- 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259件中
61 〜 75 件を表示
2,200円
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■解説
〔ロボットビジョン 認識・検出〕
○物体認識と視線解析に基づく視覚的顕著性推定 慶應義塾大学/石川 智貴・矢向 高弘
画像中の人間の視覚的注意を予測することは顕著性予測と呼ばれ、神経科学やコンピュータビジョンの分野で活発に行われている研究領域である。本稿では、個人の視線運動の個性を考慮した顕著性予測手法を紹介する。実験を通じて、推定した顕著性マップに被験者毎の個性が反映されていることを定性的かつ定量的に確認している。
〔インフラ整備 認識・検出〕
○顔認証技術をめぐる法的規制の現状と課題 杏林大学/尾崎 愛美
顔認証技術は、商業目的のみならず、公的な場面でも幅広く利用されている。本稿では、米国やEUの立法状況を参考に、わが国において顔認証技術の適正な利用を進めるにあたって必要となると思われる視点やフレームワークのあり方について検討する。
〔セキュリティ 認識・検出〕
○単一画像による歩容認証/大阪大学/槇原 靖・徐 遅・李 想・八木 康史/南京理工大学/Jianfeng Lu
たった１枚の歩行画像から１歩行周期（左右計２歩分）の歩行映像を復元する深層学習モデルを設計し、単一画像による歩容認証を実現。
〔3D エンタテインメント〕
○再帰透過光学系を用いた広視域な立体空中像提示手法 電気通信大学/橋本 直己
近年、空中像の研究が盛んに行われ、再帰透過光学系による簡易な空中像の多様な応用が期待される一方で、提示される像の立体感や視域が十分に実現されていない。そこで本稿では、複数の立体ディスプレイと対称ミラーを用いて、広視野角な立体空中像を提示する手法について解説する。
■特集１：自動車衝突試験と画像解析技術 各社の取り組み
○自動車アセスメントにおける衝突試験について/（独）自動車事故対策機構（NASVA）/佐藤 健二
国土交通省と（独）自動車事故対策機構が実施している自動車アセスメントでの衝突試験の概要を紹介する。乗員保護性能を評価する４試験、歩行者保護性能を評価する２試験の概要等を説明する。また、今後の衝突試験の見直し予定について触れる。
○Vision Research社ハイスピードカメラによる自動車衝突試験とCoaXPressカメラによる長時間映像記録の実現/AIC-VISION㈱/吉川 茂男
Vision Research社製Phantomブランドのハイスピードカメラの、車両衝突実験における実績と新たにCoaxPressインタフェースの採用で、高速伝送が実現したことによる、インフラ検査、マシンビジョン用途に活用できるストリーミングカメラを使った長時間映像記録システムを提案する。
○衝突試験における新画像解析手法の提案/㈱ナックイメージテクノロジー/小林 昭博・小室 敦
当社はハイスピードカメラメーカーとして、長年に渡り衝突試験分野に対してシステム提案を行い数多くの実績を有している。最新の衝突試験分野への取り組みとして、衝突時の乗員の動き計測・エアバッグ解析・3D歪み解析・衝突試験装置を紹介する。
○ハイスピードイメージングソリューションの紹介/㈱フォトロン/内野 真喜
自動車開発現場では、ハイスピードカメラでの観察およびその画像を使った画像解析が必要不可欠である。近年、複雑・高度化する開発環境の中で、より高精度で、より効率的な計測ができるシステムが求められており、撮影速度や解像度といった基本的な撮影性能の充実に加え、より使いやすい機能や試験効率が上がる機能がハイスピードカメラにも加わっている。本稿では、多様な撮影システムの概要を紹介する。
■特集２：赤外イメージングの進化とアプリケーション2
○遠赤外線カメラとAI画像解析を用いた接触災害防止システム/戸田建設㈱/本木 章平
建設現場の安全性向上を目的として、夜間や粉塵が多く薄暗いトンネル坑内環境下などの建設現場特有の環境下において、高精度かつ遠距離の人物検出が可能な「遠赤外線カメラとAI画像解析を用いた接触災害防止システム」を開発した。
○量産市場アプリケーション向けCMOS長波赤外線（LWIR）カメラモジュール/㈱アプロリンク/矢向 博
本稿では、MERIDIAN InnovationのCMOS互換熱センサーアレイであるSenXor.技術をもとに作られたMI0801 CMOS LWIRカメラモジュールについて解説する。
○CQDセンサー搭載の短波長近赤外線（SWIR）カメラ/㈱アルゴ/中山 達哉
SWIR Vision Systems社によりInGaAsセンサーに変わるSWIR用のセンサーとしてCQD（コロイド量子ドット）を利用したSWIRセンサー、カメラが開発された。量子効率はInGaAsセンサーに劣るものの、少しずつマシンビジョンにも使われ始めている。高解像度化、低価格化が期待できるCQDを利用したカメラについて紹介する。
○非冷却型サーモグラフィによるガス漏れ検知/フリアーシステムズジャパン㈱/植村 英幸
Teledyne FLIR社では、ガス検知用赤外線カメラとして、GF（Gas Finder）シリーズという製品にて長年冷却型サーモグラフィを市場に供給してきた。現在では非冷却型サーモグラフィにおいても製品供給している。本稿では、非冷却型サーモグラフィでのガス漏れ検知についてその特徴等について紹介する。
○遠赤外線カメラによる異常温度監視システムの導入事例/㈱エーディーエステック/白井 玲斗
昨今、遠赤外線サーモグラフィカメラを用いた異常温度監視システムの需要が、今まで以上に増してきており、その一つとして、バイオマス発電所での活用も増加傾向にある。本稿では、バイオマス発電所での実際の導入事例を、システムの特徴やメリットと共に紹介する。
■話題の製品と技術
○高速、高解像度でのリアルタイム計測を実現！/IDTジャパン㈱/山口 明博
高速撮影、高解像度、長時間記録を同時に実現した米国IDT社の超小型ハイスピードストリーミングカメラを紹介する。マシンビジョン検査に対応したリアルタイムでの入力や製造ラインでの監視等広い応用を可能としている。
○マシンビジョンが実現するリチウムイオン電池の未来/Teledyne DALSA/Christian Loeb/テレダイン・ジャパン㈱/岩田 隆之
急激に需要が高まっているリチウムイオン電池。その製造工程において、品質保証や効率化を合理的に進めるため、ラインスキャンカメラや機械学習などで構成されるマシンビジョンシステムの重要な役割について述べる。
〔ロボットビジョン 認識・検出〕
○物体認識と視線解析に基づく視覚的顕著性推定 慶應義塾大学/石川 智貴・矢向 高弘
画像中の人間の視覚的注意を予測することは顕著性予測と呼ばれ、神経科学やコンピュータビジョンの分野で活発に行われている研究領域である。本稿では、個人の視線運動の個性を考慮した顕著性予測手法を紹介する。実験を通じて、推定した顕著性マップに被験者毎の個性が反映されていることを定性的かつ定量的に確認している。
〔インフラ整備 認識・検出〕
○顔認証技術をめぐる法的規制の現状と課題 杏林大学/尾崎 愛美
顔認証技術は、商業目的のみならず、公的な場面でも幅広く利用されている。本稿では、米国やEUの立法状況を参考に、わが国において顔認証技術の適正な利用を進めるにあたって必要となると思われる視点やフレームワークのあり方について検討する。
〔セキュリティ 認識・検出〕
○単一画像による歩容認証/大阪大学/槇原 靖・徐 遅・李 想・八木 康史/南京理工大学/Jianfeng Lu
たった１枚の歩行画像から１歩行周期（左右計２歩分）の歩行映像を復元する深層学習モデルを設計し、単一画像による歩容認証を実現。
〔3D エンタテインメント〕
○再帰透過光学系を用いた広視域な立体空中像提示手法 電気通信大学/橋本 直己
近年、空中像の研究が盛んに行われ、再帰透過光学系による簡易な空中像の多様な応用が期待される一方で、提示される像の立体感や視域が十分に実現されていない。そこで本稿では、複数の立体ディスプレイと対称ミラーを用いて、広視野角な立体空中像を提示する手法について解説する。
■特集１：自動車衝突試験と画像解析技術 各社の取り組み
○自動車アセスメントにおける衝突試験について/（独）自動車事故対策機構（NASVA）/佐藤 健二
国土交通省と（独）自動車事故対策機構が実施している自動車アセスメントでの衝突試験の概要を紹介する。乗員保護性能を評価する４試験、歩行者保護性能を評価する２試験の概要等を説明する。また、今後の衝突試験の見直し予定について触れる。
○Vision Research社ハイスピードカメラによる自動車衝突試験とCoaXPressカメラによる長時間映像記録の実現/AIC-VISION㈱/吉川 茂男
Vision Research社製Phantomブランドのハイスピードカメラの、車両衝突実験における実績と新たにCoaxPressインタフェースの採用で、高速伝送が実現したことによる、インフラ検査、マシンビジョン用途に活用できるストリーミングカメラを使った長時間映像記録システムを提案する。
○衝突試験における新画像解析手法の提案/㈱ナックイメージテクノロジー/小林 昭博・小室 敦
当社はハイスピードカメラメーカーとして、長年に渡り衝突試験分野に対してシステム提案を行い数多くの実績を有している。最新の衝突試験分野への取り組みとして、衝突時の乗員の動き計測・エアバッグ解析・3D歪み解析・衝突試験装置を紹介する。
○ハイスピードイメージングソリューションの紹介/㈱フォトロン/内野 真喜
自動車開発現場では、ハイスピードカメラでの観察およびその画像を使った画像解析が必要不可欠である。近年、複雑・高度化する開発環境の中で、より高精度で、より効率的な計測ができるシステムが求められており、撮影速度や解像度といった基本的な撮影性能の充実に加え、より使いやすい機能や試験効率が上がる機能がハイスピードカメラにも加わっている。本稿では、多様な撮影システムの概要を紹介する。
■特集２：赤外イメージングの進化とアプリケーション2
○遠赤外線カメラとAI画像解析を用いた接触災害防止システム/戸田建設㈱/本木 章平
建設現場の安全性向上を目的として、夜間や粉塵が多く薄暗いトンネル坑内環境下などの建設現場特有の環境下において、高精度かつ遠距離の人物検出が可能な「遠赤外線カメラとAI画像解析を用いた接触災害防止システム」を開発した。
○量産市場アプリケーション向けCMOS長波赤外線（LWIR）カメラモジュール/㈱アプロリンク/矢向 博
本稿では、MERIDIAN InnovationのCMOS互換熱センサーアレイであるSenXor.技術をもとに作られたMI0801 CMOS LWIRカメラモジュールについて解説する。
○CQDセンサー搭載の短波長近赤外線（SWIR）カメラ/㈱アルゴ/中山 達哉
SWIR Vision Systems社によりInGaAsセンサーに変わるSWIR用のセンサーとしてCQD（コロイド量子ドット）を利用したSWIRセンサー、カメラが開発された。量子効率はInGaAsセンサーに劣るものの、少しずつマシンビジョンにも使われ始めている。高解像度化、低価格化が期待できるCQDを利用したカメラについて紹介する。
○非冷却型サーモグラフィによるガス漏れ検知/フリアーシステムズジャパン㈱/植村 英幸
Teledyne FLIR社では、ガス検知用赤外線カメラとして、GF（Gas Finder）シリーズという製品にて長年冷却型サーモグラフィを市場に供給してきた。現在では非冷却型サーモグラフィにおいても製品供給している。本稿では、非冷却型サーモグラフィでのガス漏れ検知についてその特徴等について紹介する。
○遠赤外線カメラによる異常温度監視システムの導入事例/㈱エーディーエステック/白井 玲斗
昨今、遠赤外線サーモグラフィカメラを用いた異常温度監視システムの需要が、今まで以上に増してきており、その一つとして、バイオマス発電所での活用も増加傾向にある。本稿では、バイオマス発電所での実際の導入事例を、システムの特徴やメリットと共に紹介する。
■話題の製品と技術
○高速、高解像度でのリアルタイム計測を実現！/IDTジャパン㈱/山口 明博
高速撮影、高解像度、長時間記録を同時に実現した米国IDT社の超小型ハイスピードストリーミングカメラを紹介する。マシンビジョン検査に対応したリアルタイムでの入力や製造ラインでの監視等広い応用を可能としている。
○マシンビジョンが実現するリチウムイオン電池の未来/Teledyne DALSA/Christian Loeb/テレダイン・ジャパン㈱/岩田 隆之
急激に需要が高まっているリチウムイオン電池。その製造工程において、品質保証や効率化を合理的に進めるため、ラインスキャンカメラや機械学習などで構成されるマシンビジョンシステムの重要な役割について述べる。
2,200円
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■解説
〔ロボットビジョン 画像処理〕
○メタ学習を用いた単一画像の写り込み除去/九州工業大学/石山 信・陸 慧敏
写真や動画を撮影する際、窓・ガラス等からの反射による写り込み原因と対策、単一画像を用いた写り込み除去技術について解説する。
〔その他 実装技術〕
○Verilog HDLによるカメラ信号からの畳み込み層処理の設計とレイテンシー時間/高知工科大学/星野 孝総
畳み込みニューラルネットワーク（CNN）は、人工知能を支える重要な技術あり、様々な分野に応用され始めている。本解説では、そのアプローチの一つとして使用されるFPGAに焦点を当て、FPGAデバイスを使用したカメラ信号同期CNNについて説明する。
〔生活支援 インターフェース〕
○遠隔操作型移動ロボット用の簡易な奥行き認知手法/国立障害者リハビリテーションセンター研究所/河村 拓実
新たに提案したターゲット位置と自己位置との奥行き位置関係の認知難易度を低下させる認知インターフェースの概要を述べる。簡易な構成のインターフェースは、遠隔操作型移動ロボットのユーザビリティおよび感性的品質の課題の解消に寄与し得る。
〔放送・通信 画像処理〕
○擬似的不規則画素配置を用いた超解像処理とその評価 金沢大学/秋田 純一/熊本大学/戸田 真志
ニューラルネットワークを用いる学習型の超解像処理（SRCNN）に対して、著者らが提案している画素内のサンプリング点の位置を擬似的に不規則とすることで等価的な空間サンプリング周波数を高める手法を適用する方法とその画質改善効果について述べる。
〔FA 認識・検出〕
○製造物一つ一つを識別する物体指紋認証技術とその応用展開/㈱GAZIRU/高橋 徹/NECデータサイエンス研究所/石山 塁
人工物の個体差をカメラで捉え、画像認識によって個々を見分ける物体指紋認証技術について概説する。人工物表面の微細な紋様（物体指紋）の撮像方式やその画像照合手法について述べるとともに、製造業、流通業への応用事例や取り組みを紹介する。
〔教育 認識・検出〕
○会場外オンライン試験における不正行為対策と画像処理技術 成蹊大学/小方 博之
COVID-19感染流行によって自宅等の会場外で行うオンライン試験が注目されている。筆者らは十年来会場外オンライン試験における不正行為対策の研究を行ってきた。本稿では、その中で画像分野に関係したものをいくつか紹介する。
■特集１：赤外イメージングの進化とアプリケーション1
○赤外線カメラによる排水管漏水検知に対する機械学習の適用/東京都市大学/白旗 弘実・加藤 健太・中村 匠吾
構造物の維持管理として腐食対策が重要であるが、腐食を防ぐには適切な排水が重要である。赤外線カメラ画像を利用して排水管の漏水を機械学習により検出した。ランダムフォレストおよび畳み込みニューラルネットワークを適用し、F値0.80を上回る結果が得られた。
○近赤外線カメラを使った「火炎検出システム」への応用/㈱アートレイ/小森 活美
非破壊検査などのニーズやあらゆる波長域に対応するカメラを製品化してきたアートレイが開発、販売を行っている近赤外線カメラを応用した火炎検出カメラシステムの紹介と近赤外線カメラのラインナップ紹介。
○Xenics社製 近赤外エリアスキャンカメラとそのアプリケーション/㈱アド・サイエンス/岸 祐輔
Xenics社の最新の近赤外エリアスキャンカメラXevaシリーズおよびCheetahの性能とVis-NIRモデルの原理を解説し、アプリケーション例として半導体検査を紹介する。
○新たなInGaAsイメージセンサーの登場による近赤外線カメラ市場の動向と当社のソリューション提案/㈱アバールデータ/小倉 孝広
ソニー製InGaAsイメージセンサーの登場により、近赤外線カメラ市場のさらなる拡大が期待できることから、当社の取り組みを交えたソリューション提案を紹介する。
■特集２：スマートカメラ・インテリジェントカメラ/各社の取り組み2
○人工認知技術が拡げるスモールモビリティの世界/ITD Lab㈱/紫垣 卓男
ステレオカメラ＋AI＋SLAMのパッケージで構築した３次元空間認知システムが、現在のスモールモビリティ分野が直面している課題の多くを解決することを紹介。更に、このパッケージの入り口となるステレオカメラに要求される幾つかの技術要件についても詳しく紹介する。
○目視検査を簡単に自動化！AIプロセッサ搭載産業用スマートカメラ/HMS㈱
これまで自動化やシステム化が困難とされてきた、人が行う作業、巡視点検や目視による外観検査など、視認と認識への対応として、高精度な画像センシングと飛躍的向上を見せるAI技術により、デジタルトランスフォーメーション（DX）化に拍車がかけられている。本稿では、そうした様々な用途目的に対し、画像センシングとAI技術を簡単に利用できる新世代プラットフォームとなる、AIプロセッサ搭載の産業用AIスマートカメラ「SiNGRAY（シングレイ）」を紹介する。
○多様化する画像検査ニーズに柔軟に対応可能なスマートカメラ/オムロン㈱/梅沢 誠・柴田 侑・山岡 修一・山内 佑二
カメラと照明、画像処理機能を一体化した高速外観検査用途のスマートカメラ「FHV7」シリーズ、および簡易判別検査用途のスマートカメラ「F430-F/F420-F」シリーズのそれぞれの特徴について、代表的なアプリケーション例を交えて紹介する。
○画像センシングにおける外乱光課題への対応/㈱シキノハイテック/田中 健次
画像センシングにおける外乱光への課題（白飛び・黒潰れ）などへの対応として当社独自の露光制御技術（ASS）を開発した。ASSは時分割に複数の露光制御を同時実行可能としたものでありASSを中心に画像センシングに対する当社取り組みを紹介する。
○顔認証インテリジェントカメラの展望/㈱データスコープ
当社は、顔認証AI技術を搭載したカメラ～顔認証インテリジェントカメラ～を販売するとともに、外部機器・システムとの連携ソリューションを提供している。この記事では、その特長と事例を紹介する。
■話題の製品と技術
○2D/3Dアプリケーションの成長を加速する高量子効率イメージセンサープラットフォーム/ams Osram/Peter Vandersteegen
MIRAは、ams Osramが新たに開発した高量子効率イメージセンサープラットフォームであり、940nmの近赤外線領域においても36 ～ 40％の量子効率を実現している。必要とされる解像度を最小のフットプリントで実現すると同時に、電力効率にも優れた光モジュールの構築を可能にする。本稿では、最先端CMOSイメージセンサの技術動向が、どのようにしてMIRAプラットフォームの開発を可能にしたのかを説明する。
■シリーズ
○イメージングリソースガイド③/エドモンド・オプティクス・ジャパン㈱
お客様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 画像処理〕
○メタ学習を用いた単一画像の写り込み除去/九州工業大学/石山 信・陸 慧敏
写真や動画を撮影する際、窓・ガラス等からの反射による写り込み原因と対策、単一画像を用いた写り込み除去技術について解説する。
〔その他 実装技術〕
○Verilog HDLによるカメラ信号からの畳み込み層処理の設計とレイテンシー時間/高知工科大学/星野 孝総
畳み込みニューラルネットワーク（CNN）は、人工知能を支える重要な技術あり、様々な分野に応用され始めている。本解説では、そのアプローチの一つとして使用されるFPGAに焦点を当て、FPGAデバイスを使用したカメラ信号同期CNNについて説明する。
〔生活支援 インターフェース〕
○遠隔操作型移動ロボット用の簡易な奥行き認知手法/国立障害者リハビリテーションセンター研究所/河村 拓実
新たに提案したターゲット位置と自己位置との奥行き位置関係の認知難易度を低下させる認知インターフェースの概要を述べる。簡易な構成のインターフェースは、遠隔操作型移動ロボットのユーザビリティおよび感性的品質の課題の解消に寄与し得る。
〔放送・通信 画像処理〕
○擬似的不規則画素配置を用いた超解像処理とその評価 金沢大学/秋田 純一/熊本大学/戸田 真志
ニューラルネットワークを用いる学習型の超解像処理（SRCNN）に対して、著者らが提案している画素内のサンプリング点の位置を擬似的に不規則とすることで等価的な空間サンプリング周波数を高める手法を適用する方法とその画質改善効果について述べる。
〔FA 認識・検出〕
○製造物一つ一つを識別する物体指紋認証技術とその応用展開/㈱GAZIRU/高橋 徹/NECデータサイエンス研究所/石山 塁
人工物の個体差をカメラで捉え、画像認識によって個々を見分ける物体指紋認証技術について概説する。人工物表面の微細な紋様（物体指紋）の撮像方式やその画像照合手法について述べるとともに、製造業、流通業への応用事例や取り組みを紹介する。
〔教育 認識・検出〕
○会場外オンライン試験における不正行為対策と画像処理技術 成蹊大学/小方 博之
COVID-19感染流行によって自宅等の会場外で行うオンライン試験が注目されている。筆者らは十年来会場外オンライン試験における不正行為対策の研究を行ってきた。本稿では、その中で画像分野に関係したものをいくつか紹介する。
■特集１：赤外イメージングの進化とアプリケーション1
○赤外線カメラによる排水管漏水検知に対する機械学習の適用/東京都市大学/白旗 弘実・加藤 健太・中村 匠吾
構造物の維持管理として腐食対策が重要であるが、腐食を防ぐには適切な排水が重要である。赤外線カメラ画像を利用して排水管の漏水を機械学習により検出した。ランダムフォレストおよび畳み込みニューラルネットワークを適用し、F値0.80を上回る結果が得られた。
○近赤外線カメラを使った「火炎検出システム」への応用/㈱アートレイ/小森 活美
非破壊検査などのニーズやあらゆる波長域に対応するカメラを製品化してきたアートレイが開発、販売を行っている近赤外線カメラを応用した火炎検出カメラシステムの紹介と近赤外線カメラのラインナップ紹介。
○Xenics社製 近赤外エリアスキャンカメラとそのアプリケーション/㈱アド・サイエンス/岸 祐輔
Xenics社の最新の近赤外エリアスキャンカメラXevaシリーズおよびCheetahの性能とVis-NIRモデルの原理を解説し、アプリケーション例として半導体検査を紹介する。
○新たなInGaAsイメージセンサーの登場による近赤外線カメラ市場の動向と当社のソリューション提案/㈱アバールデータ/小倉 孝広
ソニー製InGaAsイメージセンサーの登場により、近赤外線カメラ市場のさらなる拡大が期待できることから、当社の取り組みを交えたソリューション提案を紹介する。
■特集２：スマートカメラ・インテリジェントカメラ/各社の取り組み2
○人工認知技術が拡げるスモールモビリティの世界/ITD Lab㈱/紫垣 卓男
ステレオカメラ＋AI＋SLAMのパッケージで構築した３次元空間認知システムが、現在のスモールモビリティ分野が直面している課題の多くを解決することを紹介。更に、このパッケージの入り口となるステレオカメラに要求される幾つかの技術要件についても詳しく紹介する。
○目視検査を簡単に自動化！AIプロセッサ搭載産業用スマートカメラ/HMS㈱
これまで自動化やシステム化が困難とされてきた、人が行う作業、巡視点検や目視による外観検査など、視認と認識への対応として、高精度な画像センシングと飛躍的向上を見せるAI技術により、デジタルトランスフォーメーション（DX）化に拍車がかけられている。本稿では、そうした様々な用途目的に対し、画像センシングとAI技術を簡単に利用できる新世代プラットフォームとなる、AIプロセッサ搭載の産業用AIスマートカメラ「SiNGRAY（シングレイ）」を紹介する。
○多様化する画像検査ニーズに柔軟に対応可能なスマートカメラ/オムロン㈱/梅沢 誠・柴田 侑・山岡 修一・山内 佑二
カメラと照明、画像処理機能を一体化した高速外観検査用途のスマートカメラ「FHV7」シリーズ、および簡易判別検査用途のスマートカメラ「F430-F/F420-F」シリーズのそれぞれの特徴について、代表的なアプリケーション例を交えて紹介する。
○画像センシングにおける外乱光課題への対応/㈱シキノハイテック/田中 健次
画像センシングにおける外乱光への課題（白飛び・黒潰れ）などへの対応として当社独自の露光制御技術（ASS）を開発した。ASSは時分割に複数の露光制御を同時実行可能としたものでありASSを中心に画像センシングに対する当社取り組みを紹介する。
○顔認証インテリジェントカメラの展望/㈱データスコープ
当社は、顔認証AI技術を搭載したカメラ～顔認証インテリジェントカメラ～を販売するとともに、外部機器・システムとの連携ソリューションを提供している。この記事では、その特長と事例を紹介する。
■話題の製品と技術
○2D/3Dアプリケーションの成長を加速する高量子効率イメージセンサープラットフォーム/ams Osram/Peter Vandersteegen
MIRAは、ams Osramが新たに開発した高量子効率イメージセンサープラットフォームであり、940nmの近赤外線領域においても36 ～ 40％の量子効率を実現している。必要とされる解像度を最小のフットプリントで実現すると同時に、電力効率にも優れた光モジュールの構築を可能にする。本稿では、最先端CMOSイメージセンサの技術動向が、どのようにしてMIRAプラットフォームの開発を可能にしたのかを説明する。
■シリーズ
○イメージングリソースガイド③/エドモンド・オプティクス・ジャパン㈱
お客様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。
2,200円
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■解説
〔外観検査 認識・検出〕
○畳み込みニューラルネットワークを用いた鋼橋の腐食検出/日本大学/中村 和樹
畳み込みニューラルネットワークを適用した鋼橋の腐食検出器となる学習モデルを構築し、構築される学習モデルによる腐食検出精度を評価した。その結果、学習モデルはコーエンのκ係数による一致率の検定結果から実用上の分類精度を有することが判明した。
○深層学習を用いたコンクリート構造物のひび割れ自動抽出/山口大学/藤田 悠介・小林 圭太・田坂 祐紀
筆者らは、コンクリート構造物のひび割れ評価のために、深層学習の分類モデルと領域分割モデルを用いた二段階のひび割れ自動抽出法を開発している。本稿では、提案法の概要について解説し、高性能なひび割れ検出モデルを構築するための効果的なひび割れクラスの定義法とその有効性を確認した実験について紹介する。
〔インフラ整備 解析・計測〕
○ディジタル画像のハフ変換を利用した切梁式鋼矢板護岸の座屈破壊検出/新潟大学/鈴木 哲也/（国研）土木研究所/萩原 大生/北里大学/島本 由麻
本稿では、農業用切梁式鋼矢板水路を対象に画像解析手法の一つであるハフ変換を用いて、鋼矢板護岸の座屈破壊に伴う傾斜角度の非破壊推定を試みた結果を報告する。解析的検討の結果、鋼矢板の直線形状に対して、ハフ変換より推定した鋼矢板護岸の傾斜角度と実測角度は、ばらつきを有するものの概ね一致することが確認された。
〔農林水産業支援 画像処理〕
○動画データによる作業道の三次元点群データの構築/（国研）森林研究・整備機構 森林総合研究所/瀧 誠志郎・中澤 昌彦・鈴木 秀典・吉田 智佳史/岩手大学/斎藤 仁志/アジア航測㈱/大野 勝正/島根県中山間地域研究センター/千原 敬也/富山県農林水産総合技術センター/図子 光太郎
一般的にSfMによる三次元モデルの構築には、多視点から撮影された複数枚の静止画像が必要である。しかし静止画撮影作業が煩雑で細心の注意と時間を要する作業であった。そこで歩きながら撮影した動画から詳細な三次元モデルを再現する手法を紹介する。
〔放送・通信 認識・検出〕
○スポーツ番組における画像認識AIを用いたコンテンツ解析と制作/日本テレビ放送網㈱/篠田 貴之
スポーツ中継において、画像認識AIによるコンテンツ解析と、番組活用を行った。選手の走行スピードや選手間距離差表示等といった番組演出としての活用のみならず、選手紹介CGオペレーションの自動化等、業務効率化としても活用できるシステムを開発・運用した。
〔セキュリティ 認識・検出〕
○深層代替学習による人物動作の３次元自由視点認識の研究/琉球大学/長山 格
人物の動作を様々な視点から認識・識別するため深層代替学習（Deep Alternative Learning）を考案･適用した結果について記述する。すなわち、機械学習に必須の多様な視点から撮影された膨大な学習データをCGで自動生成することにより、動作認識を実現できることを示す。実写動画による検証実験を実施し、92.22%の精度で異なる全身モーションを高精度に識別することが可能である。本研究の成果を活用し、次世代型知的防犯カメラ開発および高性能化を図る。
〔エンタテインメント 画像処理〕
○モーションシャープニング現象を模擬する画像強調手法/山口大学/長 篤志/広島商船高等専門学校/大高 洸輝
視覚が持つ鮮鋭化処理の一つの現れとして、動いている対象を観測した方が止まっているときよりも鮮明に観測されるといモーションシャープニング現象がある。本稿では、その現象をもたらすとされる視覚の時間応答特性を応用して開発した画像強調処理手法について解説する。
■特集：スマートカメラ・インテリジェントカメラ 各社の取り組み①
○AIスマートカメラを活用したロボットの危険防止ソリューション/ADLINKジャパン㈱
近年、世界中の工場で稼働している産業用ロボットの数は、史上最高レベルに達しており、ロボットの導入が進む中、避けられない課題がつきものだ。本ページでは産業用ロボット向けの従来の危険防止ソリューションの課題とAIスマートカメラを活用したソリューションについて紹介する。
○Opto社オールインワン・インテリジェントデジタルマイクロスコープ/AIC-VISION㈱/吉川 茂男
Opto社のデジタルマイクロスコープは、これまでにない使い勝手の良さが特長で、コンパクトなイメージングモジュールで、空間周波数（分解能）も最高555LP/mmの高精細を実現。医療用やバイオメディカル用途だけではなく、マシンビジョン検査アプリケーションへの活用も期待できる。
○新世代マシンビジョンプラットフォーム世界初！CNN対応AIプロセッサ搭載スマートカメラ/キヤノンITソリューションズ㈱/稲山 一幸
様々な業界業種で活用できるAIプラットフォーム、従来型のルールベース画像処理から先進の画像AIまで実行可能なAIプロセッサを搭載したHMS社製産業用AIスマートカメラ「SiNGRAY」を紹介する。
○一体型で3D画像処理・ディープラーニング搭載/コグネックス㈱
製造業におけるインラインでの外観検査に、三次元画像検査やディープラーニングを用いた外観検査の導入促進を図るため、ユーザーが抱える課題を解決した、オールインワンパッケージかつ誰でも使える開発環境を実現したスマートカメラの特徴と適用例を紹介する。
○世界初AI処理機能搭載、インテリジェントビジョンセンサーの最新状況/ソニーセミコンダクタソリューションズ㈱/岡 美帆里
昨年５月に当社が世界で初めて商品化した「AI処理機能を搭載したイメージセンサー、インテリジェントビジョンセンサー（IMX500/IMX501）」について、その特長（高速処理、プライバシーへの配慮、通信コストの削減、消費電力の削減、用途の柔軟性）や、具体的な活用事例（リテール、スマートシティ）を紹介する。
○スマートカメラの進化と革命/Vision Components GmbH/Jan-Erik Schmitt
スマートカメラ開発25年の歴史を持つVision ComponentsGmbHは切手サイズの超小型基板にイメージセンサー、CPU、メモリー等の画像処理に必要な部品すべてを搭載させた世界最小クラスのスマートカメラの開発に成功した。
○スマートカメラが切り拓く新たな可能性/㈱マイクロ・テクニカ/岩田 節子
○AMV-AIが魅せる、ディープラーニングの“真の「スマート」化”/㈱リンクス/南 翔汰
スマートカメラ、インテリジェントカメラが台頭してきている中で、何をターゲットにスマートカメラ、インテリジェントカメラを選んでいけばよいのか。その視点をもって、本稿では、画像検査装置のメーカーである当社が開発したスマートカメラ“SimPrun-200”を紹介する。
■シリーズ
○V-ISARイメージング⑨～映像情報の新時代を拓く～/マシンビジョンライティング㈱/増村 茂樹
当社では、INSPEKTO社（イスラエル）のAI画像検査装置「Inspekto S70」の国内総代理店として、2021年４月より国内販売を開始した。本製品は、スマートカメラの「手軽さ」と、汎用画像処理装置が持つ「課題解決力」の両メリットを兼ね備える装置として、「自律型マシンビジョン」という新たな市場を創出し、これまで時間的・技術的制約によって叶わなかった課題を解決する可能性を秘めている。本稿では製品の特長と海外での採用事例を紹介する。
〔外観検査 認識・検出〕
○畳み込みニューラルネットワークを用いた鋼橋の腐食検出/日本大学/中村 和樹
畳み込みニューラルネットワークを適用した鋼橋の腐食検出器となる学習モデルを構築し、構築される学習モデルによる腐食検出精度を評価した。その結果、学習モデルはコーエンのκ係数による一致率の検定結果から実用上の分類精度を有することが判明した。
○深層学習を用いたコンクリート構造物のひび割れ自動抽出/山口大学/藤田 悠介・小林 圭太・田坂 祐紀
筆者らは、コンクリート構造物のひび割れ評価のために、深層学習の分類モデルと領域分割モデルを用いた二段階のひび割れ自動抽出法を開発している。本稿では、提案法の概要について解説し、高性能なひび割れ検出モデルを構築するための効果的なひび割れクラスの定義法とその有効性を確認した実験について紹介する。
〔インフラ整備 解析・計測〕
○ディジタル画像のハフ変換を利用した切梁式鋼矢板護岸の座屈破壊検出/新潟大学/鈴木 哲也/（国研）土木研究所/萩原 大生/北里大学/島本 由麻
本稿では、農業用切梁式鋼矢板水路を対象に画像解析手法の一つであるハフ変換を用いて、鋼矢板護岸の座屈破壊に伴う傾斜角度の非破壊推定を試みた結果を報告する。解析的検討の結果、鋼矢板の直線形状に対して、ハフ変換より推定した鋼矢板護岸の傾斜角度と実測角度は、ばらつきを有するものの概ね一致することが確認された。
〔農林水産業支援 画像処理〕
○動画データによる作業道の三次元点群データの構築/（国研）森林研究・整備機構 森林総合研究所/瀧 誠志郎・中澤 昌彦・鈴木 秀典・吉田 智佳史/岩手大学/斎藤 仁志/アジア航測㈱/大野 勝正/島根県中山間地域研究センター/千原 敬也/富山県農林水産総合技術センター/図子 光太郎
一般的にSfMによる三次元モデルの構築には、多視点から撮影された複数枚の静止画像が必要である。しかし静止画撮影作業が煩雑で細心の注意と時間を要する作業であった。そこで歩きながら撮影した動画から詳細な三次元モデルを再現する手法を紹介する。
〔放送・通信 認識・検出〕
○スポーツ番組における画像認識AIを用いたコンテンツ解析と制作/日本テレビ放送網㈱/篠田 貴之
スポーツ中継において、画像認識AIによるコンテンツ解析と、番組活用を行った。選手の走行スピードや選手間距離差表示等といった番組演出としての活用のみならず、選手紹介CGオペレーションの自動化等、業務効率化としても活用できるシステムを開発・運用した。
〔セキュリティ 認識・検出〕
○深層代替学習による人物動作の３次元自由視点認識の研究/琉球大学/長山 格
人物の動作を様々な視点から認識・識別するため深層代替学習（Deep Alternative Learning）を考案･適用した結果について記述する。すなわち、機械学習に必須の多様な視点から撮影された膨大な学習データをCGで自動生成することにより、動作認識を実現できることを示す。実写動画による検証実験を実施し、92.22%の精度で異なる全身モーションを高精度に識別することが可能である。本研究の成果を活用し、次世代型知的防犯カメラ開発および高性能化を図る。
〔エンタテインメント 画像処理〕
○モーションシャープニング現象を模擬する画像強調手法/山口大学/長 篤志/広島商船高等専門学校/大高 洸輝
視覚が持つ鮮鋭化処理の一つの現れとして、動いている対象を観測した方が止まっているときよりも鮮明に観測されるといモーションシャープニング現象がある。本稿では、その現象をもたらすとされる視覚の時間応答特性を応用して開発した画像強調処理手法について解説する。
■特集：スマートカメラ・インテリジェントカメラ 各社の取り組み①
○AIスマートカメラを活用したロボットの危険防止ソリューション/ADLINKジャパン㈱
近年、世界中の工場で稼働している産業用ロボットの数は、史上最高レベルに達しており、ロボットの導入が進む中、避けられない課題がつきものだ。本ページでは産業用ロボット向けの従来の危険防止ソリューションの課題とAIスマートカメラを活用したソリューションについて紹介する。
○Opto社オールインワン・インテリジェントデジタルマイクロスコープ/AIC-VISION㈱/吉川 茂男
Opto社のデジタルマイクロスコープは、これまでにない使い勝手の良さが特長で、コンパクトなイメージングモジュールで、空間周波数（分解能）も最高555LP/mmの高精細を実現。医療用やバイオメディカル用途だけではなく、マシンビジョン検査アプリケーションへの活用も期待できる。
○新世代マシンビジョンプラットフォーム世界初！CNN対応AIプロセッサ搭載スマートカメラ/キヤノンITソリューションズ㈱/稲山 一幸
様々な業界業種で活用できるAIプラットフォーム、従来型のルールベース画像処理から先進の画像AIまで実行可能なAIプロセッサを搭載したHMS社製産業用AIスマートカメラ「SiNGRAY」を紹介する。
○一体型で3D画像処理・ディープラーニング搭載/コグネックス㈱
製造業におけるインラインでの外観検査に、三次元画像検査やディープラーニングを用いた外観検査の導入促進を図るため、ユーザーが抱える課題を解決した、オールインワンパッケージかつ誰でも使える開発環境を実現したスマートカメラの特徴と適用例を紹介する。
○世界初AI処理機能搭載、インテリジェントビジョンセンサーの最新状況/ソニーセミコンダクタソリューションズ㈱/岡 美帆里
昨年５月に当社が世界で初めて商品化した「AI処理機能を搭載したイメージセンサー、インテリジェントビジョンセンサー（IMX500/IMX501）」について、その特長（高速処理、プライバシーへの配慮、通信コストの削減、消費電力の削減、用途の柔軟性）や、具体的な活用事例（リテール、スマートシティ）を紹介する。
○スマートカメラの進化と革命/Vision Components GmbH/Jan-Erik Schmitt
スマートカメラ開発25年の歴史を持つVision ComponentsGmbHは切手サイズの超小型基板にイメージセンサー、CPU、メモリー等の画像処理に必要な部品すべてを搭載させた世界最小クラスのスマートカメラの開発に成功した。
○スマートカメラが切り拓く新たな可能性/㈱マイクロ・テクニカ/岩田 節子
○AMV-AIが魅せる、ディープラーニングの“真の「スマート」化”/㈱リンクス/南 翔汰
スマートカメラ、インテリジェントカメラが台頭してきている中で、何をターゲットにスマートカメラ、インテリジェントカメラを選んでいけばよいのか。その視点をもって、本稿では、画像検査装置のメーカーである当社が開発したスマートカメラ“SimPrun-200”を紹介する。
■シリーズ
○V-ISARイメージング⑨～映像情報の新時代を拓く～/マシンビジョンライティング㈱/増村 茂樹
当社では、INSPEKTO社（イスラエル）のAI画像検査装置「Inspekto S70」の国内総代理店として、2021年４月より国内販売を開始した。本製品は、スマートカメラの「手軽さ」と、汎用画像処理装置が持つ「課題解決力」の両メリットを兼ね備える装置として、「自律型マシンビジョン」という新たな市場を創出し、これまで時間的・技術的制約によって叶わなかった課題を解決する可能性を秘めている。本稿では製品の特長と海外での採用事例を紹介する。
2,200円
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■解説
〔外観検査 計測・解析〕
○位相シフト法を用いた３次元部品の表面計測法に関する研究/広島工業大学/章 忠
工業製品はその製作過程において、何らかの原因で外観に傷や欠け、打痕などの欠陥が生じる。検査工程を自動化するために、一般的には２次画像処理システムが用いられるが、欠陥箇所の寸法提示が難しいという課題がある。本稿説では、３次元部品の表面検査に位相シフト法を用いる手法を紹介し、その特徴や利点、今後の課題などを述べる。
〔外観検査 計測・解析〕
○非線形位置合わせ技術の工業製品検査への適用検討/大同特殊鋼㈱/布施 直紀・湯藤 隆夫
複雑自由形状を有する物体の検査自動化はハードルが高いのが現状である。特に画像処理による検査を考える場合、被検査物体の位置決め精度が重要な要素の一つとなる。本稿では、高精度位置合わせ手法の一つである非線形位置合わせ技術を初めて工業製品検査に適用検討した例として、自動車用ターボチャージャに使用される鋳造部品の内部検査手法を紹介する。
〔外観検査 認識・検出〕
○機械学習と外観検査 進む検査の自動化とその課題/みずほリサーチ&テクノロジーズ㈱/岩渕 耕平・土屋 美恵・玉垣 勇樹・橋本 大樹・佐野 碧・水谷 麻紀子・永田 毅
機械学習を用いた外観検査の自動化について概説し、実際に機械学習を適用する際に必要となるデータ処理やチューニングの方法について概説する。最後に、筆者らが機械学習を外観検査に適用した具体的な事例について紹介を行う。
〔インフラ整備 認識・検出〕
○5Gと橋梁の損傷点検支援システムを活用した遠隔点検の実現に向けて/金沢大学/吉倉 麻衣・南 貴大・福岡 知隆・藤生 慎・高山 純一
全国の橋梁に対し義務付けられている近接目視点検の省力化のため、AI等を活用した代替手法が求められている。そこで橋梁画像から損傷箇所を検出する点検支援システムを構築し、膨大なデータ量の画像を5Gで伝送し、橋梁現場と遠隔地を連携させた遠隔橋梁点検の有用性を検討した。
〔インフラ整備 認識・検出〕
○UAV画像からのピクセルレベルの橋梁損傷認識/埼玉大学/党 紀/東京大学/全 邦釘
既存の画像処理による橋梁の損傷検出に関する研究では、実験室環境で得られたひび割れ画像や点検報告書から得られた損傷画像を用いたものが多い。しかしこれらの画像によって訓練されたモデルをUAVにより実橋梁から撮影された画像に適用すると、背景や健全な構造を損傷と誤認識してしまう問題がしばしば生じる。本研究では、点検画像とUAV画像を両方用いたデータベースを構築し、背景誤認識の問題を改善することを検討した。
〔農林水産業支援 画像処理〕
○ドローンRGB画像によるイネの生育推定への深層学習の応用可能性/東京農工大学/山口 友亮・山下 恵・桂 圭佑
作物の栽培管理の効率化に向け、ドローンに搭載したRGBカメラによるイネの生育推定への深層学習の応用可能性についての研究を紹介した。今後もさらに多様な農業条件でのデータを蓄積することで、より汎用性の高い推定モデルを開発できると考えられる。
〔生活支援 インターフェース〕
○光学式カメラを用いた色領域の抽出に基づく手話認識手法/神奈川工科大学/若尾 吏・西村 広光・田中 博
本稿では、カラー手袋と光学式カメラを用いた手話認識における動作特徴量の算出法、および認識システム構築手法を解説する。考案動作特徴量の算出方法、６種の機械学習識別器の評価実験結果に加え、識別器統合により高精度化した手法とその評価実験結果について紹介する。
〔物流 3D〕
○3Dセンサを活用した物流現場の荷物量計測・可視化/日本電気通信システム㈱/青木 教之・上野 悟己
トラックコンテナや倉庫などの物流現場の空間を認識し、デジタル化や可視化により物流の効率化につなげる取り組みを進めている。本稿では、3Dセンサを活用した荷物量と空スペースの自動計測技術の紹介と物流現場での適応例およびその効果について述べる。
〔エンタテインメント 認識・検出〕
○顔画像認識に基づく情動表情に合わせたBGM自動作曲システム/立命館大学/前田 陽一郎
本研究では顔画像により情動を認識することでその情動にあった音楽を生成するシステムを開発した。顔画像をカメラにより認識し、その表情から情動認識を行う際にRussellの円環モデルを用い、その情動に対応する音楽生成にはHevnerの円環型尺度を用いた。実際にBGM自動作曲システムを構築して感性評価実験を行い、有効性を検証した。
〔その他 認識・検出〕
○極暗所での画像認識と深層学習手法/㈱ソシオネクスト/笹川 幸宏/大阪大学/長原 一
深層学習を用いた極暗所での画像認識モデルの構築手法について、2020年８月に開催された、コンピュータビジョンに関する国際学会ECCV2020にて発表した。本稿では、極暗所での画像認識に関する研究動向に触れながら、本発表内容の解説を行う。
■話題の製品と技術
○24bit120dBHDRカメラとアプリケーション/㈱ビュープラス/芝田 勉
24bit階調120dBダイナミックレンジのHDRカメラTritonHDRと専用ソフトウェアHDR24Viewについて紹介する。単一露光でのダイナミックレンジ拡大技術により移動する対象にも適用可能な24bitHDRカメラが廉価で得られるようになった。HDR24Viewは特殊なフォーマットである24bit画像を情報を失わずに扱え、このHDRカメラが手軽に導入できる。
■シリーズ
○イメージングリソースガイド2/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。
〔外観検査 計測・解析〕
○位相シフト法を用いた３次元部品の表面計測法に関する研究/広島工業大学/章 忠
工業製品はその製作過程において、何らかの原因で外観に傷や欠け、打痕などの欠陥が生じる。検査工程を自動化するために、一般的には２次画像処理システムが用いられるが、欠陥箇所の寸法提示が難しいという課題がある。本稿説では、３次元部品の表面検査に位相シフト法を用いる手法を紹介し、その特徴や利点、今後の課題などを述べる。
〔外観検査 計測・解析〕
○非線形位置合わせ技術の工業製品検査への適用検討/大同特殊鋼㈱/布施 直紀・湯藤 隆夫
複雑自由形状を有する物体の検査自動化はハードルが高いのが現状である。特に画像処理による検査を考える場合、被検査物体の位置決め精度が重要な要素の一つとなる。本稿では、高精度位置合わせ手法の一つである非線形位置合わせ技術を初めて工業製品検査に適用検討した例として、自動車用ターボチャージャに使用される鋳造部品の内部検査手法を紹介する。
〔外観検査 認識・検出〕
○機械学習と外観検査 進む検査の自動化とその課題/みずほリサーチ&テクノロジーズ㈱/岩渕 耕平・土屋 美恵・玉垣 勇樹・橋本 大樹・佐野 碧・水谷 麻紀子・永田 毅
機械学習を用いた外観検査の自動化について概説し、実際に機械学習を適用する際に必要となるデータ処理やチューニングの方法について概説する。最後に、筆者らが機械学習を外観検査に適用した具体的な事例について紹介を行う。
〔インフラ整備 認識・検出〕
○5Gと橋梁の損傷点検支援システムを活用した遠隔点検の実現に向けて/金沢大学/吉倉 麻衣・南 貴大・福岡 知隆・藤生 慎・高山 純一
全国の橋梁に対し義務付けられている近接目視点検の省力化のため、AI等を活用した代替手法が求められている。そこで橋梁画像から損傷箇所を検出する点検支援システムを構築し、膨大なデータ量の画像を5Gで伝送し、橋梁現場と遠隔地を連携させた遠隔橋梁点検の有用性を検討した。
〔インフラ整備 認識・検出〕
○UAV画像からのピクセルレベルの橋梁損傷認識/埼玉大学/党 紀/東京大学/全 邦釘
既存の画像処理による橋梁の損傷検出に関する研究では、実験室環境で得られたひび割れ画像や点検報告書から得られた損傷画像を用いたものが多い。しかしこれらの画像によって訓練されたモデルをUAVにより実橋梁から撮影された画像に適用すると、背景や健全な構造を損傷と誤認識してしまう問題がしばしば生じる。本研究では、点検画像とUAV画像を両方用いたデータベースを構築し、背景誤認識の問題を改善することを検討した。
〔農林水産業支援 画像処理〕
○ドローンRGB画像によるイネの生育推定への深層学習の応用可能性/東京農工大学/山口 友亮・山下 恵・桂 圭佑
作物の栽培管理の効率化に向け、ドローンに搭載したRGBカメラによるイネの生育推定への深層学習の応用可能性についての研究を紹介した。今後もさらに多様な農業条件でのデータを蓄積することで、より汎用性の高い推定モデルを開発できると考えられる。
〔生活支援 インターフェース〕
○光学式カメラを用いた色領域の抽出に基づく手話認識手法/神奈川工科大学/若尾 吏・西村 広光・田中 博
本稿では、カラー手袋と光学式カメラを用いた手話認識における動作特徴量の算出法、および認識システム構築手法を解説する。考案動作特徴量の算出方法、６種の機械学習識別器の評価実験結果に加え、識別器統合により高精度化した手法とその評価実験結果について紹介する。
〔物流 3D〕
○3Dセンサを活用した物流現場の荷物量計測・可視化/日本電気通信システム㈱/青木 教之・上野 悟己
トラックコンテナや倉庫などの物流現場の空間を認識し、デジタル化や可視化により物流の効率化につなげる取り組みを進めている。本稿では、3Dセンサを活用した荷物量と空スペースの自動計測技術の紹介と物流現場での適応例およびその効果について述べる。
〔エンタテインメント 認識・検出〕
○顔画像認識に基づく情動表情に合わせたBGM自動作曲システム/立命館大学/前田 陽一郎
本研究では顔画像により情動を認識することでその情動にあった音楽を生成するシステムを開発した。顔画像をカメラにより認識し、その表情から情動認識を行う際にRussellの円環モデルを用い、その情動に対応する音楽生成にはHevnerの円環型尺度を用いた。実際にBGM自動作曲システムを構築して感性評価実験を行い、有効性を検証した。
〔その他 認識・検出〕
○極暗所での画像認識と深層学習手法/㈱ソシオネクスト/笹川 幸宏/大阪大学/長原 一
深層学習を用いた極暗所での画像認識モデルの構築手法について、2020年８月に開催された、コンピュータビジョンに関する国際学会ECCV2020にて発表した。本稿では、極暗所での画像認識に関する研究動向に触れながら、本発表内容の解説を行う。
■話題の製品と技術
○24bit120dBHDRカメラとアプリケーション/㈱ビュープラス/芝田 勉
24bit階調120dBダイナミックレンジのHDRカメラTritonHDRと専用ソフトウェアHDR24Viewについて紹介する。単一露光でのダイナミックレンジ拡大技術により移動する対象にも適用可能な24bitHDRカメラが廉価で得られるようになった。HDR24Viewは特殊なフォーマットである24bit画像を情報を失わずに扱え、このHDRカメラが手軽に導入できる。
■シリーズ
○イメージングリソースガイド2/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。
2,200円
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■解説
〔ロボットビジョン 認識・検出〕
○Capsule Networkを用いた顔画像の超解像手法/関東学院大学/引地 郁海・元木 誠
CNN用いた超解像が実用化されているものの、特徴どうしの位置関係を考慮しないため、人間として不自然な画像が生成されてしまう可能性がある。本稿では、入出力をベクトルで表現するCapsule Networkを用いて、特徴どうしの位置関係を学習し、人間として自然な顔画像を超解像する手法を紹介する。
〔インフラ整備 認識・検出〕
○UAVと画像認識AIによる河川巡視を補う地上画像の特徴量とその利用法検討/八千代エンジニヤリング㈱/高橋 悠太
我が国は、その国土に多くの河川を有し、管理作業の多くは人の手により行われている。ドローン（UAV）技術の発展により、河川監視への適用事例が増えており、得られた画像に人工知能を適用し、不法投棄等を認識検知する研究も行われてきた。本研究では、河川維持管理データベースシステムRiMaDISが有する大量の地上画像を、現在ではまだ数少ない空撮画像での検知精度向上に活用する。画像特徴量に基づき分類した不法投棄に関する画像をFaster R-CNNで学習し、推論結果を比較する。検証により、Bounding Boxの画像占有率などが検知精度向上に寄与することを明らかにした。
〔商業支援 認識・検出〕
○地下鉄路線図の探索における視線パターンに対する色情報の影響/日本女子大学/和崎 夏子・竹内 龍人／広島大学/吉本 早苗
地下鉄路線図における色情報は探索の効率を向上させる。視線パターンの計測から、色情報の付加が画像認識における選択的注意の精緻化をもたらすことがわかった。視線パターン計測により、エビデンスに基づくデザイン指針の提案が可能になると期待される。
〔認識・検出 都市〕
○画像認識による街路空間における歩行者の年齢、男女比、感情、および密度の分析/慶應義塾大学/野地 駿吾・岸本 達也
街路空間で撮影する景観画像から、顔認識システムを用いて、都市空間における歩行者分布やその特徴を明らかにする。場所ごと、時間帯ごとの歩行者の年齢、性別、感情、密度の分布の違いを明らかにする。
〔画像処理〕
○組み立て作業動画からの組み立てマニュアル用画像の抽出/青山学院大学/西垣 貴央・村山 築・小野田 崇
組み立て製品に付随する組み立てマニュアルは、一般的に紙媒体が用いられ、文章と画像で構成されているものが多い。そのため組み立てマニュアルには、組み立てに必要となる過不足のない文章と適切な画像が求められる。しかし組み立てに必要となる適切な画像の選択は難しい。そこで本稿では、組み立て作業動画から組み立てマニュアル用の適切な画像を抽出する方法を提案する。
〔セキュリティ 認識・検出〕
○訓練画像のプライバシー保護を考慮した性別認識における視線位置分布の活用/鳥取大学/西山 正志
被写体のプライバシーが保護された訓練画像を用いた場合、性別認識の精度が低下する。画像中の頭部領域が遮蔽されたとしても、人間は性別を正しく見分けられる。この視覚特性を表す視線位置分布を、性別認識の特徴抽出に組込み、精度を改善させる手法を紹介する。
〔その他 3D〕
○軍艦島3Dプロジェクト3D計測技術を活用した文化財の記録/長崎大学/松田 浩・出水 享/㈱計測リサーチコンサルタント 木本 啓介・西村 正三
2014年に世界遺産登録を見据えた保存管理や整備活用に資する資料作成を目的として、UAVによる撮影、地上型3Dレーザ計測、水中3D計測等により軍艦島及び周辺海底地形の3Dモデルを作成する「軍艦島3Dプロジェクト」の記録について紹介する。
■特集：高速・高画素エリアセンサーカメラとインターフェースの進化②
○光伝送の現状と今後/（ 一社）日本インダストリアルイメージング協会/福井 博
最近、話題の産業革命の概要と、マシンビジョンの世界標準について紹介し、今後、利用の広がりが期待される光伝送の現状と今後について、カメラリンクの事例や標準化を推進している伝送メディアについて解説する。
○高速・長距離・高精度を実現する次世代インターフェース/Basler AG
センサの高画素化・高速化が進むなか、帯域幅・転送精度・コストの面で大きく進化したインターフェースが登場している。本稿では、このような次世代インターフェースの魅力や用途に応じた選定方法について解説する。
○超高解像度カメラの性能課題から見る選定のカギ/アディメックエレクトロニックイメージング㈱/渡邉 雅仁
超高解像度高速伝送画像システムに採用されるカメラはその速度と大型化するセンサがゆえに様々な課題を克服する必要がある。本稿では超高解像度カメラの性能課題がどのように画像に影響を与えアディメックがどのように解決しているのか？その最新技術を解説する。
○高画素カメラに対応するイメージングレンズの現状/エドモンド・オプティクス・ジャパン㈱/池田 篤史
昨今各社センサメーカーよりリリースされている12MP、16MPまたはそれ以上の画素数を持った高画素のセンサの主流は１型～４/ ３型となっている。本稿では、これらのイメージセンサに対応したイメージングレンズについての製品コンセプトやコスト面についての説明をする。
○10GigE対応！超高速超解像！耐環境！Baumer社製ハイエンド産業用カメラシリーズ/キヤノンITソリューションズ㈱/稲山 一幸
産業用カメラ業界でも膨大なラインアップを誇るBaumer社製産業用カメラを例に、これまでの産業用カメラの変遷および最新10GigE対応の超高速・超解像度ハイエンドカメラLTXシリーズを紹介する。
○高速高画素カメラとインターフェースの現在と今後の展望/㈱シーアイエス/小久保 有二
高速高画素カメラとそれを実現するインターフェースについて、現時点で当社の考えと、それを実現しているものの紹介をし、また、今後の展望について、考えていることと、手掛けていることについての紹介をする。
○CoaXPress2.1 ケーブルとCoaXPress-over-Fiber/平河ヒューテック㈱
CoaXPressは、Ver2.0から2.1にバージョンアップが予定されている。CoaXPress2.1の主な変更点は詳細内容の追加や修正がメインとなっている。また、CoaXPressプロトコルを標準的なイーサネット接続が可能なCoaXPress-over-FiberについてもCoaXPress2.0の付属書として発行され、ワーキンググループで議論が続けられている。CoaXPress2.1でも付属書が発行される予定である。本稿では、CoaXPress2.1向け製品への取り組みについて紹介する。
■話題の製品と技術
○10K/15K解像度のラインスキャンイメージセンサ光学検査システムのスループット向上を実現/ams AG/Peter Vandersteegen
ams 4LSラインスキャンセンサーの特徴と、その応用について説明する。
■シリーズ
○V-ISARイメージング8～映像情報の新時代を拓く～/マシンビジョンライティング㈱/増村 茂樹
■製品ガイド：最新！ IP67規格（防塵・防水）対応 産業用エリアセンサーカメラ
㈱アルゴ／AIC-VISION㈱／㈱エーディーエステック／デルフトハイテック㈱／日本エレクトロセンサリデバイス㈱／バスラー・ジャパン㈱／㈱ビュープラス／㈱マイクロ・テクニカ
〔ロボットビジョン 認識・検出〕
○Capsule Networkを用いた顔画像の超解像手法/関東学院大学/引地 郁海・元木 誠
CNN用いた超解像が実用化されているものの、特徴どうしの位置関係を考慮しないため、人間として不自然な画像が生成されてしまう可能性がある。本稿では、入出力をベクトルで表現するCapsule Networkを用いて、特徴どうしの位置関係を学習し、人間として自然な顔画像を超解像する手法を紹介する。
〔インフラ整備 認識・検出〕
○UAVと画像認識AIによる河川巡視を補う地上画像の特徴量とその利用法検討/八千代エンジニヤリング㈱/高橋 悠太
我が国は、その国土に多くの河川を有し、管理作業の多くは人の手により行われている。ドローン（UAV）技術の発展により、河川監視への適用事例が増えており、得られた画像に人工知能を適用し、不法投棄等を認識検知する研究も行われてきた。本研究では、河川維持管理データベースシステムRiMaDISが有する大量の地上画像を、現在ではまだ数少ない空撮画像での検知精度向上に活用する。画像特徴量に基づき分類した不法投棄に関する画像をFaster R-CNNで学習し、推論結果を比較する。検証により、Bounding Boxの画像占有率などが検知精度向上に寄与することを明らかにした。
〔商業支援 認識・検出〕
○地下鉄路線図の探索における視線パターンに対する色情報の影響/日本女子大学/和崎 夏子・竹内 龍人／広島大学/吉本 早苗
地下鉄路線図における色情報は探索の効率を向上させる。視線パターンの計測から、色情報の付加が画像認識における選択的注意の精緻化をもたらすことがわかった。視線パターン計測により、エビデンスに基づくデザイン指針の提案が可能になると期待される。
〔認識・検出 都市〕
○画像認識による街路空間における歩行者の年齢、男女比、感情、および密度の分析/慶應義塾大学/野地 駿吾・岸本 達也
街路空間で撮影する景観画像から、顔認識システムを用いて、都市空間における歩行者分布やその特徴を明らかにする。場所ごと、時間帯ごとの歩行者の年齢、性別、感情、密度の分布の違いを明らかにする。
〔画像処理〕
○組み立て作業動画からの組み立てマニュアル用画像の抽出/青山学院大学/西垣 貴央・村山 築・小野田 崇
組み立て製品に付随する組み立てマニュアルは、一般的に紙媒体が用いられ、文章と画像で構成されているものが多い。そのため組み立てマニュアルには、組み立てに必要となる過不足のない文章と適切な画像が求められる。しかし組み立てに必要となる適切な画像の選択は難しい。そこで本稿では、組み立て作業動画から組み立てマニュアル用の適切な画像を抽出する方法を提案する。
〔セキュリティ 認識・検出〕
○訓練画像のプライバシー保護を考慮した性別認識における視線位置分布の活用/鳥取大学/西山 正志
被写体のプライバシーが保護された訓練画像を用いた場合、性別認識の精度が低下する。画像中の頭部領域が遮蔽されたとしても、人間は性別を正しく見分けられる。この視覚特性を表す視線位置分布を、性別認識の特徴抽出に組込み、精度を改善させる手法を紹介する。
〔その他 3D〕
○軍艦島3Dプロジェクト3D計測技術を活用した文化財の記録/長崎大学/松田 浩・出水 享/㈱計測リサーチコンサルタント 木本 啓介・西村 正三
2014年に世界遺産登録を見据えた保存管理や整備活用に資する資料作成を目的として、UAVによる撮影、地上型3Dレーザ計測、水中3D計測等により軍艦島及び周辺海底地形の3Dモデルを作成する「軍艦島3Dプロジェクト」の記録について紹介する。
■特集：高速・高画素エリアセンサーカメラとインターフェースの進化②
○光伝送の現状と今後/（ 一社）日本インダストリアルイメージング協会/福井 博
最近、話題の産業革命の概要と、マシンビジョンの世界標準について紹介し、今後、利用の広がりが期待される光伝送の現状と今後について、カメラリンクの事例や標準化を推進している伝送メディアについて解説する。
○高速・長距離・高精度を実現する次世代インターフェース/Basler AG
センサの高画素化・高速化が進むなか、帯域幅・転送精度・コストの面で大きく進化したインターフェースが登場している。本稿では、このような次世代インターフェースの魅力や用途に応じた選定方法について解説する。
○超高解像度カメラの性能課題から見る選定のカギ/アディメックエレクトロニックイメージング㈱/渡邉 雅仁
超高解像度高速伝送画像システムに採用されるカメラはその速度と大型化するセンサがゆえに様々な課題を克服する必要がある。本稿では超高解像度カメラの性能課題がどのように画像に影響を与えアディメックがどのように解決しているのか？その最新技術を解説する。
○高画素カメラに対応するイメージングレンズの現状/エドモンド・オプティクス・ジャパン㈱/池田 篤史
昨今各社センサメーカーよりリリースされている12MP、16MPまたはそれ以上の画素数を持った高画素のセンサの主流は１型～４/ ３型となっている。本稿では、これらのイメージセンサに対応したイメージングレンズについての製品コンセプトやコスト面についての説明をする。
○10GigE対応！超高速超解像！耐環境！Baumer社製ハイエンド産業用カメラシリーズ/キヤノンITソリューションズ㈱/稲山 一幸
産業用カメラ業界でも膨大なラインアップを誇るBaumer社製産業用カメラを例に、これまでの産業用カメラの変遷および最新10GigE対応の超高速・超解像度ハイエンドカメラLTXシリーズを紹介する。
○高速高画素カメラとインターフェースの現在と今後の展望/㈱シーアイエス/小久保 有二
高速高画素カメラとそれを実現するインターフェースについて、現時点で当社の考えと、それを実現しているものの紹介をし、また、今後の展望について、考えていることと、手掛けていることについての紹介をする。
○CoaXPress2.1 ケーブルとCoaXPress-over-Fiber/平河ヒューテック㈱
CoaXPressは、Ver2.0から2.1にバージョンアップが予定されている。CoaXPress2.1の主な変更点は詳細内容の追加や修正がメインとなっている。また、CoaXPressプロトコルを標準的なイーサネット接続が可能なCoaXPress-over-FiberについてもCoaXPress2.0の付属書として発行され、ワーキンググループで議論が続けられている。CoaXPress2.1でも付属書が発行される予定である。本稿では、CoaXPress2.1向け製品への取り組みについて紹介する。
■話題の製品と技術
○10K/15K解像度のラインスキャンイメージセンサ光学検査システムのスループット向上を実現/ams AG/Peter Vandersteegen
ams 4LSラインスキャンセンサーの特徴と、その応用について説明する。
■シリーズ
○V-ISARイメージング8～映像情報の新時代を拓く～/マシンビジョンライティング㈱/増村 茂樹
■製品ガイド：最新！ IP67規格（防塵・防水）対応 産業用エリアセンサーカメラ
㈱アルゴ／AIC-VISION㈱／㈱エーディーエステック／デルフトハイテック㈱／日本エレクトロセンサリデバイス㈱／バスラー・ジャパン㈱／㈱ビュープラス／㈱マイクロ・テクニカ
2,178円
―
■解説
〔FA〕〔解析・計測〕
○ホログラフィ微粒子計測の実装/京都工芸繊維大学/田中 洋介
３次元空間に分布する数μmからサブミリの微粒子は、従来の写真では断面計測になる。一方、干渉計測のホログラフィは体積計測になる。本稿では、入手しやすい主要部品で構成したホログラフィ微粒子計測の実装を通してその特徴を紹介する。
〔FA〕〔画像処理〕
○マシン汚れモニタリングと汚れ防止技術のIoTによる融合/㈱メンテック/坂田 人丸
抄紙マシンの汚れを遠隔で常時モニタリングし、かつ定量化した上で、汚れ量に応じて薬品の散布量や薬品散布装置の運転条件、さらにはカンバスクリーナーなどの洗浄条件をコントロールすることにより、マシンコンディションを最適化するシステムSmartPapyrusを開発した。本報告では、マシン稼働中の上段カンバスにおいて産業用カメラを用いて汚れをモニタリングし画像処理によって汚れ量を定量化するSmartDepoの開発について紹介する。
〔スポーツA〕〔解析・計測〕
○バドミントン競技映像処理における現場活用の可能性 筑波大学/宍戸 英彦・北原 格
コンピュータビジョン技術がスポーツ分野の様々な分析へ活用されている一方で、現場ではカメラ配置個所の制限や競技特性により近年提案された手法の適用条件を満たすような撮影ができない問題がある。本稿では、バドミントン競技映像処理における現場活用の可能性を探る。
〔エンタテインメントA〕〔AR・VR〕
○Lumipong：光学的高速トラッキングに基づく卓球の光投影よる演出手法/群馬大学/奥 寛雅
動的プロジェクションマッピングの技術に基づいてラリー中の卓球の球を光で照明する新たなスポーツ演出手法の原理と実験結果を紹介する。高速かつ不規則に運動する球は光学的な光軸制御機構と高速画像処理とで三次元的に追跡し、そこに強度を変調しながら光を照明することで上記の演出を可能にしている。また、基礎的な評価実験結果についても紹介する。
〔防災〕〔3D〕
○火山噴石飛散シミュレーションの開発とその応用/防衛大学校/岩切 宗利・竹之上 典昭・山田 浩之・佐々木 寿・宮﨑 裕輔・國武 千人
本稿は、火山防災等への応用を目的として開発した３次元の噴石飛散シミュレーションに基づくハザードマップ作成や避難施設のリスク評価、VR（Virtual Reality）教材などの開発事例について示したものである。
〔画像処理〕
○人物を一定距離・方向から撮影し続ける自動追従ドローン/広島市立大学/山下 浩豊・満上 育久
人物を一定距離・方向から撮影し続ける自動追従ドローンシステムを紹介する。このシステムでは、ドローンカメラの撮影映像に対して２次元・３次元の人物姿勢推定を適用し、得られた関節点座標をもとに人物との相対的な距離・方向を維持するためのドローンの位置・姿勢を算出しリアルタイムに制御を行っている。
■特集：高速・高画素エリアセンサーカメラとインターフェースの進化1
○GigE規格最新動向とシステム構成のポイント/㈱アド・サイエンス 西村 健・岸 祐輔
近年、CMOSセンサの高性能化に伴い、インターフェース規格ごとの特徴について注目が集まっている。本稿では、GigEインターフェースを高帯域化した後継の50/100GigEインターフェースとカメラについて紹介する。
○USB規格最新動向とシステム構築のポイント/東芝テリー㈱/笹本 益民
近年FAカメラのインターフェースとして広く使用されているUSB3インターフェースの規格の動向について紹介する。また、USB3カメラをFAシステムで用いる際に問題となるポイントについて、通信安定性と発熱の観点から述べる。
○最新インターフェース規格の高解像度、ハイスピードカメラ/㈱アド・サイエンス/大庭 健太・岸 祐輔
近年、画像処理を必要とする検査装置などに使用される産業用カメラは、高解像度化、高速化が進んでいる。本稿では当社が取り扱っている、高解像度カメラのSVS-VISTEK社製品、ハイスピードカメラのMikrotron社製品、また推奨フレームグラバーのEuresys社製品を紹介する。
○高解像度ハイフレームレートカメラを支えるPCIeインターフェース/㈱アプロリンク/矢向 博
○高速カメラシステムの基礎/㈱アルゴ/西田 祐矢
高速・高解像度カメラを用いるには、取込側のスペックや構成を検討する必要がある。PCのメモリまでのデータ帯域確保は必須。取込にはEVT社の専用NICカードを用いてCPU負荷を減らして運用するか、Nvidia やAMDのGPU支援によってCPUやシステムメモリリソースを節約する方法がある。高速録画をする場合は、メモリレコーディングまたはM.2 SSDなどのRAID0でストレージへ直接保存する方法がある。
○ハイスピードカメラの世界をマシンビジョンに/AIC-VISION㈱/吉川 茂男
「Phantomシリーズ」は、CoaXPressを採用し、インラインでの画像処理検査向けに、ハイスピードカメラで培ったイメージセンシング技術を融合。VGA（30万画素）から4K（930万画素）ラインアップがあり、最大680,000fps（S710）の画像は、新たな検査アプリケーションへの活用が期待できる。
○高画素カメラの製品・技術/東芝テリー㈱/鈴木 美智夫
産業用カメラ用途で独自のCMOSセンサ（4MP）を開発しカメラとして製品化した2002年以降、12.6MPセンサ、6.5MPセンサも自社開発し、Camera Linkカメラ、IEEE1394.b（400Mbps対応）カメラ、CoaXPressカメラ、USB3カメラとしてリリースしてきた。本稿では、センサをただ「使う」のではなく、センサの細部まで「知る」東芝テリーが取り組む、高画素カメラの製品・技術について紹介する。
○高画素エリアセンサーカメラに適したテレセントリックレンズ/㈱東京パーツセンター/酒井 恵寿
当社は、FA用光学製品、画像処理機器用製品、機械要素製品、部品の企画、製造、販売を行っている会社である。高画素エリアセンサーカメラに適した1.2型25MPカメラ対応テレセントリックレンズを開発し製品化している。今回、シリーズのラインアップを拡充したので紹介する。
○最新の産業用カメラのインターフェーストレンドとBasler社の全方位戦略/㈱リンクス/齋藤 亮
Basler社が見ている産業用カメラ向けの画像CMOSセンサーとインターフェースのトレンド、それを踏まえたBaslerの製品戦略を紹介する。
■話題の製品と技術
○32K超高解像度TDIラインスキャンカメラ/㈱エーディーエステック/石井 省伍
32K解像度を持つ超高解像度ラインスキャンカメラがTeledyne DALSA社よりリリースされた。特許出願中の技術によって実現する超高解像度カメラの特徴ともたらされる利点について解説する。
■シリーズ
○イメージングリソースガイド① 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。
■製品ガイド：最新！ラインセンサカメラと対応するレンズ・照明
㈱アルゴ／㈱飯田照明／㈱ヴイ・エス・テクノロジー／㈱エーディーエステック／エドモンド・オプティクス・ジャパン㈱／オプテックス・エフエー㈱／㈱オプトアート／京都電機器㈱／㈱ケンコー・トキナー／コアテック㈱／興和光学㈱／シーシーエス㈱/㈱シーマイクロ／㈱ティー・イー・エム／日本エレクトロセンサリデバイス㈱／日本ピー・アイ㈱／日本ビューワークス㈱／㈱ブルービジョン／㈱ミュートロン／㈱ユーテクノロジー／㈱リンクス／㈱レイマック／レボックス㈱
〔FA〕〔解析・計測〕
○ホログラフィ微粒子計測の実装/京都工芸繊維大学/田中 洋介
３次元空間に分布する数μmからサブミリの微粒子は、従来の写真では断面計測になる。一方、干渉計測のホログラフィは体積計測になる。本稿では、入手しやすい主要部品で構成したホログラフィ微粒子計測の実装を通してその特徴を紹介する。
〔FA〕〔画像処理〕
○マシン汚れモニタリングと汚れ防止技術のIoTによる融合/㈱メンテック/坂田 人丸
抄紙マシンの汚れを遠隔で常時モニタリングし、かつ定量化した上で、汚れ量に応じて薬品の散布量や薬品散布装置の運転条件、さらにはカンバスクリーナーなどの洗浄条件をコントロールすることにより、マシンコンディションを最適化するシステムSmartPapyrusを開発した。本報告では、マシン稼働中の上段カンバスにおいて産業用カメラを用いて汚れをモニタリングし画像処理によって汚れ量を定量化するSmartDepoの開発について紹介する。
〔スポーツA〕〔解析・計測〕
○バドミントン競技映像処理における現場活用の可能性 筑波大学/宍戸 英彦・北原 格
コンピュータビジョン技術がスポーツ分野の様々な分析へ活用されている一方で、現場ではカメラ配置個所の制限や競技特性により近年提案された手法の適用条件を満たすような撮影ができない問題がある。本稿では、バドミントン競技映像処理における現場活用の可能性を探る。
〔エンタテインメントA〕〔AR・VR〕
○Lumipong：光学的高速トラッキングに基づく卓球の光投影よる演出手法/群馬大学/奥 寛雅
動的プロジェクションマッピングの技術に基づいてラリー中の卓球の球を光で照明する新たなスポーツ演出手法の原理と実験結果を紹介する。高速かつ不規則に運動する球は光学的な光軸制御機構と高速画像処理とで三次元的に追跡し、そこに強度を変調しながら光を照明することで上記の演出を可能にしている。また、基礎的な評価実験結果についても紹介する。
〔防災〕〔3D〕
○火山噴石飛散シミュレーションの開発とその応用/防衛大学校/岩切 宗利・竹之上 典昭・山田 浩之・佐々木 寿・宮﨑 裕輔・國武 千人
本稿は、火山防災等への応用を目的として開発した３次元の噴石飛散シミュレーションに基づくハザードマップ作成や避難施設のリスク評価、VR（Virtual Reality）教材などの開発事例について示したものである。
〔画像処理〕
○人物を一定距離・方向から撮影し続ける自動追従ドローン/広島市立大学/山下 浩豊・満上 育久
人物を一定距離・方向から撮影し続ける自動追従ドローンシステムを紹介する。このシステムでは、ドローンカメラの撮影映像に対して２次元・３次元の人物姿勢推定を適用し、得られた関節点座標をもとに人物との相対的な距離・方向を維持するためのドローンの位置・姿勢を算出しリアルタイムに制御を行っている。
■特集：高速・高画素エリアセンサーカメラとインターフェースの進化1
○GigE規格最新動向とシステム構成のポイント/㈱アド・サイエンス 西村 健・岸 祐輔
近年、CMOSセンサの高性能化に伴い、インターフェース規格ごとの特徴について注目が集まっている。本稿では、GigEインターフェースを高帯域化した後継の50/100GigEインターフェースとカメラについて紹介する。
○USB規格最新動向とシステム構築のポイント/東芝テリー㈱/笹本 益民
近年FAカメラのインターフェースとして広く使用されているUSB3インターフェースの規格の動向について紹介する。また、USB3カメラをFAシステムで用いる際に問題となるポイントについて、通信安定性と発熱の観点から述べる。
○最新インターフェース規格の高解像度、ハイスピードカメラ/㈱アド・サイエンス/大庭 健太・岸 祐輔
近年、画像処理を必要とする検査装置などに使用される産業用カメラは、高解像度化、高速化が進んでいる。本稿では当社が取り扱っている、高解像度カメラのSVS-VISTEK社製品、ハイスピードカメラのMikrotron社製品、また推奨フレームグラバーのEuresys社製品を紹介する。
○高解像度ハイフレームレートカメラを支えるPCIeインターフェース/㈱アプロリンク/矢向 博
○高速カメラシステムの基礎/㈱アルゴ/西田 祐矢
高速・高解像度カメラを用いるには、取込側のスペックや構成を検討する必要がある。PCのメモリまでのデータ帯域確保は必須。取込にはEVT社の専用NICカードを用いてCPU負荷を減らして運用するか、Nvidia やAMDのGPU支援によってCPUやシステムメモリリソースを節約する方法がある。高速録画をする場合は、メモリレコーディングまたはM.2 SSDなどのRAID0でストレージへ直接保存する方法がある。
○ハイスピードカメラの世界をマシンビジョンに/AIC-VISION㈱/吉川 茂男
「Phantomシリーズ」は、CoaXPressを採用し、インラインでの画像処理検査向けに、ハイスピードカメラで培ったイメージセンシング技術を融合。VGA（30万画素）から4K（930万画素）ラインアップがあり、最大680,000fps（S710）の画像は、新たな検査アプリケーションへの活用が期待できる。
○高画素カメラの製品・技術/東芝テリー㈱/鈴木 美智夫
産業用カメラ用途で独自のCMOSセンサ（4MP）を開発しカメラとして製品化した2002年以降、12.6MPセンサ、6.5MPセンサも自社開発し、Camera Linkカメラ、IEEE1394.b（400Mbps対応）カメラ、CoaXPressカメラ、USB3カメラとしてリリースしてきた。本稿では、センサをただ「使う」のではなく、センサの細部まで「知る」東芝テリーが取り組む、高画素カメラの製品・技術について紹介する。
○高画素エリアセンサーカメラに適したテレセントリックレンズ/㈱東京パーツセンター/酒井 恵寿
当社は、FA用光学製品、画像処理機器用製品、機械要素製品、部品の企画、製造、販売を行っている会社である。高画素エリアセンサーカメラに適した1.2型25MPカメラ対応テレセントリックレンズを開発し製品化している。今回、シリーズのラインアップを拡充したので紹介する。
○最新の産業用カメラのインターフェーストレンドとBasler社の全方位戦略/㈱リンクス/齋藤 亮
Basler社が見ている産業用カメラ向けの画像CMOSセンサーとインターフェースのトレンド、それを踏まえたBaslerの製品戦略を紹介する。
■話題の製品と技術
○32K超高解像度TDIラインスキャンカメラ/㈱エーディーエステック/石井 省伍
32K解像度を持つ超高解像度ラインスキャンカメラがTeledyne DALSA社よりリリースされた。特許出願中の技術によって実現する超高解像度カメラの特徴ともたらされる利点について解説する。
■シリーズ
○イメージングリソースガイド① 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。
■製品ガイド：最新！ラインセンサカメラと対応するレンズ・照明
㈱アルゴ／㈱飯田照明／㈱ヴイ・エス・テクノロジー／㈱エーディーエステック／エドモンド・オプティクス・ジャパン㈱／オプテックス・エフエー㈱／㈱オプトアート／京都電機器㈱／㈱ケンコー・トキナー／コアテック㈱／興和光学㈱／シーシーエス㈱/㈱シーマイクロ／㈱ティー・イー・エム／日本エレクトロセンサリデバイス㈱／日本ピー・アイ㈱／日本ビューワークス㈱／㈱ブルービジョン／㈱ミュートロン／㈱ユーテクノロジー／㈱リンクス／㈱レイマック／レボックス㈱
2,178円
―
■解説
〔FA 認識・検出〕
○カメラを用いた触覚画像センサとその応用/立命館大学/下ノ村 和弘
カメラを用いた触覚画像センサは、対象物表面の凹凸や硬さなどの触覚情報を、画像あるいは動画像として、高い空間分解能で取得できる。30年以上前から提案されてきた方式であるが、最近、画像解析技術の発展に伴って、研究が活発になっている。本稿では、触覚画像センサの基本的な構造とそのバリエーション、および期待される応用について解説する。
〔物流 画像処理〕
○深度情報を用いた平板状物体表面の破損率推定および傷形状の検討/滋賀県立大学/井口 雅士・酒井 道・宮城 茂幸
物流において利用されるプラスチックパレットの自動検査を意図した平板状物体表面の破損率推定手法を提案するとともに傷形状の取得可能性について検討を行った。実際に３種類の市販の深度カメラを用いてパレットを模擬した物体を撮影し、そこから推定した破損率の精度比較の結果と微細な傷の痕跡画像を示す。
〔ロボットビジョン 3D〕
○物理ベースビジョンの過去・現在・未来/国立情報学研究所/池畑 諭
物理的知見による画像生成のモデル化とその逆問題解決に基づく３次元情報の復元を行う物理ベースビジョンに関する過去、現在、未来について紹介する。
〔ロボットビジョン 認識・検出〕
○ワイヤフレームとの同時学習による単一画像からの深度推定/筑波大学/水沼 佑太／東邦大学/数藤 恭子
近年、単一画像からの機械学習を用いた深度推定手法が多数試みられており、エンコーダデコーダ型のネットワークによりRGB画像と深度のペアを学習する手法などが提案されている。しかしこの手法では十分な精度を得ることが難しく、その要因として三次元構造の情報の不足が考えられる。本稿では、ワイヤフレームとの同時学習によりこれを補い学習する提案手法とその効果を検証する実験結果について紹介する。
〔セキュリティ 基礎研究〕
○画像認識サービスの悪用とその対処法に関する基礎検討/大阪大学/中村 和晃・新田 直子・馬場口 登
深層学習による画像認識を実現するクラウドサービスが発展しつつある一方で、そのようなサービスに対する攻撃の可能性が指摘されている。具体的には、当該サービスの悪用によりその認識モデルを不正に複製する攻撃（ModelExtraction Attack）や、プライバシー情報を含む画像を不正に生成する攻撃（Model Inversion Attack）が懸念される。その実現可能性や対処法に関する我々のこれまでの研究成果について紹介する。
〔インフラ整備 解析・計測〕
○動画による構造物の表面変位計測と損傷分析/（一財）電力中央研究所/高田 巡／日本電気㈱/太田 雅彦
構造物の可視光動画から表面全点の変位・変形を遠隔計測し、損傷状態（ひび割れ・剥離・空洞）を分析する「光学振動解析技術」について、原理および実構造物への適用例を紹介する。
〔放送・通信 ディスプレイ〕
○ディスプレイ映像の色振動を用いた不可視QRコードの研究/東京大学/阿部 知史・福嶋 政期・苗村 健／大阪大学/平木 剛史
本稿は、映像ディスプレイからスマートフォンのカメラに情報を伝送するスクリーンカメラ通信の技術を紹介する。ディスプレイにQRコードなどの情報を可視で表示すると映像コンテンツの見た目を損なってしまうため、人が知覚できないディスプレイの映像に情報をエンコードする必要がある。また、市販の液晶ディスプレイやスマートフォンのカメラでも安定して情報を伝送できることが望ましい。ここでは、不可視のQRコードを映像に埋め込むための、市販のディスプレイやカメラのデバイス特性を考慮した変調プロトコルと、それをカメラで復調する手順について紹介する。
〔画像認識〕
○畳み込みニューラルネットワークを用いた劣化画像のクラス分類/東京工業大学/遠藤 和紀・田中 正行・奥富 正敏
デジタル画像のクラス分類では、劣化のある画像を扱うことが、実務上必要である。本稿では、劣化画像のクラス分類について、劣化パラメータの推定部とクラス分類部からなる畳み込みニューラルネットワークを構築し、その有効性を検証する。
■特集 AI・ディープラーニングを活用した監視カメラ・映像解析ソリューション
○深層学習に基づいた屋外大型駐車場の空きスペースの検出 東京工芸大学/姜 有宣
大型駐車場管理における多大な労働負荷を軽減する目的で、駐車場と道路上の駐車スペースを自動的に検出するシステム開発を意図して、ドローンによるデータ採取と深層学習モデル作成の最適化を行った。
○AIアルゴリズムを搭載したネットワークカメラ「AIカメラ」 アイリスオーヤマ㈱/岡村 響介
近年、生産年齢人口の減少に伴う労働者不足や人件費の上昇により 、企業は少ない労働力で質の高いサービスを提供する必要に迫られている。その課題に対し、AIアルゴリズムを搭載したネットワークカメラを用いたデータ分析を活用することで、多様なニーズに合わせて適切なソリューションを提案する。
○人工知能を活用した人物行動分析システム NECソリューションイノベータ㈱/石寺 永記
カメラ映像に対してAI技術をベースとした映像解析・パターン認識技術と学習データ生成技術を組み合わせて用いることにより、多様な変動要素があってもロバストに人の行動を解析できるシステムについて紹介する。
○監視カメラ映像を活用したAIによる混雑状況の解析 ㈱セキュア 村田 隆英
近年、施設の混雑状況やイベントの動員人数の把握を目的とした人数計測の需要が高まっている。そこで、監視カメラ映像をAIにより解析することで人数計測を自動化するシステムを開発した。本稿では、群衆カウントシステムの代表的な機能と使用事例を紹介する。
○一般的なPCで高速・高精度に群集の人数をカウントする群集計測技術/㈱東芝 山地 雄土・柴田 智行
昨今の新型コロナウイルスの感染拡大を受けて、密集状態を迅速かつ高精度に検知する技術が注目されている。本稿では、一般的なCPUで高速・高精度に画像に映る人数を計測できる群集計測手法について紹介する。
■シリーズ
○V-ISARイメージング⑦～映像情報の新時代を拓く～/マシンビジョンライティング㈱/増村 茂樹
〔FA 認識・検出〕
○カメラを用いた触覚画像センサとその応用/立命館大学/下ノ村 和弘
カメラを用いた触覚画像センサは、対象物表面の凹凸や硬さなどの触覚情報を、画像あるいは動画像として、高い空間分解能で取得できる。30年以上前から提案されてきた方式であるが、最近、画像解析技術の発展に伴って、研究が活発になっている。本稿では、触覚画像センサの基本的な構造とそのバリエーション、および期待される応用について解説する。
〔物流 画像処理〕
○深度情報を用いた平板状物体表面の破損率推定および傷形状の検討/滋賀県立大学/井口 雅士・酒井 道・宮城 茂幸
物流において利用されるプラスチックパレットの自動検査を意図した平板状物体表面の破損率推定手法を提案するとともに傷形状の取得可能性について検討を行った。実際に３種類の市販の深度カメラを用いてパレットを模擬した物体を撮影し、そこから推定した破損率の精度比較の結果と微細な傷の痕跡画像を示す。
〔ロボットビジョン 3D〕
○物理ベースビジョンの過去・現在・未来/国立情報学研究所/池畑 諭
物理的知見による画像生成のモデル化とその逆問題解決に基づく３次元情報の復元を行う物理ベースビジョンに関する過去、現在、未来について紹介する。
〔ロボットビジョン 認識・検出〕
○ワイヤフレームとの同時学習による単一画像からの深度推定/筑波大学/水沼 佑太／東邦大学/数藤 恭子
近年、単一画像からの機械学習を用いた深度推定手法が多数試みられており、エンコーダデコーダ型のネットワークによりRGB画像と深度のペアを学習する手法などが提案されている。しかしこの手法では十分な精度を得ることが難しく、その要因として三次元構造の情報の不足が考えられる。本稿では、ワイヤフレームとの同時学習によりこれを補い学習する提案手法とその効果を検証する実験結果について紹介する。
〔セキュリティ 基礎研究〕
○画像認識サービスの悪用とその対処法に関する基礎検討/大阪大学/中村 和晃・新田 直子・馬場口 登
深層学習による画像認識を実現するクラウドサービスが発展しつつある一方で、そのようなサービスに対する攻撃の可能性が指摘されている。具体的には、当該サービスの悪用によりその認識モデルを不正に複製する攻撃（ModelExtraction Attack）や、プライバシー情報を含む画像を不正に生成する攻撃（Model Inversion Attack）が懸念される。その実現可能性や対処法に関する我々のこれまでの研究成果について紹介する。
〔インフラ整備 解析・計測〕
○動画による構造物の表面変位計測と損傷分析/（一財）電力中央研究所/高田 巡／日本電気㈱/太田 雅彦
構造物の可視光動画から表面全点の変位・変形を遠隔計測し、損傷状態（ひび割れ・剥離・空洞）を分析する「光学振動解析技術」について、原理および実構造物への適用例を紹介する。
〔放送・通信 ディスプレイ〕
○ディスプレイ映像の色振動を用いた不可視QRコードの研究/東京大学/阿部 知史・福嶋 政期・苗村 健／大阪大学/平木 剛史
本稿は、映像ディスプレイからスマートフォンのカメラに情報を伝送するスクリーンカメラ通信の技術を紹介する。ディスプレイにQRコードなどの情報を可視で表示すると映像コンテンツの見た目を損なってしまうため、人が知覚できないディスプレイの映像に情報をエンコードする必要がある。また、市販の液晶ディスプレイやスマートフォンのカメラでも安定して情報を伝送できることが望ましい。ここでは、不可視のQRコードを映像に埋め込むための、市販のディスプレイやカメラのデバイス特性を考慮した変調プロトコルと、それをカメラで復調する手順について紹介する。
〔画像認識〕
○畳み込みニューラルネットワークを用いた劣化画像のクラス分類/東京工業大学/遠藤 和紀・田中 正行・奥富 正敏
デジタル画像のクラス分類では、劣化のある画像を扱うことが、実務上必要である。本稿では、劣化画像のクラス分類について、劣化パラメータの推定部とクラス分類部からなる畳み込みニューラルネットワークを構築し、その有効性を検証する。
■特集 AI・ディープラーニングを活用した監視カメラ・映像解析ソリューション
○深層学習に基づいた屋外大型駐車場の空きスペースの検出 東京工芸大学/姜 有宣
大型駐車場管理における多大な労働負荷を軽減する目的で、駐車場と道路上の駐車スペースを自動的に検出するシステム開発を意図して、ドローンによるデータ採取と深層学習モデル作成の最適化を行った。
○AIアルゴリズムを搭載したネットワークカメラ「AIカメラ」 アイリスオーヤマ㈱/岡村 響介
近年、生産年齢人口の減少に伴う労働者不足や人件費の上昇により 、企業は少ない労働力で質の高いサービスを提供する必要に迫られている。その課題に対し、AIアルゴリズムを搭載したネットワークカメラを用いたデータ分析を活用することで、多様なニーズに合わせて適切なソリューションを提案する。
○人工知能を活用した人物行動分析システム NECソリューションイノベータ㈱/石寺 永記
カメラ映像に対してAI技術をベースとした映像解析・パターン認識技術と学習データ生成技術を組み合わせて用いることにより、多様な変動要素があってもロバストに人の行動を解析できるシステムについて紹介する。
○監視カメラ映像を活用したAIによる混雑状況の解析 ㈱セキュア 村田 隆英
近年、施設の混雑状況やイベントの動員人数の把握を目的とした人数計測の需要が高まっている。そこで、監視カメラ映像をAIにより解析することで人数計測を自動化するシステムを開発した。本稿では、群衆カウントシステムの代表的な機能と使用事例を紹介する。
○一般的なPCで高速・高精度に群集の人数をカウントする群集計測技術/㈱東芝 山地 雄土・柴田 智行
昨今の新型コロナウイルスの感染拡大を受けて、密集状態を迅速かつ高精度に検知する技術が注目されている。本稿では、一般的なCPUで高速・高精度に画像に映る人数を計測できる群集計測手法について紹介する。
■シリーズ
○V-ISARイメージング⑦～映像情報の新時代を拓く～/マシンビジョンライティング㈱/増村 茂樹
2,178円
―
■解説
〔商業支援〕〔認識・検出〕
○ディープラーニングを用いたインプロセスレーザ溶接モニタリング技術の開発/㈱東芝/鷲谷 泰佑・坂井 哲男・塩見 康友
熟練者を必要としない安定したレーザ溶接の実現のため、インプロセスレーザ溶接モニタリング技術として、加工点を観測するモニタリングシステム、ディープラーニングによる特徴抽出を開発した。これにより、溶接状態を自動で判定可能なことを確認した。
〔農林水産業〕
○適応二値化処理を応用した牛脂肪交雑の画像解析による判定/帯広畜産大学/口田 圭吾・深谷 芽衣
適応二値化処理を応用し牛脂肪交雑の格付値を画像解析により自動的に判定する試みを実施した。12段階で構成されるBMS推定値と格付値との差が±1以内の割合は96.5％と高い値を示し、肉眼で実施されている脂肪交雑の格付を機械化する可能性が示唆された。
○深層学習を利用した果樹の熟度判断技術の開発/徳島県立農林水産総合技術支援センター/建本 聡
深層学習を用い屋外で樹上の果実の熟度を画像から判定するシステムを開発した。果実のみの画像領域を抽出し学習したニューラルネットワークは90％を超える分類精度であった。このネットワークを用いたWEBシステムは実用的な処理速度であることが確認できた。
〔ロボットビジョン〕〔解析・計測〕
○光沢物の三次元形状計測のための色相グレイコード法/長岡技術科学大学/瀧本 裕也・原川 良介・岩橋 政宏
光沢物の三次元形状計測のための色相グレイコード法を紹介する。既存技術は、物体表面の鏡面反射による計測誤差を避けられなかった。これに対し、我々はグレイコード法に色相を導入することで、鏡面反射に起因する計測誤差を低減し、高精度な三次元形状計測を実現した。カトラリーに対する実験を通して、新潟県におけるカトラリー製造という地場産業の維持・発展に対する貢献が示唆された。
〔スポーツ〕〔 画像処理〕
○機械学習に基づくスポーツ用モーションキャプチャシステム概説/東京大学/宮地 力/帝京大学/中川 康二
モーションキャプチャシステムがスポーツに導入されて30 年近く経つ。そこに機械学習の方法が取り入れられ、自動化やセンサーフリーに利用できるようになってきた。本稿では、スポーツでの利用の観点から、その発展の概要と、将来、問題点を論ずる。
〔認識・検出〕
○行動認識のためのTwo-stream 3D BagNet/立命館大学/王 彧・加藤 ジェーン
行動認識のためのTwo-stream 3D BagNetについて解説する。このモデルは、行動認識における、最高の認識精度を達成したTwo-stream I3Dと、画像認識における、受容野を小さく抑えることでモデルの解釈性を保持させたBagNetの考え方に基づき、認識性能と解釈性の両立を実現したモデルである。行動認識において認識精度の指標となる代表的なデータセットUCF101を用いた実験では、モデルの解釈性を保持したまま、認識性能を大幅に向上させることが確認された。
○SHAL：俯瞰視画像から個人再識別ための特徴記述法 和歌山大学/呉 海元・李 鵬
本稿では、短時間では人物の服や髪の色は変わらないと仮定し、俯瞰視カメラの下を通った人物画像を対象とする個人再識別を紹介する。人物の頭頂部と肩部における色の種類数と色空間内の位置、画素数の情報を統合・拡張した特徴記述法および、無彩色画素の割合を重みとした。
■特集：用途が広がるVR（バーチャルリアリティー）技術 最前線
○震災被災前の街並み写真を活用したVRによる街並み復元/新潟工科大学/飯野 秋成
2007年の中越沖地震で被災した新潟県東本町二丁目「えんま通り商店街」の被災前の街並みを、当時の街並み写真を活用してVRにより復元することを試みた。コンピュータ資源配分などの観点から２種類の開発方法を試行し、開発したコンテンツを当時の商店街の住民らに視聴してもらった。リアリティや没入感の観点から、高評価なポイントと低評価となりやすいポイントを明確にした。
○資源開発教育用VR教材の開発およびVR教材を利用した授業の定量評価/秋田大学/川村 洋平・竹内 誠人
新たに開発した資源開発教育用のVR教材（鉱山VR）について解説する。さらに、鉱山VRを実際の授業で用いることで、VR教材を利用した授業における教育の効果を定量的に評価する。
○VRを用いた３次元空間における視覚探索実験/千葉大学/関口 勝夫・眞鍋 佳嗣・牛谷 智一・矢田 紀子
標的刺激を視覚探索する行動を分析することで、ヒトの視覚特性を解明する手がかりとなる。ディスプレイ上で行われてきた従来の視覚探索実験は、実空間での再現が困難なため、本研究では、３次元空間に拡張したVRシステムを構築し、実験によりその評価を行う。
○3DVRコンテンツが軌道系交通との接触事故防止に与える効果/㈱日立製作所/永井 徹/宇都宮大学/長田 哲平・大森 宣暁
3DVRコンテンツによる軌道系交通との接触事故防止に与える効果について述べる。特に、VR動画や3DVRコンテンツを体験したことによる被験者の意識変化をアンケート調査により検証した実験について述べ、その検証結果を紹介する。
○大容量3Dデータを遠隔地でVR検証できる3D軽量化技術（XVL VR）/ラティス・テクノロジー㈱/大橋 良右・鳥谷 浩志
製造業における3D DX（Digital Transformation）の実現を支援するべく当社で開発している「XVL VR」の特長および今後の動向について紹介する。
○製造業向けVRソリューション/日本イーエスアイ㈱/松本 哲郎
2011年にESI Groupの新たなソリューションとして加わったIC.IDOは、その特徴的機能であるフィンガー、ハンド、ボディトラッキングやハーネスのリアルタイム変形を持って、VR上におけるバーチャルプロトタイプ（仮想試作）の有効性を示してきた。本稿では、その特徴的な機能を活用事例の紹介をもって、IC.IDOのコンセプトであるHuman Centric Validationの実現に向けた取り組みについて紹介する。
〔商業支援〕〔認識・検出〕
○ディープラーニングを用いたインプロセスレーザ溶接モニタリング技術の開発/㈱東芝/鷲谷 泰佑・坂井 哲男・塩見 康友
熟練者を必要としない安定したレーザ溶接の実現のため、インプロセスレーザ溶接モニタリング技術として、加工点を観測するモニタリングシステム、ディープラーニングによる特徴抽出を開発した。これにより、溶接状態を自動で判定可能なことを確認した。
〔農林水産業〕
○適応二値化処理を応用した牛脂肪交雑の画像解析による判定/帯広畜産大学/口田 圭吾・深谷 芽衣
適応二値化処理を応用し牛脂肪交雑の格付値を画像解析により自動的に判定する試みを実施した。12段階で構成されるBMS推定値と格付値との差が±1以内の割合は96.5％と高い値を示し、肉眼で実施されている脂肪交雑の格付を機械化する可能性が示唆された。
○深層学習を利用した果樹の熟度判断技術の開発/徳島県立農林水産総合技術支援センター/建本 聡
深層学習を用い屋外で樹上の果実の熟度を画像から判定するシステムを開発した。果実のみの画像領域を抽出し学習したニューラルネットワークは90％を超える分類精度であった。このネットワークを用いたWEBシステムは実用的な処理速度であることが確認できた。
〔ロボットビジョン〕〔解析・計測〕
○光沢物の三次元形状計測のための色相グレイコード法/長岡技術科学大学/瀧本 裕也・原川 良介・岩橋 政宏
光沢物の三次元形状計測のための色相グレイコード法を紹介する。既存技術は、物体表面の鏡面反射による計測誤差を避けられなかった。これに対し、我々はグレイコード法に色相を導入することで、鏡面反射に起因する計測誤差を低減し、高精度な三次元形状計測を実現した。カトラリーに対する実験を通して、新潟県におけるカトラリー製造という地場産業の維持・発展に対する貢献が示唆された。
〔スポーツ〕〔 画像処理〕
○機械学習に基づくスポーツ用モーションキャプチャシステム概説/東京大学/宮地 力/帝京大学/中川 康二
モーションキャプチャシステムがスポーツに導入されて30 年近く経つ。そこに機械学習の方法が取り入れられ、自動化やセンサーフリーに利用できるようになってきた。本稿では、スポーツでの利用の観点から、その発展の概要と、将来、問題点を論ずる。
〔認識・検出〕
○行動認識のためのTwo-stream 3D BagNet/立命館大学/王 彧・加藤 ジェーン
行動認識のためのTwo-stream 3D BagNetについて解説する。このモデルは、行動認識における、最高の認識精度を達成したTwo-stream I3Dと、画像認識における、受容野を小さく抑えることでモデルの解釈性を保持させたBagNetの考え方に基づき、認識性能と解釈性の両立を実現したモデルである。行動認識において認識精度の指標となる代表的なデータセットUCF101を用いた実験では、モデルの解釈性を保持したまま、認識性能を大幅に向上させることが確認された。
○SHAL：俯瞰視画像から個人再識別ための特徴記述法 和歌山大学/呉 海元・李 鵬
本稿では、短時間では人物の服や髪の色は変わらないと仮定し、俯瞰視カメラの下を通った人物画像を対象とする個人再識別を紹介する。人物の頭頂部と肩部における色の種類数と色空間内の位置、画素数の情報を統合・拡張した特徴記述法および、無彩色画素の割合を重みとした。
■特集：用途が広がるVR（バーチャルリアリティー）技術 最前線
○震災被災前の街並み写真を活用したVRによる街並み復元/新潟工科大学/飯野 秋成
2007年の中越沖地震で被災した新潟県東本町二丁目「えんま通り商店街」の被災前の街並みを、当時の街並み写真を活用してVRにより復元することを試みた。コンピュータ資源配分などの観点から２種類の開発方法を試行し、開発したコンテンツを当時の商店街の住民らに視聴してもらった。リアリティや没入感の観点から、高評価なポイントと低評価となりやすいポイントを明確にした。
○資源開発教育用VR教材の開発およびVR教材を利用した授業の定量評価/秋田大学/川村 洋平・竹内 誠人
新たに開発した資源開発教育用のVR教材（鉱山VR）について解説する。さらに、鉱山VRを実際の授業で用いることで、VR教材を利用した授業における教育の効果を定量的に評価する。
○VRを用いた３次元空間における視覚探索実験/千葉大学/関口 勝夫・眞鍋 佳嗣・牛谷 智一・矢田 紀子
標的刺激を視覚探索する行動を分析することで、ヒトの視覚特性を解明する手がかりとなる。ディスプレイ上で行われてきた従来の視覚探索実験は、実空間での再現が困難なため、本研究では、３次元空間に拡張したVRシステムを構築し、実験によりその評価を行う。
○3DVRコンテンツが軌道系交通との接触事故防止に与える効果/㈱日立製作所/永井 徹/宇都宮大学/長田 哲平・大森 宣暁
3DVRコンテンツによる軌道系交通との接触事故防止に与える効果について述べる。特に、VR動画や3DVRコンテンツを体験したことによる被験者の意識変化をアンケート調査により検証した実験について述べ、その検証結果を紹介する。
○大容量3Dデータを遠隔地でVR検証できる3D軽量化技術（XVL VR）/ラティス・テクノロジー㈱/大橋 良右・鳥谷 浩志
製造業における3D DX（Digital Transformation）の実現を支援するべく当社で開発している「XVL VR」の特長および今後の動向について紹介する。
○製造業向けVRソリューション/日本イーエスアイ㈱/松本 哲郎
2011年にESI Groupの新たなソリューションとして加わったIC.IDOは、その特徴的機能であるフィンガー、ハンド、ボディトラッキングやハーネスのリアルタイム変形を持って、VR上におけるバーチャルプロトタイプ（仮想試作）の有効性を示してきた。本稿では、その特徴的な機能を活用事例の紹介をもって、IC.IDOのコンセプトであるHuman Centric Validationの実現に向けた取り組みについて紹介する。
2,178円
―
■解説
〔FA〕
○AIによる目視検査工程の省人化ソリューション/日本電気㈱/横井 英彦・高木 和久・祐成 光樹・深見 友彦
当社ではラインセンサ・画像処理専業メーカと共創し、工場現場向けとしてAIによる目視検査工程の省力化ソリューションを立ち上げている。デジタル化の適用領域は画像による設備の異常や故障予兆検知等へと拡がりをみせており、当社では今後とも工場全体のデジタル化・スマートファクトリー化に向けた取り組みを進めていく。
〔外観検査 解析・計測〕
○ディープラーニングに不向きなユースケースに最適なアルゴリズム/㈱ゼータ・ブリッジ/安藤 尚隆
泳ぎ回る魚や自動車部品で高い認識精度を実現した自動認識システムが注目されている。検査装置およびディープラーニング型では精度が上がらない検査を解決する「アルゴリズム開発型」の自動検査方式「ABHB」の開発者がそのメカニズムを解説する。
〔商業支援〕
○YOLO v3を用いた注目物体自動検出手法の提案/奈良先端科学技術大学院大学/馬場 建/同志社大学/槇原 絵里奈・米田 浩崇
アイトラッカーにより取得した視線情報と、YOLO v3という物体検出手法を組み合わせることで、注目物体を自動検出する手法を提案する。また、提案手法の精度検証を行なうとともに、提案手法により新たに可能となる分析手法を紹介する。
〔認識・検出〕
○食品チラシ画像を用いたレシピ推薦システム/青山学院大学/金子 直史
スーパーマーケットなどの食品チラシは、特売情報や、その日に手に入る食材情報を得られる媒体であるが、そこから献立を考えるのは人間である。本稿では、献立を考える助けとなることを目指し、食品チラシ画像から、チラシに記載された食材を用いたレシピを自動で推薦するシステムを紹介する。
〔農林水産業支援〕
○ドローン空撮画像を利用した新しい牧草育種評価法/（国研）農業・食品産業技術総合研究機構/秋山 征夫
日本の酪農・畜産における飼料生産のコスト低減と国産100％化は重要な課題である。その達成のためには優良牧草品種の開発が不可欠で、効率的な育種評価法の開発が望まれていた。そこで、UAVによって得られる空撮画像を利用して新しい牧草育種評価法を開発した。
〔スポーツ 認識・検出〕
○フィールドスポーツの選手識別におけるビデオカメラの計測方法に関する一考察/関西大学/姜文渊・田中 ちひろ・田中 成典/大阪工業大学/山本 雄平/大阪経済大学/中村 健二
我が国では、2020年の東京オリンピックに向け、スポーツ選手の活躍や競技水準の向上に関する政策が施されている｡このような背景の下、ICTのスポーツへの活用、特にGNSSなどの計測機器を用いて、スポーツ選手の位置や移動軌跡を可視化し、パフォーマンスを解析する研究が盛んに行われている｡しかし、計測機器は、スポーツにより試合時に選手に装着できない場合がある｡そのため、選手の位置や移動軌跡の取得は、画像処理が主な手法である｡その手法では、フィールド上の選手を識別し、位置や移動軌跡を算出しているが、オクルージョン箇所における選手の識別精度が低下することより、位置や軌跡を取得できない場合がある｡この問題に対して、著者らは、ズーム倍率が異なる複数台のカメラで取得した映像を重畳し、オクルージョン箇所の選手の識別と位置特定の手法を提案している｡しかし、この手法では、撮影時の工夫や重畳作業にコストがかかる問題がある｡そのため実用性が高い計測方法とシステムが求められている｡そこで、本研究では、まず１台のカメラのみでオクルージョン箇所に対応可能な選手の識別と位置特定の手法の限界を明らかにし、最終的に、多視点映像との比較を通して各方法の特徴を整理し、将来的に実用性の高い方法について考察する｡
〔認識・検出〕
○マクロ生物学分野における画像認識・識別技術の利用/鹿児島大学/渡部 俊太郎/京都大学/伊勢 武史
生態学や分類学など個体以上の生物を対象とする「マクロな生物学」において、種の同定は本質的に重要な意味を持っている。このため従来、種同定は専門家の知見と技術に基づいて人力で行われることがほとんどであった。近年になり生物の分布や個体数の情報を高い時空間解像度で取得することに大きな需要が生まれている。しかし、こうした情報は従来の人力による調査で取得することは難しく、種同定の費用、労力面での低コスト化が求めれている。深層学習に基づく畳み込みニューラルネットワークの普及により、大幅な精度向上を見せいている画像認識・識別の技術はマクロ生物学のこうした要請に応える有望な技術になる可能性がある。本稿では近年の近年画像認識・分類の技術革新に焦点を当てつつ、それらが生物の種判別やモニタリングにどの様に応用されているのかに付いて事例を紹介する。その上で、機械ベースの種同定の今後について展望する。
■特集：自動外観検査技術の最新動向
○鍛造部品の曲面形状部を対象とした画像検査システム/新潟大学/山﨑 達也
鍛造部品の欠陥の有無を判別する目視検査の作業者の負担軽減を目的に、画像処理による欠陥検出手法の開発を行い、小形で可搬性のある検査システムを試作する。特に、これまで困難であった鍛造部品の曲面形状部に適した一連の処理フローを提案し、実際の鍛造部品を用いた実験により精度を検証する。
○高機能金属材料の外観検査システム/コニカミノルタジャパン㈱
外観検査は単純作業と見られがちだがOK/NGを判断するスキルが必要であり、誰もが安定して行える作業ではない。自動車の製造工程で自動化設備が導入されていく中で、外観検査においても自動化の検討が進んできている。こうした外観検査の自動化要求に対して当社では、熟練の目視に近似した感度を持ち、誰でもOK/NGの判断を可能とする、微細キズ・汚れ評価外観検査システムProMetric Yを提案している。
○今まで写らなかった凹凸欠陥を写し出す撮像技術/三友工業㈱/篠田 貴宏・今田 宗利
感度良く凹凸欠陥の「キズ」と平らな欠陥の「汚れ」を検出するには、各々に適した照明の当て方が必要だった。ClearShotは、この独立した二つの照射法による撮像を同時に行うことを可能にした新しい撮像技術である。また、ラインカメラの様に連続撮影（スキャニング）することで輝度ムラを抑えた画像を得ることができるため、検査精度が良く安定しているのが特徴である。
○スリット照明を使用した表面欠陥検査ユニットの事例/バイスリープロジェクツ㈱/菅野 直
表面が鏡面体である“艶あり塗装品”や“メッキ品”の検査に有効なスリット光を１周期シフトさせた画像から欠陥の特徴を強調処理する「SSMM法」を搭載した検査ユニット「SSMM-1R」を使用した外観検査装置の事例を紹介する。
○AIを活用した小型樹脂成型部品の外観検査事例紹介/㈱Phoxter/林 武
製造業における外観検査自動化の課題に対する解決策として、AIを活用して高精度な検査を短期間に実装できるソリューションを紹介する。小型樹脂成型部品の外観検査例を通して、AI外観検査の適用範囲とその具体的な効果を示す。
■話題の製品と技術
○未知の世界を可視化する高精細SPADイメージセンサ技術 キヤノン㈱/森本 和浩
■シリーズ
○V-ISARイメージング⑥～映像情報の新時代を拓く～ マシンビジョンライティング㈱/増村 茂樹
〔FA〕
○AIによる目視検査工程の省人化ソリューション/日本電気㈱/横井 英彦・高木 和久・祐成 光樹・深見 友彦
当社ではラインセンサ・画像処理専業メーカと共創し、工場現場向けとしてAIによる目視検査工程の省力化ソリューションを立ち上げている。デジタル化の適用領域は画像による設備の異常や故障予兆検知等へと拡がりをみせており、当社では今後とも工場全体のデジタル化・スマートファクトリー化に向けた取り組みを進めていく。
〔外観検査 解析・計測〕
○ディープラーニングに不向きなユースケースに最適なアルゴリズム/㈱ゼータ・ブリッジ/安藤 尚隆
泳ぎ回る魚や自動車部品で高い認識精度を実現した自動認識システムが注目されている。検査装置およびディープラーニング型では精度が上がらない検査を解決する「アルゴリズム開発型」の自動検査方式「ABHB」の開発者がそのメカニズムを解説する。
〔商業支援〕
○YOLO v3を用いた注目物体自動検出手法の提案/奈良先端科学技術大学院大学/馬場 建/同志社大学/槇原 絵里奈・米田 浩崇
アイトラッカーにより取得した視線情報と、YOLO v3という物体検出手法を組み合わせることで、注目物体を自動検出する手法を提案する。また、提案手法の精度検証を行なうとともに、提案手法により新たに可能となる分析手法を紹介する。
〔認識・検出〕
○食品チラシ画像を用いたレシピ推薦システム/青山学院大学/金子 直史
スーパーマーケットなどの食品チラシは、特売情報や、その日に手に入る食材情報を得られる媒体であるが、そこから献立を考えるのは人間である。本稿では、献立を考える助けとなることを目指し、食品チラシ画像から、チラシに記載された食材を用いたレシピを自動で推薦するシステムを紹介する。
〔農林水産業支援〕
○ドローン空撮画像を利用した新しい牧草育種評価法/（国研）農業・食品産業技術総合研究機構/秋山 征夫
日本の酪農・畜産における飼料生産のコスト低減と国産100％化は重要な課題である。その達成のためには優良牧草品種の開発が不可欠で、効率的な育種評価法の開発が望まれていた。そこで、UAVによって得られる空撮画像を利用して新しい牧草育種評価法を開発した。
〔スポーツ 認識・検出〕
○フィールドスポーツの選手識別におけるビデオカメラの計測方法に関する一考察/関西大学/姜文渊・田中 ちひろ・田中 成典/大阪工業大学/山本 雄平/大阪経済大学/中村 健二
我が国では、2020年の東京オリンピックに向け、スポーツ選手の活躍や競技水準の向上に関する政策が施されている｡このような背景の下、ICTのスポーツへの活用、特にGNSSなどの計測機器を用いて、スポーツ選手の位置や移動軌跡を可視化し、パフォーマンスを解析する研究が盛んに行われている｡しかし、計測機器は、スポーツにより試合時に選手に装着できない場合がある｡そのため、選手の位置や移動軌跡の取得は、画像処理が主な手法である｡その手法では、フィールド上の選手を識別し、位置や移動軌跡を算出しているが、オクルージョン箇所における選手の識別精度が低下することより、位置や軌跡を取得できない場合がある｡この問題に対して、著者らは、ズーム倍率が異なる複数台のカメラで取得した映像を重畳し、オクルージョン箇所の選手の識別と位置特定の手法を提案している｡しかし、この手法では、撮影時の工夫や重畳作業にコストがかかる問題がある｡そのため実用性が高い計測方法とシステムが求められている｡そこで、本研究では、まず１台のカメラのみでオクルージョン箇所に対応可能な選手の識別と位置特定の手法の限界を明らかにし、最終的に、多視点映像との比較を通して各方法の特徴を整理し、将来的に実用性の高い方法について考察する｡
〔認識・検出〕
○マクロ生物学分野における画像認識・識別技術の利用/鹿児島大学/渡部 俊太郎/京都大学/伊勢 武史
生態学や分類学など個体以上の生物を対象とする「マクロな生物学」において、種の同定は本質的に重要な意味を持っている。このため従来、種同定は専門家の知見と技術に基づいて人力で行われることがほとんどであった。近年になり生物の分布や個体数の情報を高い時空間解像度で取得することに大きな需要が生まれている。しかし、こうした情報は従来の人力による調査で取得することは難しく、種同定の費用、労力面での低コスト化が求めれている。深層学習に基づく畳み込みニューラルネットワークの普及により、大幅な精度向上を見せいている画像認識・識別の技術はマクロ生物学のこうした要請に応える有望な技術になる可能性がある。本稿では近年の近年画像認識・分類の技術革新に焦点を当てつつ、それらが生物の種判別やモニタリングにどの様に応用されているのかに付いて事例を紹介する。その上で、機械ベースの種同定の今後について展望する。
■特集：自動外観検査技術の最新動向
○鍛造部品の曲面形状部を対象とした画像検査システム/新潟大学/山﨑 達也
鍛造部品の欠陥の有無を判別する目視検査の作業者の負担軽減を目的に、画像処理による欠陥検出手法の開発を行い、小形で可搬性のある検査システムを試作する。特に、これまで困難であった鍛造部品の曲面形状部に適した一連の処理フローを提案し、実際の鍛造部品を用いた実験により精度を検証する。
○高機能金属材料の外観検査システム/コニカミノルタジャパン㈱
外観検査は単純作業と見られがちだがOK/NGを判断するスキルが必要であり、誰もが安定して行える作業ではない。自動車の製造工程で自動化設備が導入されていく中で、外観検査においても自動化の検討が進んできている。こうした外観検査の自動化要求に対して当社では、熟練の目視に近似した感度を持ち、誰でもOK/NGの判断を可能とする、微細キズ・汚れ評価外観検査システムProMetric Yを提案している。
○今まで写らなかった凹凸欠陥を写し出す撮像技術/三友工業㈱/篠田 貴宏・今田 宗利
感度良く凹凸欠陥の「キズ」と平らな欠陥の「汚れ」を検出するには、各々に適した照明の当て方が必要だった。ClearShotは、この独立した二つの照射法による撮像を同時に行うことを可能にした新しい撮像技術である。また、ラインカメラの様に連続撮影（スキャニング）することで輝度ムラを抑えた画像を得ることができるため、検査精度が良く安定しているのが特徴である。
○スリット照明を使用した表面欠陥検査ユニットの事例/バイスリープロジェクツ㈱/菅野 直
表面が鏡面体である“艶あり塗装品”や“メッキ品”の検査に有効なスリット光を１周期シフトさせた画像から欠陥の特徴を強調処理する「SSMM法」を搭載した検査ユニット「SSMM-1R」を使用した外観検査装置の事例を紹介する。
○AIを活用した小型樹脂成型部品の外観検査事例紹介/㈱Phoxter/林 武
製造業における外観検査自動化の課題に対する解決策として、AIを活用して高精度な検査を短期間に実装できるソリューションを紹介する。小型樹脂成型部品の外観検査例を通して、AI外観検査の適用範囲とその具体的な効果を示す。
■話題の製品と技術
○未知の世界を可視化する高精細SPADイメージセンサ技術 キヤノン㈱/森本 和浩
■シリーズ
○V-ISARイメージング⑥～映像情報の新時代を拓く～ マシンビジョンライティング㈱/増村 茂樹
2,178円
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■解説
〔外観検査〕
○深層学習を用いた画像認識による自動製品検査システムの開発事例/愛知工科大学/舘山 武史/名城大学/成田 浩久/名古屋工業大学/藤本 英雄
本稿では、深層学習を用いた画像認識による製品の検査工程の自動化に焦点を当て、深層学習システムの構築環境の現状、産業システムへの適用例と製品例を紹介し、また著者らが開発を進めている自動車部品の自動検査システムの詳細を、実例の一つとして解説する。
○機械学習にもとづくプラスティック部品の外観検査における欠陥と背景の画像合成に関する検討/群馬大学/白石 洋一・中島 彩奈・茂木 和弘
ディープラーニングが高い認識能力を持つことはすでに明らかである。現在は、産業界においてそれをいかに実用化するかというステージにある。機械学習の性能はトレイニングデータの質と量で決まる。検査問題では不良品を持つ画像が非常に少ない。本稿では、プラスティック部品の外観検査において、欠陥を切取り、画像処理を適用して背景に貼り付けることで欠陥画像を合成する方法を示す。実際の製品を用いた実験評価により、未検出画像の再学習により、実用化の見通しを得た。
〔農林水産業支援〕
○ロボット草刈機のための画像処理による距離検出システムの開発/東京大学/海津 裕・井上 航輔・芋生 憲司
本研究ではロボット草刈機の安全性向上のために画像処理による人物・障害物検出システムの開発を行った。ステレオカメラによる距離測定とCNNによる物体検出を組み合わせることで草に体の一部が覆われた状態であっても距離と方向を検出できることが確認された。横向きや座った姿勢であっても７m程度までは検出が可能であり、これは、ロボット草刈機の衝突防止センサとしては実用的であると考えられる。
〔インフラ整備〕
○架空地線上を自走するカメラ画像を使った架空地線異常検出/（一財）電力中央研究所/石野 隆一
送電設備の最上部には架空地線という送電設備を落雷から守る線が敷設されている。雷はこの架空地線に落ちることが多く、電力会社では、架空地線の損傷状況を把握し、補修の順番を決定している。損傷状況は、ヘリによる目視または空撮画像による確認、ヘリの飛行が困難な場所はカメラを架空地線上で自走させビデオ撮影画像による確認、地上からの目視確認などで行われる。本稿は、カメラを自走させて撮影した画像中から架空地線の異常を機械学習で検出する手法について紹介する。
〔解析・計測〕
○AI研究のための手書き動物イラストデータセットの開発/安田女子大学/山下 明博
画像認識において必要な学習用画像データセットとして、安田女子大学の学生420名に10種類の動物を手書きでイラスト作成してもらい、CNNで10種類の動物を分類するプログラムを作成し学習させたところ、約96%の確率で分類を行うことができた。
○気泡検出アルゴリズムによる混相流れ場の評価/北海道大学/三輪 修一郎
本稿では、熱交換器や気泡塔にて頻繁に生じる気泡流に着目し、物体検出アルゴリズムを用いた気泡検出ならびに特徴量の算出方法について紹介する。
〔画像処理〕
○映像公開可能なプライバシー保護監視カメラシステムとその応用/東京理科大学/岩村 惠市
被撮影者が秘匿された自らの顔の復元に関する権限を持ち、他者による無断の復元を防止できるプライバシー保護と映像公開が可能な監視カメラシステムを提案する。ただし、犯罪発生時には警察などの正当な権限を持つ機関による秘匿映像の復元が可能である。このシステムにより監視カメラを利用した様々なサービスが可能になる。
■話題の製品と技術
○検査精度向上に貢献する「センサー画素ピッチ2.4μm」に対応した超小型 高画質1/1.7” マシンビジョンレンズシリーズ/㈱タムロン/竹田 洋祐
当社では、検査向上を目的に新たなマシンビジョンレンズM117FM06/M117FM08を開発した。本稿では、商品の特徴と共に仕様の詳細を紹介する。
○ディープラーニングを活用した高解像度化技術とその適用可能性の改善/Navier㈱/前田 舜太
CVPR2020で発表した、深層学習を用いた単画像超解像の新たな手法を解説する。一般に、データセットの制約と超解像の性能はトレードオフの関係にあるが、本提案手法では、非ペアの学習用データを用いる既存手法の欠点を克服し精度を高める手法を提案した。本手法は衛星画像・航空写真、古い映像作品の復刻などで応用が進むと期待される。
○必要箇所を高速で自動計測するための3Dレーザースキャナ/㈱ビュープラス/高橋 将史
任意の範囲を任意の密度で計測できる超高速3DレーザースキャナRobotEye RE05について、製品のユニークな特徴やトンネル掘削の工事現場向けシステムへの適用例について紹介する。
■特集：工場・物流倉庫の自動化に貢献するロボットビジョン＆三次元計測技術2
○ビンピッキングとキッティングを行う双腕ロボットシステム/東北大学/荒井 翔悟
本稿では、ビンピッキングとキッティングを行うために著者らが開発した双腕ロボットシステムについて紹介する。本システムの目的は、単一種類の物体がばら積みされている容器から、物体を一つ一つピックアップし、トレーに整列させることにある。ターゲットとしている物体は樹脂製の工業部品で代表長さは10mm ～ 120mm程度である。トレーも樹脂製であり、物体の大きさに応じて0.5mm ～１mm弱のクリアランスを有している。
○3Dロボットガイダンスシステム：パーツの正確な位置決め/ジック㈱/坪井 勇政
柔軟な自動化プラントでは、ロボットはさまざまなタスクを実行し、迅速なアプリケーション切り替えが行われる。様々なタスクを実行できる一つのシステムは費用効率の高いアプローチ。SICK（ジック）の新しいロボットガイダンスシステムPLPのアプリケーション事例は、パーツピッキング、ラックからの取り出し、ネジの締め・緩め、溶接やシール材塗布など、また自動車およびエレクトロニクス業界ですでに採用されており、この９月より一般市場向けに販売を開始した。柔軟な自動化プラントでの、ロボットによる多様なタスク実行、迅速なアプリケーション切り替え。そのうえ費用効率が高い、たった一つのシステム。当社の新しいロボットガイダンスシステムPLPのアプリケーション事例を紹介する。
○3D撮像、検出、測定に向けた高性能標準CMOSセンサーの使用/テレダインe2v/Halan Dothu
工場や集配倉庫の自動化が進むに従い、効率化で自律的な産業システム、特に視覚誘導ロボットや視覚誘導機械用の3D撮像に対する需要が高まってきている。本稿では、3D撮像、検出、測定に向けた高性能標準CMOSセンサーの使用を紹介する。
○ロボットビジョンの最新状況、取り組み/㈱ファースト
工場・物流倉庫の自動化に貢献するファーストのロボットビジョン＆三次元計測技術の事例を紹介する。
〔外観検査〕
○深層学習を用いた画像認識による自動製品検査システムの開発事例/愛知工科大学/舘山 武史/名城大学/成田 浩久/名古屋工業大学/藤本 英雄
本稿では、深層学習を用いた画像認識による製品の検査工程の自動化に焦点を当て、深層学習システムの構築環境の現状、産業システムへの適用例と製品例を紹介し、また著者らが開発を進めている自動車部品の自動検査システムの詳細を、実例の一つとして解説する。
○機械学習にもとづくプラスティック部品の外観検査における欠陥と背景の画像合成に関する検討/群馬大学/白石 洋一・中島 彩奈・茂木 和弘
ディープラーニングが高い認識能力を持つことはすでに明らかである。現在は、産業界においてそれをいかに実用化するかというステージにある。機械学習の性能はトレイニングデータの質と量で決まる。検査問題では不良品を持つ画像が非常に少ない。本稿では、プラスティック部品の外観検査において、欠陥を切取り、画像処理を適用して背景に貼り付けることで欠陥画像を合成する方法を示す。実際の製品を用いた実験評価により、未検出画像の再学習により、実用化の見通しを得た。
〔農林水産業支援〕
○ロボット草刈機のための画像処理による距離検出システムの開発/東京大学/海津 裕・井上 航輔・芋生 憲司
本研究ではロボット草刈機の安全性向上のために画像処理による人物・障害物検出システムの開発を行った。ステレオカメラによる距離測定とCNNによる物体検出を組み合わせることで草に体の一部が覆われた状態であっても距離と方向を検出できることが確認された。横向きや座った姿勢であっても７m程度までは検出が可能であり、これは、ロボット草刈機の衝突防止センサとしては実用的であると考えられる。
〔インフラ整備〕
○架空地線上を自走するカメラ画像を使った架空地線異常検出/（一財）電力中央研究所/石野 隆一
送電設備の最上部には架空地線という送電設備を落雷から守る線が敷設されている。雷はこの架空地線に落ちることが多く、電力会社では、架空地線の損傷状況を把握し、補修の順番を決定している。損傷状況は、ヘリによる目視または空撮画像による確認、ヘリの飛行が困難な場所はカメラを架空地線上で自走させビデオ撮影画像による確認、地上からの目視確認などで行われる。本稿は、カメラを自走させて撮影した画像中から架空地線の異常を機械学習で検出する手法について紹介する。
〔解析・計測〕
○AI研究のための手書き動物イラストデータセットの開発/安田女子大学/山下 明博
画像認識において必要な学習用画像データセットとして、安田女子大学の学生420名に10種類の動物を手書きでイラスト作成してもらい、CNNで10種類の動物を分類するプログラムを作成し学習させたところ、約96%の確率で分類を行うことができた。
○気泡検出アルゴリズムによる混相流れ場の評価/北海道大学/三輪 修一郎
本稿では、熱交換器や気泡塔にて頻繁に生じる気泡流に着目し、物体検出アルゴリズムを用いた気泡検出ならびに特徴量の算出方法について紹介する。
〔画像処理〕
○映像公開可能なプライバシー保護監視カメラシステムとその応用/東京理科大学/岩村 惠市
被撮影者が秘匿された自らの顔の復元に関する権限を持ち、他者による無断の復元を防止できるプライバシー保護と映像公開が可能な監視カメラシステムを提案する。ただし、犯罪発生時には警察などの正当な権限を持つ機関による秘匿映像の復元が可能である。このシステムにより監視カメラを利用した様々なサービスが可能になる。
■話題の製品と技術
○検査精度向上に貢献する「センサー画素ピッチ2.4μm」に対応した超小型 高画質1/1.7” マシンビジョンレンズシリーズ/㈱タムロン/竹田 洋祐
当社では、検査向上を目的に新たなマシンビジョンレンズM117FM06/M117FM08を開発した。本稿では、商品の特徴と共に仕様の詳細を紹介する。
○ディープラーニングを活用した高解像度化技術とその適用可能性の改善/Navier㈱/前田 舜太
CVPR2020で発表した、深層学習を用いた単画像超解像の新たな手法を解説する。一般に、データセットの制約と超解像の性能はトレードオフの関係にあるが、本提案手法では、非ペアの学習用データを用いる既存手法の欠点を克服し精度を高める手法を提案した。本手法は衛星画像・航空写真、古い映像作品の復刻などで応用が進むと期待される。
○必要箇所を高速で自動計測するための3Dレーザースキャナ/㈱ビュープラス/高橋 将史
任意の範囲を任意の密度で計測できる超高速3DレーザースキャナRobotEye RE05について、製品のユニークな特徴やトンネル掘削の工事現場向けシステムへの適用例について紹介する。
■特集：工場・物流倉庫の自動化に貢献するロボットビジョン＆三次元計測技術2
○ビンピッキングとキッティングを行う双腕ロボットシステム/東北大学/荒井 翔悟
本稿では、ビンピッキングとキッティングを行うために著者らが開発した双腕ロボットシステムについて紹介する。本システムの目的は、単一種類の物体がばら積みされている容器から、物体を一つ一つピックアップし、トレーに整列させることにある。ターゲットとしている物体は樹脂製の工業部品で代表長さは10mm ～ 120mm程度である。トレーも樹脂製であり、物体の大きさに応じて0.5mm ～１mm弱のクリアランスを有している。
○3Dロボットガイダンスシステム：パーツの正確な位置決め/ジック㈱/坪井 勇政
柔軟な自動化プラントでは、ロボットはさまざまなタスクを実行し、迅速なアプリケーション切り替えが行われる。様々なタスクを実行できる一つのシステムは費用効率の高いアプローチ。SICK（ジック）の新しいロボットガイダンスシステムPLPのアプリケーション事例は、パーツピッキング、ラックからの取り出し、ネジの締め・緩め、溶接やシール材塗布など、また自動車およびエレクトロニクス業界ですでに採用されており、この９月より一般市場向けに販売を開始した。柔軟な自動化プラントでの、ロボットによる多様なタスク実行、迅速なアプリケーション切り替え。そのうえ費用効率が高い、たった一つのシステム。当社の新しいロボットガイダンスシステムPLPのアプリケーション事例を紹介する。
○3D撮像、検出、測定に向けた高性能標準CMOSセンサーの使用/テレダインe2v/Halan Dothu
工場や集配倉庫の自動化が進むに従い、効率化で自律的な産業システム、特に視覚誘導ロボットや視覚誘導機械用の3D撮像に対する需要が高まってきている。本稿では、3D撮像、検出、測定に向けた高性能標準CMOSセンサーの使用を紹介する。
○ロボットビジョンの最新状況、取り組み/㈱ファースト
工場・物流倉庫の自動化に貢献するファーストのロボットビジョン＆三次元計測技術の事例を紹介する。
2,178円
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■解説
〔外観検査〕
○畳み込みオートエンコーダを用いた下水処理施設の異常検知/㈱明電舎 高瀨 信彰・木村 雄喜・髙倉 正佳・鮫島 正一・庭川 誠/広島市下水道局/倉本 喜文・南浦 詳仁・上原 洋平/㈱NJS/増屋 征訓・竹田 功・川﨑 達・中橋 達也/国土技術政策総合研究所/松橋 学
下水処理施設の運転・保全の効率化を目的として、下水処理施設の沈殿池にカメラを設置し、畳み込みオートエンコーダを用いた異常検知技術によって水質異常を検知する手法を提案する。過酷な撮影環境である沈殿池において、優れた検知精度を確認した。
〔産業支援〕
○顔向きの変化に高精度かつ軽量な表情認識AI/㈱KDDI総合研究所/呉 剣明
本稿では、表情認識技術の活用場面を大きく拡大するため、あらゆる方向を向いた顔に対する高精度かつ軽量な表情認識AIの研究と応用事例を紹介する。本研究では、顔の向きと表情認識の推定を分離した２段階の深層学習モデルの処理手法を提案することで、従来技術よりも高精度化と軽量化を同時に実現し、評価実験により本研究の有効性が確認されている。本研究の応用事例として、①コールセンター、並びに、②漫才番組への試験導入の取り組みを取り上げる。
〔AR・VR〕
○デジタル技術を用いた駅空間の評価 /（公財）鉄道総合技術研究所/石突 光隆・柴田 宗典・対馬 銀河
Internet of Thingsをはじめとする近年のデジタル技術の普及により、建物内の環境を動的に制御するデジタル化が進んでいる。駅空間においてもこれらの技術の活用が期待されており、本稿ではその一例として駅空間の評価のための基礎研究について紹介する。
〔認識・抽出〕
○移動ロボットによる画像認識を考慮した壁面調査アルゴリズム/岡山大学/吉﨑 悠介・亀川 哲志
移動ロボットを用いて壁面調査を行うことを考える場合、移動ロボットに搭載されたカメラで適切な画像を取得できるようにロボットを動作させる必要がある。本研究では、ロボットに搭載されているカメラの仕様を考慮した壁面調査アルゴリズムの検証を行った。
〔解析・計測〕
○画像解析技術を利用した実験動物の行動評価/東京大学/小林 幸司・村田 幸久
言葉を話せない動物の行動は、彼らの感情を推定するうえで非常に重要な指標である。近年、動画撮影や画像解析の技術が進歩し、自動でかつ長時間にわたる実験動物の行動観察が可能となりつつある。本稿では、我々の研究開発状況を中心に、これらの技術を概説したい。
○顔画像におけるシワ領域抽出による年齢評価法/慶應義塾大学/田中 敏幸・山本 隆裕
顔画像からシワ領域の情報を抽出し、その情報から年齢を判別する手法を提案している。顔の部分領域に着目することで、オクルージョンの問題への対策になることが期待される。シワ領域に対してエッジ検出に基づく特徴量の算出を行い、その特徴量を用いた年齢判別を行う。
■話題の製品と技術
○サッカーAIを活用したリアルタイム予測での新たな観戦体験の提供/㈱電通/宮﨑 誠也/データアーティスト㈱/鈴木 初実
サッカーの放送映像を活用したリアルタイム戦況予測システム「AI11」を紹介する。また、システムの仕組みや、本システムを活用した観戦体験の提供内容、および今後の展望についても紹介する。
■特集：工場・物流倉庫の自動化に貢献するロボットビジョン＆三次元計測技術 1
○LTMスパース推定による三次元計測の白飛び対応とばら積みピッキングロボットへの応用/早稲田大学・オムロンサイニックエックス㈱/千葉 直也/東北大学/伊東 秀謹・橋本 浩一
LTMのスパース推定による三次元計測法は、プロジェクタ・カメラシステムを用いて様々な光学特性を有する物体の三次元計測を行うための手法である。本稿では、白飛びに対応させるためのアイデアと、実際のロボットシステムと組み合わせた応用事例を紹介する。
○デバンニング適用に対応する三次元計測技術を利用した移動式アーム/川崎重工業㈱/大野 誠太
当社では、物流業界において自働化の要求が高いコンテナからの荷下ろし作業（デバンニング）を実施する移動式アームVambo（Vanning mobile robot）の開発を進めている。本稿では、VamboおよびVamboに搭載されている当社製3Dビジョンシステム「K-VStereo」について紹介する。
○圧倒的な精度と高速処理で物流工程の自動化を実現/コグネックス㈱
圧倒的な精度と高速処理で物流工程の自動化を実現させる、画像処理技術を使った3D-A1000体積測定システムの機能と優位性、並びにDataManバーコードリーダーとの連携による高精度かつ高速な体積測定及びバーコード読み取り作業の自動化について説明する。
○ロボットビジョン ─ カメラによる柔軟性の向上/Basler AG/ゾーレン ブーガ
さまざまな機器やロボットの性能・柔軟性の向上に貢献しているカメラ。本稿では、ロボットとビジョンシステムを組み合わせることによって生まれる新たな用途、そしてシステム構築に際して考慮すべきポイントについて解説する。
○高性能ToFカメラと応用製品/㈱ビュープラス/芝田 勉
本稿では、正確な3D情報が得られるLucid社のHelios2とToFカメラによる3D情報と各点のテクスチャ（RGB）情報が同時に得られるカメラシステムRGBDplus2について紹介する。RGBDplus2は当社開発品である。
○最新の3Dカメラとロボットピッキングへの応用/㈱マイクロ・テクニカ/原田 恭嗣
近年、ロボットの様々な分野での導入が進んでいるが、その中でも物流分野は外出自粛による通販の拡大もあり、急速に導入が進んでいるのが現状である。また、ロボットに3DカメラとAIなどの認識を用いたロボットビジョンが進化しており、人間に代わって作業を行えるロボットは、ますますその応用範囲が広がってきた。特にこれまで難しかった物体認識では、小型で高性能な3Dカメラが開発されることで、いろいろな物を認識、ピッキング出来るようになってきた。そのような中で、今回はピッキング用3Dカメラとして、弊社が2019年から取り扱いを介したノルウェー Zivid社の3Dカメラ Zivid One+を紹介する。
○AIベースの画像認識、Photoneo社によるピッキングソリューションの進化/㈱リンクス/豊崎 紘一郎
当社が取り扱うスロバキアPhotoneo社のBinPickingStudioは、ロボットピッキングに必要な技術要素をパッケージしたソリューションとして既に製造業の方々から高い評価を受けている。本稿では、もう一つのピッキング市場である物流業界に向けた同社のアプローチを紹介したい。
○三次元計測・検査をもっとユーザーの近くへ/レボックス㈱/森 章輝
本稿では、ドイツAutomationTechnology社製の3Dセンサー「C5-CS」「MCS」シリーズと3Dセンサーを接続して、計測・検査が可能になるドイツEyeVisionTechnology社製のEyeVision3特徴と有効性を紹介する。
■シリーズ
○V-ISARイメージング 5～映像情報の新時代を拓く～/マシンビジョンライティング㈱/増村 茂樹
■トピックス
○エーディーエステック、テレダインダルサ社の国内唯一の正規代理店へ/㈱エーディーエステック
■製品ガイド：最新！偏光カメラ
㈱アートレイ／アイ・ディー・エス㈱／㈱アド・サイエンス／㈱アルゴ／㈱エーディーエステック／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㈱／㈱ジェイエイアイコーポレーション／ソニーイメージングプロダクツ＆ソリューションズ㈱／日本ビジュアルサイエンス㈱
ビットラン㈱／㈱ビュープラス／㈱フォトロン／FLIR Integrated Imaging Solutions Japan㈱／㈱リンクス／ルーシッドビジョンラボ（同）
〔外観検査〕
○畳み込みオートエンコーダを用いた下水処理施設の異常検知/㈱明電舎 高瀨 信彰・木村 雄喜・髙倉 正佳・鮫島 正一・庭川 誠/広島市下水道局/倉本 喜文・南浦 詳仁・上原 洋平/㈱NJS/増屋 征訓・竹田 功・川﨑 達・中橋 達也/国土技術政策総合研究所/松橋 学
下水処理施設の運転・保全の効率化を目的として、下水処理施設の沈殿池にカメラを設置し、畳み込みオートエンコーダを用いた異常検知技術によって水質異常を検知する手法を提案する。過酷な撮影環境である沈殿池において、優れた検知精度を確認した。
〔産業支援〕
○顔向きの変化に高精度かつ軽量な表情認識AI/㈱KDDI総合研究所/呉 剣明
本稿では、表情認識技術の活用場面を大きく拡大するため、あらゆる方向を向いた顔に対する高精度かつ軽量な表情認識AIの研究と応用事例を紹介する。本研究では、顔の向きと表情認識の推定を分離した２段階の深層学習モデルの処理手法を提案することで、従来技術よりも高精度化と軽量化を同時に実現し、評価実験により本研究の有効性が確認されている。本研究の応用事例として、①コールセンター、並びに、②漫才番組への試験導入の取り組みを取り上げる。
〔AR・VR〕
○デジタル技術を用いた駅空間の評価 /（公財）鉄道総合技術研究所/石突 光隆・柴田 宗典・対馬 銀河
Internet of Thingsをはじめとする近年のデジタル技術の普及により、建物内の環境を動的に制御するデジタル化が進んでいる。駅空間においてもこれらの技術の活用が期待されており、本稿ではその一例として駅空間の評価のための基礎研究について紹介する。
〔認識・抽出〕
○移動ロボットによる画像認識を考慮した壁面調査アルゴリズム/岡山大学/吉﨑 悠介・亀川 哲志
移動ロボットを用いて壁面調査を行うことを考える場合、移動ロボットに搭載されたカメラで適切な画像を取得できるようにロボットを動作させる必要がある。本研究では、ロボットに搭載されているカメラの仕様を考慮した壁面調査アルゴリズムの検証を行った。
〔解析・計測〕
○画像解析技術を利用した実験動物の行動評価/東京大学/小林 幸司・村田 幸久
言葉を話せない動物の行動は、彼らの感情を推定するうえで非常に重要な指標である。近年、動画撮影や画像解析の技術が進歩し、自動でかつ長時間にわたる実験動物の行動観察が可能となりつつある。本稿では、我々の研究開発状況を中心に、これらの技術を概説したい。
○顔画像におけるシワ領域抽出による年齢評価法/慶應義塾大学/田中 敏幸・山本 隆裕
顔画像からシワ領域の情報を抽出し、その情報から年齢を判別する手法を提案している。顔の部分領域に着目することで、オクルージョンの問題への対策になることが期待される。シワ領域に対してエッジ検出に基づく特徴量の算出を行い、その特徴量を用いた年齢判別を行う。
■話題の製品と技術
○サッカーAIを活用したリアルタイム予測での新たな観戦体験の提供/㈱電通/宮﨑 誠也/データアーティスト㈱/鈴木 初実
サッカーの放送映像を活用したリアルタイム戦況予測システム「AI11」を紹介する。また、システムの仕組みや、本システムを活用した観戦体験の提供内容、および今後の展望についても紹介する。
■特集：工場・物流倉庫の自動化に貢献するロボットビジョン＆三次元計測技術 1
○LTMスパース推定による三次元計測の白飛び対応とばら積みピッキングロボットへの応用/早稲田大学・オムロンサイニックエックス㈱/千葉 直也/東北大学/伊東 秀謹・橋本 浩一
LTMのスパース推定による三次元計測法は、プロジェクタ・カメラシステムを用いて様々な光学特性を有する物体の三次元計測を行うための手法である。本稿では、白飛びに対応させるためのアイデアと、実際のロボットシステムと組み合わせた応用事例を紹介する。
○デバンニング適用に対応する三次元計測技術を利用した移動式アーム/川崎重工業㈱/大野 誠太
当社では、物流業界において自働化の要求が高いコンテナからの荷下ろし作業（デバンニング）を実施する移動式アームVambo（Vanning mobile robot）の開発を進めている。本稿では、VamboおよびVamboに搭載されている当社製3Dビジョンシステム「K-VStereo」について紹介する。
○圧倒的な精度と高速処理で物流工程の自動化を実現/コグネックス㈱
圧倒的な精度と高速処理で物流工程の自動化を実現させる、画像処理技術を使った3D-A1000体積測定システムの機能と優位性、並びにDataManバーコードリーダーとの連携による高精度かつ高速な体積測定及びバーコード読み取り作業の自動化について説明する。
○ロボットビジョン ─ カメラによる柔軟性の向上/Basler AG/ゾーレン ブーガ
さまざまな機器やロボットの性能・柔軟性の向上に貢献しているカメラ。本稿では、ロボットとビジョンシステムを組み合わせることによって生まれる新たな用途、そしてシステム構築に際して考慮すべきポイントについて解説する。
○高性能ToFカメラと応用製品/㈱ビュープラス/芝田 勉
本稿では、正確な3D情報が得られるLucid社のHelios2とToFカメラによる3D情報と各点のテクスチャ（RGB）情報が同時に得られるカメラシステムRGBDplus2について紹介する。RGBDplus2は当社開発品である。
○最新の3Dカメラとロボットピッキングへの応用/㈱マイクロ・テクニカ/原田 恭嗣
近年、ロボットの様々な分野での導入が進んでいるが、その中でも物流分野は外出自粛による通販の拡大もあり、急速に導入が進んでいるのが現状である。また、ロボットに3DカメラとAIなどの認識を用いたロボットビジョンが進化しており、人間に代わって作業を行えるロボットは、ますますその応用範囲が広がってきた。特にこれまで難しかった物体認識では、小型で高性能な3Dカメラが開発されることで、いろいろな物を認識、ピッキング出来るようになってきた。そのような中で、今回はピッキング用3Dカメラとして、弊社が2019年から取り扱いを介したノルウェー Zivid社の3Dカメラ Zivid One+を紹介する。
○AIベースの画像認識、Photoneo社によるピッキングソリューションの進化/㈱リンクス/豊崎 紘一郎
当社が取り扱うスロバキアPhotoneo社のBinPickingStudioは、ロボットピッキングに必要な技術要素をパッケージしたソリューションとして既に製造業の方々から高い評価を受けている。本稿では、もう一つのピッキング市場である物流業界に向けた同社のアプローチを紹介したい。
○三次元計測・検査をもっとユーザーの近くへ/レボックス㈱/森 章輝
本稿では、ドイツAutomationTechnology社製の3Dセンサー「C5-CS」「MCS」シリーズと3Dセンサーを接続して、計測・検査が可能になるドイツEyeVisionTechnology社製のEyeVision3特徴と有効性を紹介する。
■シリーズ
○V-ISARイメージング 5～映像情報の新時代を拓く～/マシンビジョンライティング㈱/増村 茂樹
■トピックス
○エーディーエステック、テレダインダルサ社の国内唯一の正規代理店へ/㈱エーディーエステック
■製品ガイド：最新！偏光カメラ
㈱アートレイ／アイ・ディー・エス㈱／㈱アド・サイエンス／㈱アルゴ／㈱エーディーエステック／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㈱／㈱ジェイエイアイコーポレーション／ソニーイメージングプロダクツ＆ソリューションズ㈱／日本ビジュアルサイエンス㈱
ビットラン㈱／㈱ビュープラス／㈱フォトロン／FLIR Integrated Imaging Solutions Japan㈱／㈱リンクス／ルーシッドビジョンラボ（同）
2,178円
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■解説
〔検査〕
○異状発生直前・直後のペア画像群を用いた高リアリティ画像生成に基づくキズ検出/中京大学/橋本 学・小林 大起
本研究では、異状発生の直前・直後に相当する大量の人工的なペア画像群を取得してデータベース化し、これをもとに異状有り画像からリアリティの高い異状無し画像を生成した上で、シンプルな画像間差分によって異状検出を行う手法を提案した。実画像実験の結果、素地にも依存するが、キズ検出に関して一定の有効性が示された。
○熱画像の時系列変化を用いた果実検出法の基礎的検討/高知工科大学/栗原 徹・久保田 雄斗・竹原 慎・窪田 伊織・岡 宏一/高知県安芸農業振興センター/猪野 亜矢/高知県農業技術センター/高橋 昭彦
熱容量に着目し、サーモグラフィカメラによって得られる温度の時系列変化からハウス内で栽培される果菜類の検出を試みた。ヒータによる加温や夕方の気温が低下する時間において葉と果実の区別ができる可能性を示した。
○ワンショット光学検査技術/㈱東芝/大野 博司
散乱光を利用し、マイクロメートルオーダほどの微小な欠陥を光学検査する技術を開発した。本技術は、ワンショットで散乱光の偏向角を全画素に渡り色情報として取得する。これにより、欠陥を周囲と異なる色で撮像し、欠陥の検知や識別が非接触で効率的に実施できるようになった。
〔農林水産業〕
○水産業支援のための画像センシング技術/熊本大学/戸田 真志
「海をみる」ことは、水産業における多様で幅広い活動を下支えする基礎的な情報の獲得行為である。筆者らは、カメラで獲得可能な水産現場の視覚情報を利用し、画像解析技術を駆使することで、ホタテガイ等の水産資源種の計測の他、漁場の環境情報の抽出と可視化を通じて、水産業を支援する取り組みを続けている。本稿では、これらの取り組みの背景や研究開発の詳細を紹介する。
〔認識・抽出〕
○深層学習を用いた画像認識と空き家の発生予測/早稲田大学/森本 章倫/アクセンチュア㈱/北島 紗恵/Bloomberg L.P./六本木 延浩/（一財）計量計画研究所 冨岡 秀虎
空き家の発生は周辺環境にも関係している。ここでは空間属性が空き家発生に及ぼす影響を、深層学習の一種である画像認識技術を用いて推計した。分析の結果、公共交通網分布、用途地域分類、住居分布による画像表現が、空き家予測の精度を向上させることを示した。
○CAPTCHAは画像認識AIに勝つことができるか？ 北九州市立大学/原 亨・佐藤 敬
機械学習を用いた画像認識技術の飛躍的な発展により、CAPTCHAへの脅威が現実的なものとなりつつある。本稿では、そうした脅威に対抗するために開発された、画像認識AIを騙す画像の生成方法とそのCAPTCHAへの応用について紹介する。
〔解析・計測〕
○美容分野における顔画像処理の応用 慶應義塾大学/田中 敏幸・森 勇人/㈱シーボン/嶽釜 那月
近年、画像解析技術を美容の分野で利用する取り組みが始まっている。顧客の肌状態の経時・経年変化を全顔画像から判定する場合、常に同じ顔位置の肌画像を撮影する必要がある。本稿では、全顔画像から解析領域の位置を特定するための前処理として、基準特徴点を求める手法について説明する。
〔画像処理〕
○Multiscale Normalized Cutsを用いた画像の二値領域分割/鳥取大学/三柴 数
画像領域分割の一手法であるNormalized Cutsを拡張したMultiscale Normalized Cutsを用いた画像の二値領域分割について紹介する。この手法は、複数のスーパーピクセル群を用いて領域分割することで、領域分割結果がスーパーピクセルの形状に大きく依存してしまうことを避けられる。
■話題の製品と技術
○車載グレード 125ビーム ソリッド型LiDAR/㈱ZMP/安田 武
RS-LiDAR-M1は、量産車両向けに設計された世界最小の車載グレード ソリッド型LiDARである。車両の安全運転のために信頼性の高い三次元環境認識を提供する。
■特集：ラインセンサカメラと自動外観検査の進化
○FPGAを用いたタオルに付着した毛髪検出システム/東京理科大学/相川 直幸
本稿では、FPGA（Field-Programmable Gate Array）を用いてリアルタイムにタオルに付着した毛髪を自動で検出するシステムを紹介する。このシステムでは、400 ～ 500mmの長さのタオルを毎時1800枚処理することが可能である。
○赤外線サーモグラフィカメラによる舗装下RC床版内部欠陥検出システム/NEXCO西日本イノベーションズ㈱/内田 勇治/西日本高速道路エンジニアリング関西㈱/松井 俊吾/神戸大学/塩澤 大輝・阪上 隆英
走行車両搭載の赤外線サーモグラフィカメラによる温度計測により橋梁舗装面下のコンクリート床版におけるクラックなどを検出する撮影システムを製作した。また、合わせて撮影データを走行方向に自動合成し、重複部分のスタッキング処理により画質を向上させる方式を開発した。
○ハイパースペクトルカメラによる膜厚計測システム/大塚電子㈱/田口 都一
フィルム製造工程において全面膜厚検査を可能にする当社製品「ラインスキャン膜厚計」を紹介し、従来の膜厚検査システムとの違いや本製品の特長を解説する。
○25GigE技術およびEVT社製25GigEラインスキャンカメラ/㈱アド・サイエンス/西村 健・岸 祐輔
最新の通信インターフェイスである10GigE/25GigE」および「PTPによる複数台カメラの同期の解説し、世界で初めて10GigE/25GigEのカメラを製造・販売したEmergentVision Technologies（以下EVT）社の8Kラインスキャンカメラの紹介をする。
○ラインスキャンカメラの基礎とソリューション、最先端技術について/㈱エーディーエステック/石井 省伍
ラインスキャンカメラでなければ撮像ができないアプリケーションもあり、生産現場では非常に有益な技術となっている。本稿では、ラインスキャンカメラの基礎から最新技術まで紹介し、ラインスキャンカメラが重宝される理由について述べる。
○高速・高画質なカラーラインセンサカメラ/㈱リンクス/宮崎 祐樹
高画質かつ高速なカラーラインセンサカメラ「allPIXAシリーズ」の特長と、高さ画像とカラー画像を同時に取得するステレオビジョン方式のカラーラインスキャンカメラ「3DPIXAシリーズ」について紹介を行い、他のカメラとの違いやその高機能性に触れながら、FAでの有用性に着目して解説する。
〔検査〕
○異状発生直前・直後のペア画像群を用いた高リアリティ画像生成に基づくキズ検出/中京大学/橋本 学・小林 大起
本研究では、異状発生の直前・直後に相当する大量の人工的なペア画像群を取得してデータベース化し、これをもとに異状有り画像からリアリティの高い異状無し画像を生成した上で、シンプルな画像間差分によって異状検出を行う手法を提案した。実画像実験の結果、素地にも依存するが、キズ検出に関して一定の有効性が示された。
○熱画像の時系列変化を用いた果実検出法の基礎的検討/高知工科大学/栗原 徹・久保田 雄斗・竹原 慎・窪田 伊織・岡 宏一/高知県安芸農業振興センター/猪野 亜矢/高知県農業技術センター/高橋 昭彦
熱容量に着目し、サーモグラフィカメラによって得られる温度の時系列変化からハウス内で栽培される果菜類の検出を試みた。ヒータによる加温や夕方の気温が低下する時間において葉と果実の区別ができる可能性を示した。
○ワンショット光学検査技術/㈱東芝/大野 博司
散乱光を利用し、マイクロメートルオーダほどの微小な欠陥を光学検査する技術を開発した。本技術は、ワンショットで散乱光の偏向角を全画素に渡り色情報として取得する。これにより、欠陥を周囲と異なる色で撮像し、欠陥の検知や識別が非接触で効率的に実施できるようになった。
〔農林水産業〕
○水産業支援のための画像センシング技術/熊本大学/戸田 真志
「海をみる」ことは、水産業における多様で幅広い活動を下支えする基礎的な情報の獲得行為である。筆者らは、カメラで獲得可能な水産現場の視覚情報を利用し、画像解析技術を駆使することで、ホタテガイ等の水産資源種の計測の他、漁場の環境情報の抽出と可視化を通じて、水産業を支援する取り組みを続けている。本稿では、これらの取り組みの背景や研究開発の詳細を紹介する。
〔認識・抽出〕
○深層学習を用いた画像認識と空き家の発生予測/早稲田大学/森本 章倫/アクセンチュア㈱/北島 紗恵/Bloomberg L.P./六本木 延浩/（一財）計量計画研究所 冨岡 秀虎
空き家の発生は周辺環境にも関係している。ここでは空間属性が空き家発生に及ぼす影響を、深層学習の一種である画像認識技術を用いて推計した。分析の結果、公共交通網分布、用途地域分類、住居分布による画像表現が、空き家予測の精度を向上させることを示した。
○CAPTCHAは画像認識AIに勝つことができるか？ 北九州市立大学/原 亨・佐藤 敬
機械学習を用いた画像認識技術の飛躍的な発展により、CAPTCHAへの脅威が現実的なものとなりつつある。本稿では、そうした脅威に対抗するために開発された、画像認識AIを騙す画像の生成方法とそのCAPTCHAへの応用について紹介する。
〔解析・計測〕
○美容分野における顔画像処理の応用 慶應義塾大学/田中 敏幸・森 勇人/㈱シーボン/嶽釜 那月
近年、画像解析技術を美容の分野で利用する取り組みが始まっている。顧客の肌状態の経時・経年変化を全顔画像から判定する場合、常に同じ顔位置の肌画像を撮影する必要がある。本稿では、全顔画像から解析領域の位置を特定するための前処理として、基準特徴点を求める手法について説明する。
〔画像処理〕
○Multiscale Normalized Cutsを用いた画像の二値領域分割/鳥取大学/三柴 数
画像領域分割の一手法であるNormalized Cutsを拡張したMultiscale Normalized Cutsを用いた画像の二値領域分割について紹介する。この手法は、複数のスーパーピクセル群を用いて領域分割することで、領域分割結果がスーパーピクセルの形状に大きく依存してしまうことを避けられる。
■話題の製品と技術
○車載グレード 125ビーム ソリッド型LiDAR/㈱ZMP/安田 武
RS-LiDAR-M1は、量産車両向けに設計された世界最小の車載グレード ソリッド型LiDARである。車両の安全運転のために信頼性の高い三次元環境認識を提供する。
■特集：ラインセンサカメラと自動外観検査の進化
○FPGAを用いたタオルに付着した毛髪検出システム/東京理科大学/相川 直幸
本稿では、FPGA（Field-Programmable Gate Array）を用いてリアルタイムにタオルに付着した毛髪を自動で検出するシステムを紹介する。このシステムでは、400 ～ 500mmの長さのタオルを毎時1800枚処理することが可能である。
○赤外線サーモグラフィカメラによる舗装下RC床版内部欠陥検出システム/NEXCO西日本イノベーションズ㈱/内田 勇治/西日本高速道路エンジニアリング関西㈱/松井 俊吾/神戸大学/塩澤 大輝・阪上 隆英
走行車両搭載の赤外線サーモグラフィカメラによる温度計測により橋梁舗装面下のコンクリート床版におけるクラックなどを検出する撮影システムを製作した。また、合わせて撮影データを走行方向に自動合成し、重複部分のスタッキング処理により画質を向上させる方式を開発した。
○ハイパースペクトルカメラによる膜厚計測システム/大塚電子㈱/田口 都一
フィルム製造工程において全面膜厚検査を可能にする当社製品「ラインスキャン膜厚計」を紹介し、従来の膜厚検査システムとの違いや本製品の特長を解説する。
○25GigE技術およびEVT社製25GigEラインスキャンカメラ/㈱アド・サイエンス/西村 健・岸 祐輔
最新の通信インターフェイスである10GigE/25GigE」および「PTPによる複数台カメラの同期の解説し、世界で初めて10GigE/25GigEのカメラを製造・販売したEmergentVision Technologies（以下EVT）社の8Kラインスキャンカメラの紹介をする。
○ラインスキャンカメラの基礎とソリューション、最先端技術について/㈱エーディーエステック/石井 省伍
ラインスキャンカメラでなければ撮像ができないアプリケーションもあり、生産現場では非常に有益な技術となっている。本稿では、ラインスキャンカメラの基礎から最新技術まで紹介し、ラインスキャンカメラが重宝される理由について述べる。
○高速・高画質なカラーラインセンサカメラ/㈱リンクス/宮崎 祐樹
高画質かつ高速なカラーラインセンサカメラ「allPIXAシリーズ」の特長と、高さ画像とカラー画像を同時に取得するステレオビジョン方式のカラーラインスキャンカメラ「3DPIXAシリーズ」について紹介を行い、他のカメラとの違いやその高機能性に触れながら、FAでの有用性に着目して解説する。
2,178円
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■解説
〔FA〕
○商品画像の多クラス分類問題における少数サンプルドメイン適応/慶應義塾大学/髙橋 遼・青木 義満/パナソニックコネクテッドソリューソンズ社/里 雄二・古山 純子・山岡 めぐみ・田靡 雅基
画像認識技術を用いたスキャンのいらない無人登録レジの実現のため、店舗の撮影環境の違いを克服するドメイン適応の研究に取り組んだ。商品点数の増加を念頭に置き、本研究ではクラス数の多い画像分類問題における少数サンプルドメイン適応を行うために、メタクラスに着目した新たな手法を提案する。
〔外観検査〕
○DevNetを用いた少数の異常データで学習する自動外観検査システムの検討/（地独）大阪産業技術研究所/北口 勝久
ディープラーニングを外観検査に用いる場合、異常データの収集コストが問題になる。この問題を解決するため、少量の異常データを用いて異常検出を行うDevNetを、自動外観検査へ適用することを検討した。適用した異常検出モデルに対して、模擬データを用いた実験を行ったので紹介する。
〔認識・検出〕
○畳み込みニューラルネットワークの研究動向/中部大学/山下 隆義
2012年の画像認識コンペティション（ILSVRC）でAlexNetが優勝して以降、毎年のように新たな畳み込みニューラルネットワーク（CNN）のモデルが提案され、認識精度が大きく向上してきた。そして、CNNは画像認識だけではなく、セグメンテーションや物体検出など様々なタスクを解くためのベースネットワークとしても広く利用されている。本稿では、AlexNet以降の代表的なCNNの変遷を振り返るとともに、近年提案されている様々なCNNの改良手法や正則化手法について解説する。
○視覚的顕著性を考慮したCNNに基づく写真の審美的品質推定/岡山県立大学/滝本 裕則・大森 史耶・泉水 長門・山内 仁・金川 明弘
写真の審美的品質評価とは、人が感覚的に写真を好むかどうかを定量化したものである。本稿では、視覚的顕著性に基づく高次の知覚情報を考慮した、two-streamCNNによる写真の審美的品質推定法を紹介する。大域的な視覚特徴のみを用いた既存法との比較により、視覚的顕著性特徴の有効性を確認した。
〔解析・計測〕
○身体の構造的特徴と機械学習を用いた画像からの作業負荷推定/中央大学/多加谷 一輝・西濵 里英・中村 太郎/トヨタ自動車㈱/山中 正雄
身体の構造的特徴を入力とした機械学習により、作業者の画像のみから作業負荷を自動で推定する手法を考案した。本手法を用いることにより、画像に作業者の身体関節位置がすべて写っていない場合でも、高精度で推定できることを示した。
〔基礎研究〕
○ライトフィールドカメラを用いた動的計画法に基づく視差推定/鳥取大学/三柴 数
本稿では、ライトフィールドカメラにおける視差推定において、視差計算に用いる評価関数の最小化に動的計画法を用いる手法を紹介する。現段階では、マッチングコストと視差の連続性のみが評価関数で考慮されているが、将来的にはオクルージョンも考慮した評価関数を構築することで、精度の高い推定が可能になることが期待されている。
〔入力〕
○マシンビジョンへの活用が進むマルチスペクトル・イメージング（後編）/㈱ジェイエイアイコーポレーション/Rich Dickerson・倉田 梓
マルチスペクトル・イメージングのさまざまな手法を振り返りながら、産業用途のマシンビジョン・システムに求められるマルチスペクトル・カメラの要件を解説し、またスペクトルイメージングの将来について考察している。
■特集：溶接の品質向上に貢献する可視化技術・画像処理技術
○溶接溶融池の可視化技術および品質向上のための適応制御技術/埼玉大学/山根 敏
CCDカメラあるいはCMOSカメラを用いて溶接溶融池を観察するのに適した干渉フィルタについて検討した。これにより、溶融池を明瞭に撮影した。この画像をリアルタイム処理し、深層学習により、ギャップに適応した溶接条件の制御を行った。
○製造加工分野におけるディープラーニング技術の応用/電気通信大学/曽我部 東馬
製造業界の中でも特に、品質検査、故障診断と欠陥予知という三つの分野における最新鋭のディープラーニング技術について、応用事例を取りあげながら、解析手法の原理、解析プロセスの詳細、そして検証結果を紹介する。
○溶融池モニタリング技術を用いたアーク溶接における溶落ち発生の予測に関する研究/大阪大学/野村 和史・松村 匠・浅井 知
ロボット溶接においては、熱ひずみや部材精度により生じる母材間ギャップ等の外乱の影響で発生する過大溶込み、溶落ちの発生が溶接品質や生産効率向上の妨げになっている。本研究では、溶接中の溶融池をモニタリングし、その画像から溶融池幅、溶融面高さ等の特徴量を画像解析により抽出し、溶落ちの予兆となる溶融池パラメータの発見を試みた。
○Vision Research社 PhantomハイスピードCoaXPressカメラ/AIC-VISION㈱/吉川 茂男
VisionResearch社製Phantomブランドのハイスピードカメラの世界を紹介する。CoaXPress（CXP6）インターフェースの採用で、高速伝送が実現したことにより、インライン検査、マシンビジョン用途に活用することができるようになった。
○溶接現象の解明のためのハイスピードカメラによる可視化と解析/㈱ナックイメージテクノロジー/藤井 慎二
溶接現象の解明のためには、ハイスピードカメラによる可視化計測はあらゆる用途に活用でき、最近では温度解析やスパッタ数の自動カウント、溶接前後における部材のひずみ・変位計測など、多岐にわたる解析が行われている。本稿では、ハイスピードカメラによる可視化の重要性と解析について紹介する。
○溶接可視化の三大テーマ/㈱フォトロン 林田 直之
溶接分野からの要望として多い三つの事例（溶接可視化の三大テーマ）である「溶接現象の可視化」「溶接条件の最適化」「溶融部分の温度解析」について、使用機材を含めて解決をする。
○画像解析による野菜等の「おいしさの見える化」技術の構築/マクタアメニティ㈱/幕田 武広
非破壊画像分析によって野菜等の「食味」を測定して生産・流通・消費者等に品質情報を提供する技術開発及び事業化を行った。味覚解析はサイバー空間（クラウド）のAIで行われ、通常のモバイル端末で世界のどこからでも利用可能なIoT技術である。
○より迅速で正確な検査工程の自動化をディープラーニングが実現/コグネックス㈱/川田 正之
ディープラーニングに対応したIn-SightD900スマートカメラが、ルールベースと実例ベースの連携で、これまで困難であった検査工程の自動化を迅速に実現させる優れた操作性と特化された機能、展開までの速さが現場の課題を解決し自動化を促進する所以を紹介する。
■シリーズ
○V-ISARイメージング-4～映像情報の新時代を拓く～/マシンビジョンライティング㈱/増村 茂樹
■製品ガイド：最新！高速度カメラと関連製品
IDTジャパン㈱／㈱アド・サイエンス／㈱アルゴ／AIC-VISION㈱／㈱エクスビジョン／㈱キーエンス／㈱島津製作所／㈱ディテクト／/㈱テクノスコープ／㈱デジモ／㈱ナックイメージテクノロジー／日本ピー・アイ㈱／㈱フォトロン／ブレインビジョン㈱
〔FA〕
○商品画像の多クラス分類問題における少数サンプルドメイン適応/慶應義塾大学/髙橋 遼・青木 義満/パナソニックコネクテッドソリューソンズ社/里 雄二・古山 純子・山岡 めぐみ・田靡 雅基
画像認識技術を用いたスキャンのいらない無人登録レジの実現のため、店舗の撮影環境の違いを克服するドメイン適応の研究に取り組んだ。商品点数の増加を念頭に置き、本研究ではクラス数の多い画像分類問題における少数サンプルドメイン適応を行うために、メタクラスに着目した新たな手法を提案する。
〔外観検査〕
○DevNetを用いた少数の異常データで学習する自動外観検査システムの検討/（地独）大阪産業技術研究所/北口 勝久
ディープラーニングを外観検査に用いる場合、異常データの収集コストが問題になる。この問題を解決するため、少量の異常データを用いて異常検出を行うDevNetを、自動外観検査へ適用することを検討した。適用した異常検出モデルに対して、模擬データを用いた実験を行ったので紹介する。
〔認識・検出〕
○畳み込みニューラルネットワークの研究動向/中部大学/山下 隆義
2012年の画像認識コンペティション（ILSVRC）でAlexNetが優勝して以降、毎年のように新たな畳み込みニューラルネットワーク（CNN）のモデルが提案され、認識精度が大きく向上してきた。そして、CNNは画像認識だけではなく、セグメンテーションや物体検出など様々なタスクを解くためのベースネットワークとしても広く利用されている。本稿では、AlexNet以降の代表的なCNNの変遷を振り返るとともに、近年提案されている様々なCNNの改良手法や正則化手法について解説する。
○視覚的顕著性を考慮したCNNに基づく写真の審美的品質推定/岡山県立大学/滝本 裕則・大森 史耶・泉水 長門・山内 仁・金川 明弘
写真の審美的品質評価とは、人が感覚的に写真を好むかどうかを定量化したものである。本稿では、視覚的顕著性に基づく高次の知覚情報を考慮した、two-streamCNNによる写真の審美的品質推定法を紹介する。大域的な視覚特徴のみを用いた既存法との比較により、視覚的顕著性特徴の有効性を確認した。
〔解析・計測〕
○身体の構造的特徴と機械学習を用いた画像からの作業負荷推定/中央大学/多加谷 一輝・西濵 里英・中村 太郎/トヨタ自動車㈱/山中 正雄
身体の構造的特徴を入力とした機械学習により、作業者の画像のみから作業負荷を自動で推定する手法を考案した。本手法を用いることにより、画像に作業者の身体関節位置がすべて写っていない場合でも、高精度で推定できることを示した。
〔基礎研究〕
○ライトフィールドカメラを用いた動的計画法に基づく視差推定/鳥取大学/三柴 数
本稿では、ライトフィールドカメラにおける視差推定において、視差計算に用いる評価関数の最小化に動的計画法を用いる手法を紹介する。現段階では、マッチングコストと視差の連続性のみが評価関数で考慮されているが、将来的にはオクルージョンも考慮した評価関数を構築することで、精度の高い推定が可能になることが期待されている。
〔入力〕
○マシンビジョンへの活用が進むマルチスペクトル・イメージング（後編）/㈱ジェイエイアイコーポレーション/Rich Dickerson・倉田 梓
マルチスペクトル・イメージングのさまざまな手法を振り返りながら、産業用途のマシンビジョン・システムに求められるマルチスペクトル・カメラの要件を解説し、またスペクトルイメージングの将来について考察している。
■特集：溶接の品質向上に貢献する可視化技術・画像処理技術
○溶接溶融池の可視化技術および品質向上のための適応制御技術/埼玉大学/山根 敏
CCDカメラあるいはCMOSカメラを用いて溶接溶融池を観察するのに適した干渉フィルタについて検討した。これにより、溶融池を明瞭に撮影した。この画像をリアルタイム処理し、深層学習により、ギャップに適応した溶接条件の制御を行った。
○製造加工分野におけるディープラーニング技術の応用/電気通信大学/曽我部 東馬
製造業界の中でも特に、品質検査、故障診断と欠陥予知という三つの分野における最新鋭のディープラーニング技術について、応用事例を取りあげながら、解析手法の原理、解析プロセスの詳細、そして検証結果を紹介する。
○溶融池モニタリング技術を用いたアーク溶接における溶落ち発生の予測に関する研究/大阪大学/野村 和史・松村 匠・浅井 知
ロボット溶接においては、熱ひずみや部材精度により生じる母材間ギャップ等の外乱の影響で発生する過大溶込み、溶落ちの発生が溶接品質や生産効率向上の妨げになっている。本研究では、溶接中の溶融池をモニタリングし、その画像から溶融池幅、溶融面高さ等の特徴量を画像解析により抽出し、溶落ちの予兆となる溶融池パラメータの発見を試みた。
○Vision Research社 PhantomハイスピードCoaXPressカメラ/AIC-VISION㈱/吉川 茂男
VisionResearch社製Phantomブランドのハイスピードカメラの世界を紹介する。CoaXPress（CXP6）インターフェースの採用で、高速伝送が実現したことにより、インライン検査、マシンビジョン用途に活用することができるようになった。
○溶接現象の解明のためのハイスピードカメラによる可視化と解析/㈱ナックイメージテクノロジー/藤井 慎二
溶接現象の解明のためには、ハイスピードカメラによる可視化計測はあらゆる用途に活用でき、最近では温度解析やスパッタ数の自動カウント、溶接前後における部材のひずみ・変位計測など、多岐にわたる解析が行われている。本稿では、ハイスピードカメラによる可視化の重要性と解析について紹介する。
○溶接可視化の三大テーマ/㈱フォトロン 林田 直之
溶接分野からの要望として多い三つの事例（溶接可視化の三大テーマ）である「溶接現象の可視化」「溶接条件の最適化」「溶融部分の温度解析」について、使用機材を含めて解決をする。
○画像解析による野菜等の「おいしさの見える化」技術の構築/マクタアメニティ㈱/幕田 武広
非破壊画像分析によって野菜等の「食味」を測定して生産・流通・消費者等に品質情報を提供する技術開発及び事業化を行った。味覚解析はサイバー空間（クラウド）のAIで行われ、通常のモバイル端末で世界のどこからでも利用可能なIoT技術である。
○より迅速で正確な検査工程の自動化をディープラーニングが実現/コグネックス㈱/川田 正之
ディープラーニングに対応したIn-SightD900スマートカメラが、ルールベースと実例ベースの連携で、これまで困難であった検査工程の自動化を迅速に実現させる優れた操作性と特化された機能、展開までの速さが現場の課題を解決し自動化を促進する所以を紹介する。
■シリーズ
○V-ISARイメージング-4～映像情報の新時代を拓く～/マシンビジョンライティング㈱/増村 茂樹
■製品ガイド：最新！高速度カメラと関連製品
IDTジャパン㈱／㈱アド・サイエンス／㈱アルゴ／AIC-VISION㈱／㈱エクスビジョン／㈱キーエンス／㈱島津製作所／㈱ディテクト／/㈱テクノスコープ／㈱デジモ／㈱ナックイメージテクノロジー／日本ピー・アイ㈱／㈱フォトロン／ブレインビジョン㈱
2,178円
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■解説
〔認識・検出〕
○画像中の人物が所持する物体の検出手法/東北大学/阿部 亨・三浦 誠・菅沼 拓夫
荷物の置き引きなど、人物が所持する物体に関連した行為を映像で監視するためには、映像中の所持品の検出が必要となる。本稿では、画像から抽出した人物の領域をテンプレートと比較することで、人物が所持する物体を高精度に検出可能な新たな手法を提案する。
○サブピクセル物体検出とベンチマーク/熊本大学/上瀧 剛/オムロン サイニックエックス㈱/井尻 善久
物体検出は、画像処理の基礎技術の一つである。物体検出の性能は処理時間と検出率・位置精度で評価される。処理時間と検出率を追求する文献に比べて位置精度を追求した研究は実応用上の重要性に比べ注目度は低いように思われる。本稿ではいくつかの手法とベンチマーク結果を紹介する。
○顔画像からの感情推定と顔表情の合成/FREE SHINE㈱/佐野 達広/福岡医健・スポーツ専門学校/森永 今日子/筑波大学/永田 毅
日常生活における自然な顔画像から感情を推定する技術、および無表情顔から違和感のない自然な顔表情を合成する技術について紹介し、その産業応用と、心理学ならびに情報工学的など学際的な立場から議論する。
■特集：ハイパースペクトルカメラ・マルチスペクトルカメラ
○ハイパースペクトルカメラによる二酸化窒素の発生状況の可視化/千葉大学/久世 宏明
地上に設置したハイパースペクトルカメラによる大気計測のうち、地上視程の大きな変動要因であるエアロゾルと、燃焼によってとくに都市域で多く生成される二酸化窒素NO2の画像計測について解説する。
○近赤外ハイパースペクトル画像診断による微小マイクロプラスチックの検出/（国研）海洋研究開発機構/金谷 有剛・朱 春茂
海洋マイクロプラスチックの実態を明らかにするには計測データの拡充が不可欠である。そこで我々は、「ハイパースペクトル計測」に基づき、高速で、100μmまでの微小なプラスチック粒子を素材別に検出する方法を開発したので紹介する。
○ClydeHSI社製ハイパースペクトラルイメージングシステム/㈱アイ・アール・システム
ClydeHSI社のハイパースペクトラルイメージングシステムは、研究開発から量産品の検査まで対応可能なオールインワンパッケージで導入が容易であるだけではなく、用途に合わせた特注も可能である。そのClydeHSI社製品を中心に、ハイパースペクトラルイメージングの概要と計測の実例を紹介する。
○プリズムカメラと近赤外線ハイパースペクトルカメラの用途紹介/㈱アド・サイエンス/舟岡 宏樹
近年、様々な用途で導入及び検討されているスペクトルカメラに関して、弊社で取り扱っている同視点で２～３band のリアルタイム画像が取得可能なプリズムカメラとInGaAs センサを用いた近赤外線ハイパースペクトルカメラの基本原理と用途を紹介する。
○見えないものを見ることができる/㈱アバールデータ/小倉 孝広
広近赤外線波長の持つ可能性は年々広がりを見せており、スーパーやホームセンターなどの身近なところで目にする食品や日用雑貨を生産する最終工程での品質検査用途としての案件もここ数年で非常に増えた。本稿では近赤外線カメラの採用検討に対する当社の取り組みについて紹介する。
○リモートセンシング・マシンビジョン・顕微鏡搭載におけるハイパースペクトルカメラ/㈱アルゴ/南 淳史
リモートセンシング、マシンビジョン、顕微鏡搭載の各用途にご利用いただけるハイパースペクトルカメラについて紹介する。高精度計測に対応したHeadwall Photonics社、リアルタイム撮影が可能なCubert社、顕微鏡搭載が容易なimec社のそれぞれのメーカー製品について、使用事例を交えながら製品の仕組みや機能について説明する。
○見えないものを見る！測れないものを測る！ハイパースペクトルデータ処理ソフトウェア/キヤノンITソリューションズ㈱/稲山 一幸
見えないものを見る、測れないものを測る技術として注目を集めるハイパースペクトルイメージング技術について紹介。事例では、LuxFlux社製「ハイパースペクトルカメラ」及び、「ハイパースペクトル画像処理ソフトウェア」による活用例を紹介。
○海外メーカー４社のハイパースペクトルカメラ～製品特徴と使用事例～/ケイエルブイ㈱/栗山 功一郎
多様化するハイパースペクトルカメラへのニーズに対応するため、弊社では特筆すべきスペックを持った海外メーカー４社の製品を取り扱っている。それぞれの特徴と代表機種、最新の使用事例を本記事にて紹介する。
○ハイパースペクトルカメラ用照明 開発事例/シーシーエス㈱/八木 一乃大
ハイパースペクトルカメラによる画像処理検査が産業現場に導入されるにつれ、撮像対象物を照らす照明に対するニーズが増している。当社で開発を進めているハイパースペクトルカメラ用の照明について、可視光用途と近赤外光用途に分けて各々の製品事例を紹介する。
○マシンビジョンへの活用が進むマルチスペクトル・イメージング（前編） /㈱ジェイエイアイコーポレーション/Rich Dickerson・倉田 梓
マルチスペクトル・イメージングのさまざまな手法を振り返りながら、産業用途のマシンビジョン・システムに求められるマルチスペクトル・カメラの要件を解説し、また、スペクトルイメージングの将来について考察している。
○ハイパースペクトル・カメラも、モバイルの時代へ！ デルフトハイテック㈱/古家 勇
商用ハイパースペクトル・カメラ草分けであるフィンランドSPECIM社の日本国内代理店として20年来の経験を持っている。本稿では、「SPECIM IQ」についての技術特長、優位性、適用例を中心に紹介する。
○ハイパースペクトラムスキャナ/㈱ビュープラス/芝田 勉
高速光学スキャンメカニズムをベースにしたハイパースペクトラムスキャナを紹介する。ファイバ入力タイプの分光器と組合せて使用する。スキャン方法はユーザがプログラムできる。２次元スキャンする場合は各ピクセルについて分光器が出力するデータが得られる。
○品質管理・検査・環境調査等に応えるハイパースペクトルイメージング/フォトテクニカ㈱/川田 雅之
SENOP社製HSC-2は高速・高解像度1Mpixelで波長毎（最大1000バンド）の正確な画像を捉えるフレーム式スナップショットカメラで、多波長による面分光画像情報は工業・農林業・生物医学、精密色検出等の分野で品質管理、検査・環境調査など各種の応用に対応。
■話題の製品と技術
○ディープラーニング（深層学習）・ニューラルネットワーク構築とデプロイのための五つのステップ/FLIR Systems,Inc./Brian Cha
ディープラーニング・ニューラルネットワークをデプロイすることの注目すべき利点は、最小限のハードウェアと非常に少ない処理能力で複雑な決定をエッジで実行できるようになることである。低コストのARMまたはFPGAをベースにしたシステムと、FLIR Firefly DLのような新しい推論カメラがこれを可能にした。
■トピックス
○Basler Japanがウェビナーシリーズを開催/編集部
〔認識・検出〕
○画像中の人物が所持する物体の検出手法/東北大学/阿部 亨・三浦 誠・菅沼 拓夫
荷物の置き引きなど、人物が所持する物体に関連した行為を映像で監視するためには、映像中の所持品の検出が必要となる。本稿では、画像から抽出した人物の領域をテンプレートと比較することで、人物が所持する物体を高精度に検出可能な新たな手法を提案する。
○サブピクセル物体検出とベンチマーク/熊本大学/上瀧 剛/オムロン サイニックエックス㈱/井尻 善久
物体検出は、画像処理の基礎技術の一つである。物体検出の性能は処理時間と検出率・位置精度で評価される。処理時間と検出率を追求する文献に比べて位置精度を追求した研究は実応用上の重要性に比べ注目度は低いように思われる。本稿ではいくつかの手法とベンチマーク結果を紹介する。
○顔画像からの感情推定と顔表情の合成/FREE SHINE㈱/佐野 達広/福岡医健・スポーツ専門学校/森永 今日子/筑波大学/永田 毅
日常生活における自然な顔画像から感情を推定する技術、および無表情顔から違和感のない自然な顔表情を合成する技術について紹介し、その産業応用と、心理学ならびに情報工学的など学際的な立場から議論する。
■特集：ハイパースペクトルカメラ・マルチスペクトルカメラ
○ハイパースペクトルカメラによる二酸化窒素の発生状況の可視化/千葉大学/久世 宏明
地上に設置したハイパースペクトルカメラによる大気計測のうち、地上視程の大きな変動要因であるエアロゾルと、燃焼によってとくに都市域で多く生成される二酸化窒素NO2の画像計測について解説する。
○近赤外ハイパースペクトル画像診断による微小マイクロプラスチックの検出/（国研）海洋研究開発機構/金谷 有剛・朱 春茂
海洋マイクロプラスチックの実態を明らかにするには計測データの拡充が不可欠である。そこで我々は、「ハイパースペクトル計測」に基づき、高速で、100μmまでの微小なプラスチック粒子を素材別に検出する方法を開発したので紹介する。
○ClydeHSI社製ハイパースペクトラルイメージングシステム/㈱アイ・アール・システム
ClydeHSI社のハイパースペクトラルイメージングシステムは、研究開発から量産品の検査まで対応可能なオールインワンパッケージで導入が容易であるだけではなく、用途に合わせた特注も可能である。そのClydeHSI社製品を中心に、ハイパースペクトラルイメージングの概要と計測の実例を紹介する。
○プリズムカメラと近赤外線ハイパースペクトルカメラの用途紹介/㈱アド・サイエンス/舟岡 宏樹
近年、様々な用途で導入及び検討されているスペクトルカメラに関して、弊社で取り扱っている同視点で２～３band のリアルタイム画像が取得可能なプリズムカメラとInGaAs センサを用いた近赤外線ハイパースペクトルカメラの基本原理と用途を紹介する。
○見えないものを見ることができる/㈱アバールデータ/小倉 孝広
広近赤外線波長の持つ可能性は年々広がりを見せており、スーパーやホームセンターなどの身近なところで目にする食品や日用雑貨を生産する最終工程での品質検査用途としての案件もここ数年で非常に増えた。本稿では近赤外線カメラの採用検討に対する当社の取り組みについて紹介する。
○リモートセンシング・マシンビジョン・顕微鏡搭載におけるハイパースペクトルカメラ/㈱アルゴ/南 淳史
リモートセンシング、マシンビジョン、顕微鏡搭載の各用途にご利用いただけるハイパースペクトルカメラについて紹介する。高精度計測に対応したHeadwall Photonics社、リアルタイム撮影が可能なCubert社、顕微鏡搭載が容易なimec社のそれぞれのメーカー製品について、使用事例を交えながら製品の仕組みや機能について説明する。
○見えないものを見る！測れないものを測る！ハイパースペクトルデータ処理ソフトウェア/キヤノンITソリューションズ㈱/稲山 一幸
見えないものを見る、測れないものを測る技術として注目を集めるハイパースペクトルイメージング技術について紹介。事例では、LuxFlux社製「ハイパースペクトルカメラ」及び、「ハイパースペクトル画像処理ソフトウェア」による活用例を紹介。
○海外メーカー４社のハイパースペクトルカメラ～製品特徴と使用事例～/ケイエルブイ㈱/栗山 功一郎
多様化するハイパースペクトルカメラへのニーズに対応するため、弊社では特筆すべきスペックを持った海外メーカー４社の製品を取り扱っている。それぞれの特徴と代表機種、最新の使用事例を本記事にて紹介する。
○ハイパースペクトルカメラ用照明 開発事例/シーシーエス㈱/八木 一乃大
ハイパースペクトルカメラによる画像処理検査が産業現場に導入されるにつれ、撮像対象物を照らす照明に対するニーズが増している。当社で開発を進めているハイパースペクトルカメラ用の照明について、可視光用途と近赤外光用途に分けて各々の製品事例を紹介する。
○マシンビジョンへの活用が進むマルチスペクトル・イメージング（前編） /㈱ジェイエイアイコーポレーション/Rich Dickerson・倉田 梓
マルチスペクトル・イメージングのさまざまな手法を振り返りながら、産業用途のマシンビジョン・システムに求められるマルチスペクトル・カメラの要件を解説し、また、スペクトルイメージングの将来について考察している。
○ハイパースペクトル・カメラも、モバイルの時代へ！ デルフトハイテック㈱/古家 勇
商用ハイパースペクトル・カメラ草分けであるフィンランドSPECIM社の日本国内代理店として20年来の経験を持っている。本稿では、「SPECIM IQ」についての技術特長、優位性、適用例を中心に紹介する。
○ハイパースペクトラムスキャナ/㈱ビュープラス/芝田 勉
高速光学スキャンメカニズムをベースにしたハイパースペクトラムスキャナを紹介する。ファイバ入力タイプの分光器と組合せて使用する。スキャン方法はユーザがプログラムできる。２次元スキャンする場合は各ピクセルについて分光器が出力するデータが得られる。
○品質管理・検査・環境調査等に応えるハイパースペクトルイメージング/フォトテクニカ㈱/川田 雅之
SENOP社製HSC-2は高速・高解像度1Mpixelで波長毎（最大1000バンド）の正確な画像を捉えるフレーム式スナップショットカメラで、多波長による面分光画像情報は工業・農林業・生物医学、精密色検出等の分野で品質管理、検査・環境調査など各種の応用に対応。
■話題の製品と技術
○ディープラーニング（深層学習）・ニューラルネットワーク構築とデプロイのための五つのステップ/FLIR Systems,Inc./Brian Cha
ディープラーニング・ニューラルネットワークをデプロイすることの注目すべき利点は、最小限のハードウェアと非常に少ない処理能力で複雑な決定をエッジで実行できるようになることである。低コストのARMまたはFPGAをベースにしたシステムと、FLIR Firefly DLのような新しい推論カメラがこれを可能にした。
■トピックス
○Basler Japanがウェビナーシリーズを開催/編集部
2,178円
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■解説
〔外観検査〕
○外観検査システム設計における撮像系と画像処理系の相互最適化/中京大学/青木 公也・伊藤 純
外観検査の自動化は、ワンオフ開発になりがちである。一方、少量多品種、多様な検査項目、検査仕様・基準の変化等に対応できる汎用性・融通性が求められている。本稿では、当研究室で提案している、AI技術による検査装置の撮像系と画像処理系の自動設計法について解説する。
○機械学習による小型部品の画像識別/アビームシステムズ㈱/三浦 杉子・長島 功治/YYCソリューション・中京大学/輿水 大和
複数異種の部品群を不規則に並べたトレイを画像として撮像し、決められた部品が決められた数量存在するかを一挙に識別判定するための機器とそこに搭載する画像処理手法を開発した。
〔商業支援〕
○画像処理を用いた煙流動の追跡/徳島大学/寺田 賢治/能美防災㈱/岩藤 那留・中野 主久・山岸 貴俊
本稿では、監視カメラを用いた煙流動のモニタリングシステムの構築を目的として、複数のカメラにわたる煙流動の追跡手法を開発したので紹介する。これは大規模な施設で複数台の監視カメラを連動させ、その空間全体の仮想２次元の煙分布マップを作成することにより煙の広がる様子を詳細に表す手法である。
○深層学習に基づくコンクリートの締固め判定システムの提案/安藤ハザマ/林 俊斉/金沢工業大学/長田 茂美
コンクリートの締固め作業は、硬化後のコンクリートの品質を左右する重要な作業工程であるにもかかわらず、締固めの程度や完了時期の判断は技術者の経験に基づく目視判定と感覚で行われている。本技術は、従来の目視判定の代替技術としての可能性を示すものである。
〔ロボットビジョン〕
○生体視覚神経系に学んだロボットビジョン開発/大阪工業大学/奥野 弘嗣・三阪 健人・梶原 弘翔・林 慎大郎
視覚による外界認識を効率よく行っている生体の視覚神経系は、ロボット用の視覚システム開発において良い手本となる。本稿では、視覚神経系に学んだシステム開発分野の発展と現状について記すとともに、本分野において開発されたロボットビジョンシステムを紹介する。
〔認識・検出〕
○手荷物の軽重認識のための身体動揺を用いた特徴抽出/鳥取大学/西山 正志
人物が所持する手荷物が重いか軽いかを映像から判別するために、身体動揺を用いて特徴抽出を行う手法を紹介する。立っている人物を深度カメラで撮影した場合、体から自然に発生する僅かな揺れを観測することができる。手荷物の重量により身体動揺が変化すると仮説を置き、軽重の弁別性がある時間特徴量を設計した。
○スタイル特徴を利用したDNNによる印象推定に寄与する画像領域の可視化/関西学院大学/飛谷 謙介・谷 伊織・橋本 翔・長田 典子
本稿では、画像の印象評価において生じる「個人のばらつき」を包含した高度な印象推定モデルを構築する手法について述べる。当該手法では、画像と印象との関係性をモデル化するため、画像から抽出したスタイル特徴と、離散確率分布で表現された印象値を学習することで印象推定を行うCNNを構築する。さらに、学習モデルへの寄与の度合いを可視化する手法を利用して、印象に寄与する画像領域を可視化した。その結果、評価傾向の異なるサンプル間では、印象に寄与する領域が異なることが確認でき、印象評価における個人のばらつきを空間的に説明できる可能性を示した。
○ウェブ画像も活用する効率的な実物体識別/日本アイ・ビー・エム㈱/木村 大毅・Subhajit Chaudhury・高本 尚之・Asim Munawar・立花 隆輝
本稿では、ウェブ上の参照画像や事前知識などを活用しながら効率的に実画像をラベリングし、実物体検出・識別を現実的な時間および高精度で行う手法を紹介する。特に、自動販売機で売られているドリンクの識別問題に応用し、省力化のための工夫や精度向上の過程について述べる。
〔画像処理〕
○文化遺産建造物を対象とした撮影時期の異なる画像マッチング手法/筑波大学/計算科学研究センター/宍戸 英彦・北原 格/University of Surrey/Hansung Kim
本研究では、50 ～ 100年前に撮影された文化遺産建造物の画像と現在の画像とのマッチング精度を向上させる手法を提案する。経年による劣化や破損によって同じ位置に原型と異なる画像特徴が検出され、勾配強度を手がかりとしたマッチング処理精度が低下する問題に取り組む。
■特集：検査精度を上げるためのマシンビジョンレンズ
○センサの高性能化要望に対応したレンズ/㈱ヴイ・エス・テクノロジー/早川 浩一郎
近年では4K、8Kの様な高画素撮像素子が一般化しつつあり、高性能化のためにイメージセンサのサイズは大型化する傾向にある。そこでこれらの要望に対応すべく開発したレンズを紹介する。
○撮像の安定性とマシンビジョンレンズの高耐久化/エドモンド・オプティクス・ジャパン㈱/池田 篤史
真のマシンビジョンレンズとは、画像を取得する上で常に同じ解像力、同じ明るさ、同じ位置を安定的に撮像できる環境をビジョンシステムに与えることのできるレンズである。本稿ではその目的、要求に対する弊社のソリューションを説明する。
○検査精度向上に適したテレセントリックレンズ/㈱東京パーツセンター/酒井 恵寿
当社では、FA用光学製品、画像処理機器用製品、機械要素製品、部品の企画、製造、販売を行っている。FA用光学製品の1.1型12メガピクセルCマウントカメラに適したテレセントリックレンズを開発し製品化しており、今回、さらに高画質な1.2型25MPカメラに適したテレセントリックレンズを開発したので紹介する。
○お使いのカメラに合ったマシンビジョンレンズの選び方/Basler AG
鮮明で高画質な画像を撮影するには、良いカメラだけでなく、そのカメラに合ったレンズも必要である。しかし、レンズの種類によって、解像度や視角野角、サイズだけでなく、その構造にも違いがある。本稿では、マシンビジョンカメラを使用する状況に応じてどのようなレンズが適しているのかを説明する。
〔外観検査〕
○外観検査システム設計における撮像系と画像処理系の相互最適化/中京大学/青木 公也・伊藤 純
外観検査の自動化は、ワンオフ開発になりがちである。一方、少量多品種、多様な検査項目、検査仕様・基準の変化等に対応できる汎用性・融通性が求められている。本稿では、当研究室で提案している、AI技術による検査装置の撮像系と画像処理系の自動設計法について解説する。
○機械学習による小型部品の画像識別/アビームシステムズ㈱/三浦 杉子・長島 功治/YYCソリューション・中京大学/輿水 大和
複数異種の部品群を不規則に並べたトレイを画像として撮像し、決められた部品が決められた数量存在するかを一挙に識別判定するための機器とそこに搭載する画像処理手法を開発した。
〔商業支援〕
○画像処理を用いた煙流動の追跡/徳島大学/寺田 賢治/能美防災㈱/岩藤 那留・中野 主久・山岸 貴俊
本稿では、監視カメラを用いた煙流動のモニタリングシステムの構築を目的として、複数のカメラにわたる煙流動の追跡手法を開発したので紹介する。これは大規模な施設で複数台の監視カメラを連動させ、その空間全体の仮想２次元の煙分布マップを作成することにより煙の広がる様子を詳細に表す手法である。
○深層学習に基づくコンクリートの締固め判定システムの提案/安藤ハザマ/林 俊斉/金沢工業大学/長田 茂美
コンクリートの締固め作業は、硬化後のコンクリートの品質を左右する重要な作業工程であるにもかかわらず、締固めの程度や完了時期の判断は技術者の経験に基づく目視判定と感覚で行われている。本技術は、従来の目視判定の代替技術としての可能性を示すものである。
〔ロボットビジョン〕
○生体視覚神経系に学んだロボットビジョン開発/大阪工業大学/奥野 弘嗣・三阪 健人・梶原 弘翔・林 慎大郎
視覚による外界認識を効率よく行っている生体の視覚神経系は、ロボット用の視覚システム開発において良い手本となる。本稿では、視覚神経系に学んだシステム開発分野の発展と現状について記すとともに、本分野において開発されたロボットビジョンシステムを紹介する。
〔認識・検出〕
○手荷物の軽重認識のための身体動揺を用いた特徴抽出/鳥取大学/西山 正志
人物が所持する手荷物が重いか軽いかを映像から判別するために、身体動揺を用いて特徴抽出を行う手法を紹介する。立っている人物を深度カメラで撮影した場合、体から自然に発生する僅かな揺れを観測することができる。手荷物の重量により身体動揺が変化すると仮説を置き、軽重の弁別性がある時間特徴量を設計した。
○スタイル特徴を利用したDNNによる印象推定に寄与する画像領域の可視化/関西学院大学/飛谷 謙介・谷 伊織・橋本 翔・長田 典子
本稿では、画像の印象評価において生じる「個人のばらつき」を包含した高度な印象推定モデルを構築する手法について述べる。当該手法では、画像と印象との関係性をモデル化するため、画像から抽出したスタイル特徴と、離散確率分布で表現された印象値を学習することで印象推定を行うCNNを構築する。さらに、学習モデルへの寄与の度合いを可視化する手法を利用して、印象に寄与する画像領域を可視化した。その結果、評価傾向の異なるサンプル間では、印象に寄与する領域が異なることが確認でき、印象評価における個人のばらつきを空間的に説明できる可能性を示した。
○ウェブ画像も活用する効率的な実物体識別/日本アイ・ビー・エム㈱/木村 大毅・Subhajit Chaudhury・高本 尚之・Asim Munawar・立花 隆輝
本稿では、ウェブ上の参照画像や事前知識などを活用しながら効率的に実画像をラベリングし、実物体検出・識別を現実的な時間および高精度で行う手法を紹介する。特に、自動販売機で売られているドリンクの識別問題に応用し、省力化のための工夫や精度向上の過程について述べる。
〔画像処理〕
○文化遺産建造物を対象とした撮影時期の異なる画像マッチング手法/筑波大学/計算科学研究センター/宍戸 英彦・北原 格/University of Surrey/Hansung Kim
本研究では、50 ～ 100年前に撮影された文化遺産建造物の画像と現在の画像とのマッチング精度を向上させる手法を提案する。経年による劣化や破損によって同じ位置に原型と異なる画像特徴が検出され、勾配強度を手がかりとしたマッチング処理精度が低下する問題に取り組む。
■特集：検査精度を上げるためのマシンビジョンレンズ
○センサの高性能化要望に対応したレンズ/㈱ヴイ・エス・テクノロジー/早川 浩一郎
近年では4K、8Kの様な高画素撮像素子が一般化しつつあり、高性能化のためにイメージセンサのサイズは大型化する傾向にある。そこでこれらの要望に対応すべく開発したレンズを紹介する。
○撮像の安定性とマシンビジョンレンズの高耐久化/エドモンド・オプティクス・ジャパン㈱/池田 篤史
真のマシンビジョンレンズとは、画像を取得する上で常に同じ解像力、同じ明るさ、同じ位置を安定的に撮像できる環境をビジョンシステムに与えることのできるレンズである。本稿ではその目的、要求に対する弊社のソリューションを説明する。
○検査精度向上に適したテレセントリックレンズ/㈱東京パーツセンター/酒井 恵寿
当社では、FA用光学製品、画像処理機器用製品、機械要素製品、部品の企画、製造、販売を行っている。FA用光学製品の1.1型12メガピクセルCマウントカメラに適したテレセントリックレンズを開発し製品化しており、今回、さらに高画質な1.2型25MPカメラに適したテレセントリックレンズを開発したので紹介する。
○お使いのカメラに合ったマシンビジョンレンズの選び方/Basler AG
鮮明で高画質な画像を撮影するには、良いカメラだけでなく、そのカメラに合ったレンズも必要である。しかし、レンズの種類によって、解像度や視角野角、サイズだけでなく、その構造にも違いがある。本稿では、マシンビジョンカメラを使用する状況に応じてどのようなレンズが適しているのかを説明する。
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