔エンタテインメント〕〔ディスプレイ〕
○複数の画像を記録可能な3Dクリスタルアート技術/千葉大学/白木 厚司・伊藤 智義
複数の画像を同一空間に記録する技術を開発した。この技術を用いて3Dクリスタルを作製することで、複数の任意の方向にそれぞれ異なる画像を表示できる。さらに、これらの画像は指向性を持つため、特定の方向以外からはどの画像も確認できない。この技術はアートやエンタテインメントの分野での活用が期待できる。本稿では、この3Dクリスタルの作製手法について紹介する。
〔その他（化粧）〕〔解析・計測〕
○目を大きく見せるアイラインの厚さの測定/東京電機大学/大栗 玲奈・小玉 周平・高橋 時市郎
大きい目は女性の顔の魅力を増す特徴の一つである。メイクアップ手法のアイラインには目を大きく見せる錯視効果があるとされている。本稿では、アイラインの厚さと錯視量の関係について心理物理学的測定法を用いて測定した事例を紹介する。
■特集：工場・物流の自動化に貢献！ロボットビジョン＆三次元計測技術②
○AIスマートカメラを用いた3D計測技術/HMS㈱
SiNGRAY（ シングレイ）Stereo PROカメラは、Stereo STDカメラの上位機種で、2DカラーセンサとToFセンサに加え、3Dステレオカメラまで、すべてのセンサを搭載し、さらに、超高速なAIプロセッサ、及びIMUプロセッサ（９ 軸ジャイロ）を搭載した2D3DトリプルセンシングハイエンドAIスマートカメラである。本稿では、SiNGRAY Stereo PROについて紹介する。
○高性能3Dデータ撮像を極めて迅速に実現/ジック㈱/前澤 貴之
新世代のRuler3000 3Dカメラは、当社の独自の優れたCMOS センサ搭載のため、測定結果は非常に信頼できる。キャリブレーション済のため、オブジェクトの真の3D形状を抽出する。保証された視野のおかげで試運転は簡単で、またGigE VisionとGenICam準拠により、簡単かつ質の高い統合が可能である。
○FA市場における3次元センサーの活用/㈱リンクス/富田 康幸
3D画像処理がFAで拡大の一途をたどっている。５年ほど前までは3D画像処理は先進的かつ特別な技術として位置づけられていたように思うが、現在ではユーザーは意識せずに３次元技術を活用している。本稿では、FA市場における３ 次元センサーの活用を解説するとともに、リンクスで取り扱う３次元センサー「Gocator」が如何に市場に受け入れられているかを紹介する。
■シリーズ
○イメージングリソースガイド⑪/エドモンド・オプティクス・ジャパン㈱
顧客のアプリケーションがマシンビジョン、ライフサイエンス、セキュリティ、或いはITSシステムにかかわらず、イメージング技術の基本を理解しておくことは、洗練されたイメージングシステムの開発や導入に欠かせない。センサーや照明技術の進歩がシステム対応力に無限の可能性を秘める一方、これらの技術のデザインや製造には物理的限界があるのも事実である。光学部品もこの例外ではなく、オプティクスがシステム性能の制限因子になることもしばしある。本連載は、読者がイメージングシステムの特定やシステム性能の最大化を行い、かつ投資コストを最小化するのをサポートする目的でデザインされている。
2,300円
―
■解説
〔ロボットビジョン 〕〔認識・検出〕
○人の複雑な行動を映像から認識する技術とその認識ルールについて/富士通㈱/高橋 悟・齊藤 孝広・高橋 佑・伊海 佳昭
筆者らが開発している行動分析技術Actlyzerは、Deep Learningによる認識とルールによる認識を組み合わせ、複雑な行動の認識を実現する。新たに複数人や時間的関係の記述に対応して記述力を向上させた認識ルールの仕様概要と記述例を説明し、認識ルールによって実現される行動分析事例について解説する。
〔外観検査〕〔入力〕
○照明シミュレーションによる検査設定の最適化/オムロン㈱/成瀬 洋介
照明シミュレーション技術を用いて、マルチチャンネル照明の発光パターンとカメラの露出時間を外観検査向けに最適化する手法を検討する。照明シミュレーションを高い精度で実現するための補正処理や、外観検査における照明の良さの評価基準、最適化の手法について説明する。
〔生活支援〕〔認識・検出〕
○深層学習を用いたIMU付きペンによる手書き文字認識/名古屋大学/永田 吉輝・東浦 圭亮・下里 浩昇・山口 公平・坂倉 波輝・戸出 悠太・浦野 健太・米澤 拓郎・河口 信夫/㈱ARISE analytics/挺屋 友幹
本稿では、 IMU付きペンを用いた複数字からなる数式の手書き文字認識を、深層学習で実現する。様々なモデルを比較した結果、ResNeXtにSqueeze-and-Excitation Networkを組み込んだモデルが最良で、数式ラベル単位で平均レーベンシュタイン距離2.4155を達成した。
〔交通システム〕〔認識・検出〕
○画像合成による物体検出モデルの効率的な環境適応技術/オムロンソーシアルソリューションズ㈱/山本 健生・平井 佐和・岡本 大和・（現・LINE㈱）濱走 秀人
機械学習モデルを様々な環境へ効率的に導入するため、学習用の画像と正解ラベルを画像合成により自動生成する手法を提案する。実験は高速道路や交差点における車両検出を対象に行った。自動生成した画像では従来の学習データを準備して追加学習した場合の約８割の性能改善効果を、5.5%の作業コストで得られた。これによりモニタリングの自動化のさらなる推進が期待できる。
〔その他（熱流動）〕〔解析・計測〕
○多視点画像からの気液二相流動再構成技術の開発/（一財）電力中央研究所/原子力リスク研究センター/斎藤 海希・金井 大造
気液二相流動では、計測対象が高速度で時々刻々と変化する複雑な流動特性を持つため、三次元的な計測が困難である。そうした流動現象の計測を可能とするために開発を進めている、水中での多視点撮影によるVisual Hullを用いた流動計測技術・手法について紹介する。
〔エンタテインメント〕〔AR・VR〕
○高速ビジョン・プロジェクタを用いたダイナミックプロジェクションマッピング/東京工業大学/渡辺 義浩
運動する物体に対して、高速ビジョンとプロジェクタによって、遅れなく映像を投影するダイナミックプロジェクションマッピングを紹介する。対象の外観を自在に操作することができるため、エンタテインメントから作業支援まで様々な応用展開が期待されている。
■特集１：工場・物流の自動化に貢献！ロボットビジョン＆三次元計測技術①
○3Dビジョン、検出・測定用途への高性能標準CMOSセンサー使用について/Teledyne e2v/Ha Lan Do Thu
当社は、工場の自動化、ロジスティクス、計測といった3Dビジョンを含めた幅広い独自のソリューションを産業用途に提供している。本稿では、当社の最先端ピクセルと特殊機能を組み込んだ高性能CMOSイメージセンサーとToFシステムについて紹介する。
○ロボットビジョン用3Dカメラの紹介/㈱マイクロ・テクニカ/原田 恭嗣
当社は、以前より海外から先進的なロボットビジョン用の3Dカメラを輸入、販売するとともに、独自のアルゴリズムによる認識ソフトを開発してきた。今後も継続して3Dカメラ及びビジョンソフトウエアのラインナップの拡張を行い広い分野へのロボットビジョンの提案を進めていく。本稿では当社が代理店として取り扱っているロボットビジョン用カメラとそれを使ったシステムの紹介をする。
■特集２：課題の解決に応える高機能！画像処理ソフトウェアの今②
○産業用ディープラーニング画像解析パッケージソフトウェア『誰でも』『現場で』『使える』を実現/㈱エーディーエステック/友岡 誉理
ディープラーニングビジョンソフトウェア、最新版 NAIT3.0をリリースした。これまでNAITは、Ver2.3でディープラーニングモデルの迅速なメンテナンスを可能にし、NAITVer3.0では、モデル設計とラベリングの容易さに焦点を当てて開発が進められた。プロジェクトの進行時にモデルへの画像追加や変更を強いられる際に必要な高速再学習（FastRetraining）機能に加え、ユーザーの立場での利便性を大幅に強化した機能を紹介する。
○カメラ撮像制御からAI画像処理までマシンビジョンに最適化された統合画像処理ライブラリ＆ツール/キヤノンITソリューションズ㈱/坂野 暁
1993年にリリースし、常に進化するマシンビジョン業界のニーズに応えてきた統合画像処理ライブラリ「MatroxImagingLibrary」。最新版に搭載された機能、特にディープラーニングについて詳しく紹介する。
○AIをインライン検査で導入するための仕組みと導入事例の紹介/㈱シーイーシー/久保田 進也
当社が提供するWiseImagingは、2016年のリリース以降多くの製造現場に導入されてきた。WiseImagingは、製造現場で導入・定着しやすい機能や豊富なサポートを用意している。本稿では、製造業のAI活用促進におけるWiseImagingの製品特長や導入事例を紹介する。
○トレーニングから推論まで：画像認識のためのニューラルネットワーク作成/テレダイン・ジャパン㈱/岩田 隆之
TELEDYNE DALSAのAIトレーニングツールAstrocyteは、Saperaとともに使用でき、直感的なGUIにより、ユーザーは、ディープラーニングネットワークをより簡単に実装できる。本稿では、Anomaly detectionを例に、Astrocyteでのディープラーニングモデル作成の概要を説明する。
○進化を続ける。すぐに“使える”最先端ディープラーニング画像処理ソフトウェア/㈱リンクス/池田 頌平
豊富な画像処理機能を扱いやすい形で提供する画像処理ライブラリであるHALCONのディープラーニング機能に焦点をあて、導入障壁への取り組みや最新機能機能、活用例を紹介する。
■話題の製品と技術
○10GigEマシンビジョンの信頼性と手頃な価格を実現/Teledyne FLIR マシンビジョンより高速のフレームレートと高解像度のマシンビジョンカメラを使用して出力を改善したいビジョン システムエンジニアにとって、1GigEから10GigEへのアップグレードは不可欠なオプションである。このアップグレードによって発生する三つの技術的な課題、つまり信頼性（ドロップされるパケット）、CPU使用率の高さ、レイテンシーの高さについて、本稿では、Teledyne FLIR Oryx + Myricomのバンドルソリューションがどのように対処しているかについて、最新情報を提供する。
〔ロボットビジョン 〕〔認識・検出〕
○人の複雑な行動を映像から認識する技術とその認識ルールについて/富士通㈱/高橋 悟・齊藤 孝広・高橋 佑・伊海 佳昭
筆者らが開発している行動分析技術Actlyzerは、Deep Learningによる認識とルールによる認識を組み合わせ、複雑な行動の認識を実現する。新たに複数人や時間的関係の記述に対応して記述力を向上させた認識ルールの仕様概要と記述例を説明し、認識ルールによって実現される行動分析事例について解説する。
〔外観検査〕〔入力〕
○照明シミュレーションによる検査設定の最適化/オムロン㈱/成瀬 洋介
照明シミュレーション技術を用いて、マルチチャンネル照明の発光パターンとカメラの露出時間を外観検査向けに最適化する手法を検討する。照明シミュレーションを高い精度で実現するための補正処理や、外観検査における照明の良さの評価基準、最適化の手法について説明する。
〔生活支援〕〔認識・検出〕
○深層学習を用いたIMU付きペンによる手書き文字認識/名古屋大学/永田 吉輝・東浦 圭亮・下里 浩昇・山口 公平・坂倉 波輝・戸出 悠太・浦野 健太・米澤 拓郎・河口 信夫/㈱ARISE analytics/挺屋 友幹
本稿では、 IMU付きペンを用いた複数字からなる数式の手書き文字認識を、深層学習で実現する。様々なモデルを比較した結果、ResNeXtにSqueeze-and-Excitation Networkを組み込んだモデルが最良で、数式ラベル単位で平均レーベンシュタイン距離2.4155を達成した。
〔交通システム〕〔認識・検出〕
○画像合成による物体検出モデルの効率的な環境適応技術/オムロンソーシアルソリューションズ㈱/山本 健生・平井 佐和・岡本 大和・（現・LINE㈱）濱走 秀人
機械学習モデルを様々な環境へ効率的に導入するため、学習用の画像と正解ラベルを画像合成により自動生成する手法を提案する。実験は高速道路や交差点における車両検出を対象に行った。自動生成した画像では従来の学習データを準備して追加学習した場合の約８割の性能改善効果を、5.5%の作業コストで得られた。これによりモニタリングの自動化のさらなる推進が期待できる。
〔その他（熱流動）〕〔解析・計測〕
○多視点画像からの気液二相流動再構成技術の開発/（一財）電力中央研究所/原子力リスク研究センター/斎藤 海希・金井 大造
気液二相流動では、計測対象が高速度で時々刻々と変化する複雑な流動特性を持つため、三次元的な計測が困難である。そうした流動現象の計測を可能とするために開発を進めている、水中での多視点撮影によるVisual Hullを用いた流動計測技術・手法について紹介する。
〔エンタテインメント〕〔AR・VR〕
○高速ビジョン・プロジェクタを用いたダイナミックプロジェクションマッピング/東京工業大学/渡辺 義浩
運動する物体に対して、高速ビジョンとプロジェクタによって、遅れなく映像を投影するダイナミックプロジェクションマッピングを紹介する。対象の外観を自在に操作することができるため、エンタテインメントから作業支援まで様々な応用展開が期待されている。
■特集１：工場・物流の自動化に貢献！ロボットビジョン＆三次元計測技術①
○3Dビジョン、検出・測定用途への高性能標準CMOSセンサー使用について/Teledyne e2v/Ha Lan Do Thu
当社は、工場の自動化、ロジスティクス、計測といった3Dビジョンを含めた幅広い独自のソリューションを産業用途に提供している。本稿では、当社の最先端ピクセルと特殊機能を組み込んだ高性能CMOSイメージセンサーとToFシステムについて紹介する。
○ロボットビジョン用3Dカメラの紹介/㈱マイクロ・テクニカ/原田 恭嗣
当社は、以前より海外から先進的なロボットビジョン用の3Dカメラを輸入、販売するとともに、独自のアルゴリズムによる認識ソフトを開発してきた。今後も継続して3Dカメラ及びビジョンソフトウエアのラインナップの拡張を行い広い分野へのロボットビジョンの提案を進めていく。本稿では当社が代理店として取り扱っているロボットビジョン用カメラとそれを使ったシステムの紹介をする。
■特集２：課題の解決に応える高機能！画像処理ソフトウェアの今②
○産業用ディープラーニング画像解析パッケージソフトウェア『誰でも』『現場で』『使える』を実現/㈱エーディーエステック/友岡 誉理
ディープラーニングビジョンソフトウェア、最新版 NAIT3.0をリリースした。これまでNAITは、Ver2.3でディープラーニングモデルの迅速なメンテナンスを可能にし、NAITVer3.0では、モデル設計とラベリングの容易さに焦点を当てて開発が進められた。プロジェクトの進行時にモデルへの画像追加や変更を強いられる際に必要な高速再学習（FastRetraining）機能に加え、ユーザーの立場での利便性を大幅に強化した機能を紹介する。
○カメラ撮像制御からAI画像処理までマシンビジョンに最適化された統合画像処理ライブラリ＆ツール/キヤノンITソリューションズ㈱/坂野 暁
1993年にリリースし、常に進化するマシンビジョン業界のニーズに応えてきた統合画像処理ライブラリ「MatroxImagingLibrary」。最新版に搭載された機能、特にディープラーニングについて詳しく紹介する。
○AIをインライン検査で導入するための仕組みと導入事例の紹介/㈱シーイーシー/久保田 進也
当社が提供するWiseImagingは、2016年のリリース以降多くの製造現場に導入されてきた。WiseImagingは、製造現場で導入・定着しやすい機能や豊富なサポートを用意している。本稿では、製造業のAI活用促進におけるWiseImagingの製品特長や導入事例を紹介する。
○トレーニングから推論まで：画像認識のためのニューラルネットワーク作成/テレダイン・ジャパン㈱/岩田 隆之
TELEDYNE DALSAのAIトレーニングツールAstrocyteは、Saperaとともに使用でき、直感的なGUIにより、ユーザーは、ディープラーニングネットワークをより簡単に実装できる。本稿では、Anomaly detectionを例に、Astrocyteでのディープラーニングモデル作成の概要を説明する。
○進化を続ける。すぐに“使える”最先端ディープラーニング画像処理ソフトウェア/㈱リンクス/池田 頌平
豊富な画像処理機能を扱いやすい形で提供する画像処理ライブラリであるHALCONのディープラーニング機能に焦点をあて、導入障壁への取り組みや最新機能機能、活用例を紹介する。
■話題の製品と技術
○10GigEマシンビジョンの信頼性と手頃な価格を実現/Teledyne FLIR マシンビジョンより高速のフレームレートと高解像度のマシンビジョンカメラを使用して出力を改善したいビジョン システムエンジニアにとって、1GigEから10GigEへのアップグレードは不可欠なオプションである。このアップグレードによって発生する三つの技術的な課題、つまり信頼性（ドロップされるパケット）、CPU使用率の高さ、レイテンシーの高さについて、本稿では、Teledyne FLIR Oryx + Myricomのバンドルソリューションがどのように対処しているかについて、最新情報を提供する。
2,300円
―
■解説
〔インフラ整備 認識・検出〕
○コンクリート橋の点検省力化に向けた変状領域の自動抽出/山口大学/中村 秀明/福山コンサルタント/青島 亘佐
橋梁やトンネル等については、近接目視による５年に１回の定期点検が法律で義務づけられており、点検の省力化・効率化が求められている。そこで、撮影した画像に対して深層学習によるセグメンテーション手法を適用し、変状領域の自動抽出を行う手法について検討を行った。
〔インフラ整備 3D〕
○点群データ利活用基盤3D Point Studio/大阪経済大学/中村 健二/法政大学/今井 龍一/摂南大学/塚田 義典・梅原 喜政/関西大学/田中 成典
近年のレーザ計測技術の発達は目覚ましく、道路空間の３次元形状を点群データとして計測する手段が多様化している。点群データは、現況形状を正確に把握する手段として有用であり、i-Constructionを契機として、多用途での利活用が期待されている。本研究では、領域データを活用して点群データを含む３次元データの利活用・共有基盤である3D Point Studioを開発する。そして、実現場での適用事例を通して、本研究の有用性を確認するとともに、今後の展開を論じる。
〔その他 画像処理〕
○製本原稿に対する単眼カメラ撮影画像の湾曲補正手法/航空自衛隊/土井 猛/神奈川工科大学/辻 裕之・木村 誠聡
書籍をデータ化する際に最も簡便な手法としてはスマートフォンのカメラ機能による撮影がある。このような単眼カメラによる撮影では撮影した画像が湾曲する歪みが確認されている。本稿では、最小二乗法と情報量規準による次数選択を行い文書画像の歪み形状を限定しない補正手法を提案し、OCRの認識率を平均77%から平均93%まで向上させた。
〔エンタテインメント AR・VR〕
○プロジェクションマッピングと食体験拡張/東京大学/鳴海 拓志
プロジェクションマッピングによる視覚的変化が食の楽しさだけでなく、食品の味やおいしさの知覚、食事から得られる満腹感・満足感、食事に対する価値判断、さらには購買行動にまで影響を与えられることを紹介し、その可能性と食にまつわる情報技術の未来を解説する。
■特集１：課題の解決に応える高機能！画像処理ソフトウェアの今①
○１枚の画像で始めるAI外観検査/㈱システム計画研究所/山崎 彩子
「gLupe（ジールーペ）」はAIを用いた画像処理製品であり、最低１枚の画像で学習可能という特長を持つ。本稿では、gLupeの製品紹介、および導入の進めかたについて説明する。
○印刷工場の未来に向け進化する画像検査技術/シリウスビジョン㈱/武士俣 進
当社が高い評価を受けてきた画像検査技術には、高精度印刷品質検査に特化した独自ノウハウが詰まっているが、新たに開発したソフトウエアPolarVisionは、そのノウハウに加え、未踏の精度と速度を同時に実現した。当社の技術は印刷工場の未来に向けて進化を続けていく。
○オールインワンのDeep Learning画像処理開発ツール/㈱マイクロ・テクニカ/塚越 有揮
直観的なマウス操作で画像評価や各種検査・計測用ソフトウェア制作を行うことができるAll-in-Oneの画像処理パッケージソフトウェアAurora Visionの概要について解説。特にDeep Learning機能の詳細や活用自邸について紹介する。
■特集２：製造工程の可視化・異常検知とカメラソリューション②
○チョコ停の原因究明に使われるカメラシステムの進化/㈱イマジオム/高木 太郎
当社では、生産ラインや製造機械で偶発的に発生するトラブルの原因究明に使用されるカメラシステム「TargetWatcher」を開発している。本稿では、主に開発者・設計者の視点から、TargetWatcherの特徴である高い自由度について解説し、自由度をさらに高めるTargetWatcherの進化の取り組みについても紹介する。
○ハイスピードカメラと画像回復効果による製造工程の可視化/AIC-VISION㈱・アルシスデータ㈱/吉川 茂男
Vision Research社製 Phantomハイスピードカメラは、VGAから4KまでのオリジナルCMOSを搭載。CoaXPressインターフェースにより高速伝送が実現。ハイスピードの世界で、いままで見えなかった映像、画像が見えることにより、製造工程の可視化に貢献する。さらに、アルシスデータ社が独自開発したレンズ特性に左右されないPSFブラインドなリアルタイム・デコンボリューション技術により、画像鮮鋭化を図りハイスピードカメラの特性をさらに向上させることができる。
○広がる、生産ラインにおけるハイスピードカメラの価値/㈱デジモ
大学・研究機関向けのツールとして多くの実績をもつ当社のハイスピードカメラシステム。これを製造業向けに進化させた「ラインレコーダー」は、現在、生産現場への導入が進んでいる。本稿では、当社製品と市場ニーズ・その方向性について紹介する。
■特集３：進化する撮像性能と拡がる領域！赤外線カメラの今③
○連続光学ズーム冷却式サーモグラフィーの可能性/㈱アイ・アール・システム/山崎 博之
7.5倍連続光学ズームを採用した小型高感度冷却式サーモグラフィーは、今までに実現出来なかったアプリケーションに対応できる画期的な製品です。ドローンやロボットへ搭載し高感度の熱分布撮影～解析が可能。
○シャッターレスカメラモジュール フクロウビジョン㈱/鈴木 久之
サーマルイメージングを目的としたシャッターレスを開発した。１次補正テーブルをアプリに応じて３～ 100まで取得し、さらに非線形関数を用いてリアルタイムで２次補正をピクセルごとに行い、遠赤外線センサーの不均一性を取り除き、ノイズの少ない画像を取得する。これを使用しリアルタイムのマシンビジョンの活性化を図る。
■シリーズ
○イメージングリソースガイド⑩/エドモンド・オプティクス・ジャパン㈱
ユーザーのアプリケーションがマシンビジョン、ライフサイエンス、セキュリティ、或いはITSシステムにかかわらず、イメージング技術の基本を理解しておくことは、洗練されたイメージングシステムの開発や導入に欠かせない。センサーや照明技術の進歩がシステム対応力に無限の可能性を秘める一方、これらの技術のデザインや製造には物理的限界があるのも事実である。光学部品もこの例外ではなく、オプティクスがシステム性能の制限因子になることもしばしある。本シリーズは、読者がイメージングシステムの特定やシステム性能の最大化を行い、かつ投資コストを最小化するのをサポートする目的でデザインされている。
〔インフラ整備 認識・検出〕
○コンクリート橋の点検省力化に向けた変状領域の自動抽出/山口大学/中村 秀明/福山コンサルタント/青島 亘佐
橋梁やトンネル等については、近接目視による５年に１回の定期点検が法律で義務づけられており、点検の省力化・効率化が求められている。そこで、撮影した画像に対して深層学習によるセグメンテーション手法を適用し、変状領域の自動抽出を行う手法について検討を行った。
〔インフラ整備 3D〕
○点群データ利活用基盤3D Point Studio/大阪経済大学/中村 健二/法政大学/今井 龍一/摂南大学/塚田 義典・梅原 喜政/関西大学/田中 成典
近年のレーザ計測技術の発達は目覚ましく、道路空間の３次元形状を点群データとして計測する手段が多様化している。点群データは、現況形状を正確に把握する手段として有用であり、i-Constructionを契機として、多用途での利活用が期待されている。本研究では、領域データを活用して点群データを含む３次元データの利活用・共有基盤である3D Point Studioを開発する。そして、実現場での適用事例を通して、本研究の有用性を確認するとともに、今後の展開を論じる。
〔その他 画像処理〕
○製本原稿に対する単眼カメラ撮影画像の湾曲補正手法/航空自衛隊/土井 猛/神奈川工科大学/辻 裕之・木村 誠聡
書籍をデータ化する際に最も簡便な手法としてはスマートフォンのカメラ機能による撮影がある。このような単眼カメラによる撮影では撮影した画像が湾曲する歪みが確認されている。本稿では、最小二乗法と情報量規準による次数選択を行い文書画像の歪み形状を限定しない補正手法を提案し、OCRの認識率を平均77%から平均93%まで向上させた。
〔エンタテインメント AR・VR〕
○プロジェクションマッピングと食体験拡張/東京大学/鳴海 拓志
プロジェクションマッピングによる視覚的変化が食の楽しさだけでなく、食品の味やおいしさの知覚、食事から得られる満腹感・満足感、食事に対する価値判断、さらには購買行動にまで影響を与えられることを紹介し、その可能性と食にまつわる情報技術の未来を解説する。
■特集１：課題の解決に応える高機能！画像処理ソフトウェアの今①
○１枚の画像で始めるAI外観検査/㈱システム計画研究所/山崎 彩子
「gLupe（ジールーペ）」はAIを用いた画像処理製品であり、最低１枚の画像で学習可能という特長を持つ。本稿では、gLupeの製品紹介、および導入の進めかたについて説明する。
○印刷工場の未来に向け進化する画像検査技術/シリウスビジョン㈱/武士俣 進
当社が高い評価を受けてきた画像検査技術には、高精度印刷品質検査に特化した独自ノウハウが詰まっているが、新たに開発したソフトウエアPolarVisionは、そのノウハウに加え、未踏の精度と速度を同時に実現した。当社の技術は印刷工場の未来に向けて進化を続けていく。
○オールインワンのDeep Learning画像処理開発ツール/㈱マイクロ・テクニカ/塚越 有揮
直観的なマウス操作で画像評価や各種検査・計測用ソフトウェア制作を行うことができるAll-in-Oneの画像処理パッケージソフトウェアAurora Visionの概要について解説。特にDeep Learning機能の詳細や活用自邸について紹介する。
■特集２：製造工程の可視化・異常検知とカメラソリューション②
○チョコ停の原因究明に使われるカメラシステムの進化/㈱イマジオム/高木 太郎
当社では、生産ラインや製造機械で偶発的に発生するトラブルの原因究明に使用されるカメラシステム「TargetWatcher」を開発している。本稿では、主に開発者・設計者の視点から、TargetWatcherの特徴である高い自由度について解説し、自由度をさらに高めるTargetWatcherの進化の取り組みについても紹介する。
○ハイスピードカメラと画像回復効果による製造工程の可視化/AIC-VISION㈱・アルシスデータ㈱/吉川 茂男
Vision Research社製 Phantomハイスピードカメラは、VGAから4KまでのオリジナルCMOSを搭載。CoaXPressインターフェースにより高速伝送が実現。ハイスピードの世界で、いままで見えなかった映像、画像が見えることにより、製造工程の可視化に貢献する。さらに、アルシスデータ社が独自開発したレンズ特性に左右されないPSFブラインドなリアルタイム・デコンボリューション技術により、画像鮮鋭化を図りハイスピードカメラの特性をさらに向上させることができる。
○広がる、生産ラインにおけるハイスピードカメラの価値/㈱デジモ
大学・研究機関向けのツールとして多くの実績をもつ当社のハイスピードカメラシステム。これを製造業向けに進化させた「ラインレコーダー」は、現在、生産現場への導入が進んでいる。本稿では、当社製品と市場ニーズ・その方向性について紹介する。
■特集３：進化する撮像性能と拡がる領域！赤外線カメラの今③
○連続光学ズーム冷却式サーモグラフィーの可能性/㈱アイ・アール・システム/山崎 博之
7.5倍連続光学ズームを採用した小型高感度冷却式サーモグラフィーは、今までに実現出来なかったアプリケーションに対応できる画期的な製品です。ドローンやロボットへ搭載し高感度の熱分布撮影～解析が可能。
○シャッターレスカメラモジュール フクロウビジョン㈱/鈴木 久之
サーマルイメージングを目的としたシャッターレスを開発した。１次補正テーブルをアプリに応じて３～ 100まで取得し、さらに非線形関数を用いてリアルタイムで２次補正をピクセルごとに行い、遠赤外線センサーの不均一性を取り除き、ノイズの少ない画像を取得する。これを使用しリアルタイムのマシンビジョンの活性化を図る。
■シリーズ
○イメージングリソースガイド⑩/エドモンド・オプティクス・ジャパン㈱
ユーザーのアプリケーションがマシンビジョン、ライフサイエンス、セキュリティ、或いはITSシステムにかかわらず、イメージング技術の基本を理解しておくことは、洗練されたイメージングシステムの開発や導入に欠かせない。センサーや照明技術の進歩がシステム対応力に無限の可能性を秘める一方、これらの技術のデザインや製造には物理的限界があるのも事実である。光学部品もこの例外ではなく、オプティクスがシステム性能の制限因子になることもしばしある。本シリーズは、読者がイメージングシステムの特定やシステム性能の最大化を行い、かつ投資コストを最小化するのをサポートする目的でデザインされている。
おすすめの購読プラン
商品情報・内容
この雑誌の読者はこちらの雑誌も買っています！
画像ラボの所属カテゴリ一覧
Fujisan.co.jpとは？
株式会社富士山マガジンサービスが運営する、
日本最大級の雑誌オンライン書店です。
一般的な書店と異なり、
定期購読サービスに特化しています。
雑誌、新聞、シリーズ書籍、漫画や
本屋にも無い古い本も見つかる！
法人サービスはこちら ＞
-
タイトル1万以上
豊富なラインナップで
書店に並ばない本とも出会える -
試し読み
バックナンバー1冊まるごと試し読み
したり、最新号も試し読みできる -
タダ読み
5,000冊以上の雑誌が
無料で読み放題 -
500円OFF
普段読んでいる雑誌のレビュー投稿で
500円割ギフト券をプレゼント -
事前予約
気になる本は
発売日前から事前予約可能 -
割引や特典付き
定期購読なら
お得に本が読めて
送料無料の雑誌も！
デジタル雑誌をご利用なら
最新号〜バックナンバーまで7000冊以上の雑誌
（電子書籍）が無料で読み放題！
タダ読みサービスを楽しもう！
