アルゴリズム一覧
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画像処理システムはどうしてもアドホック(目的を達成するための最短な方法を選択、ひいては全く柔軟性のないシステム)になりがちです。しかしながら、いざ現場で調整すると外部環境の変化やサンプルワークと実ワークの違いが発覚して長期間の現地調整が待っています。最悪の場合は要求仕様が実現できずにシステムの引き上げに至る事態となります。このような最悪の結果にならないように、当社は、お客様の最大の満足が永く得られるようコアアルゴリズムを充実することが最適な画像処理システムを実現する基盤と考えております。
科学の視点でアプローチ
画像検査の場合、対象ワークの画像状態の変化を判断して不良と認識することが一般的ですが、環境の変化によって正常なものでも不良と誤認識してしまうことがあります。そこで、画像の変化の幅を科学的に分析・学習することによって正常な範囲か、不良によるものかを判別することが必要です。
一般化・汎用化
開発時間と開発予算の制約から目先のテーマのみに適用できる特殊なアルゴリズムで開発を進めますと、拡張性、柔軟性のないシステムを作り上げてしまいます。当社が開発する画像処理技術は、一般化・汎用化を強く意識し、ロバスト性能の向上と広範囲な用途や時間変化にも対応できるものを目指しています。 -
コアアルゴリズム
過去に使用したコアアルゴリズムの用途を下記の一覧表に示します。
アルゴリズム 位置決め 検査 計測 認識 特殊画質改善 ● ● ● ● 特殊エッジ抽出 ● ● ● ● 特殊2値化 ● ● ● モルフォロジ ● ● ● フーリエ変換 ● ウェーブレット変換 ● ● カラー認識 ● ロバスト推定法 ● ● ● ● ハフ変換(直線・円) ● ● 正規化相関 ● ● ジオメトリックハッシング ● KL変換 ● 遺伝的アルゴリズム ● ● ● ● ニューロ(MLP) ● ファジィ理論 ● 3次元処理(射影幾何学) ● ● 弛緩法(確率的・適応型) ● ● スネークス ● ● 計算幾何学 ● ● 場の理論 ● ● カオス理論 ● 多変量解析 ● ● ● ● 位置決め理論(狭視野系) ● ● キネマティクス ● ●: 応用実績有り
アルゴリズム実績
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当社では、これまで多くのアルゴリズムを開発しお客様のニーズにお応えしてまいりました。汎用的なものから局所的なものまで様々ありますが、お客様のお役に立ちそうなものを中心に掲載しております。これらの内容にご興味が有りましたら、是非お問い合わせください。その時のエピソードや資料と併せてお客様の要望にお応えさせていただきます。
開発名 主たるアルゴリズム 製品・応用事例
へのリンク１ 直上カメラ系３次元ピック＆プレース ２ 確率的弛緩法を応用したエッジ強調および連結 3 結晶欠陥抽出方式設計仕様書(六角・コメット・丸形状) 階層２値化法 4 インナーリードの先端座標検出アルゴリズム 5 吸盤痕等検出アルゴリズム マッチドフィルタ 6 ライブラリの階層化 7 カーボン異常粒子検出 マッチドフィルタ(飛び石型フィルタ) 8 最小2 乗法とロバスト推定法 9 粒子の分散度 区画法,ボロノイ多角形 10 高精度アライメント ４カメラ版アルゴリズム ● 11 ３次元位置検出 エピポーラ幾何 ● 12 論文「２波長ワンショット干渉計測」における主要な式の導出 13 DCPの未吐出検査におけるアルゴリズム概要 パターンの繰り返し特徴利用 14 良品登録のみによる良否判定アルゴリズム マハラノビス距離 15 高速表面検査開発アルゴリズム 進行方向に前部位との相関を利用しながら検査 16 レーザ中心位置算出アルゴリズム エッジの検出法（平均法,重心,新方法）の理論的解釈 17 結晶欠陥抽出方式設計 18 ２点を使った相似変換パラメータ算出 相似変換 19 高精度３次元位置検出アルゴリズム 20 アライメント計算書 ２次元アフィン変換 21 アライメントアルゴリズム １カメラアライメント 22 ２軸従来型キャリブレーションアルゴリズム Ｘθテーブルのアライメント 23 任意位置で回転させた時のテーブルの位置・姿勢アルゴリズム 24 高精度３次元位置検出アルゴリズム ポジショナアルゴリズムの３次元版 ● 25 ３軸従来型キャリブレーションアルゴリズム 画像処理誤差補正行列を使わないXＹθアライメント ● 開発名 主たるアルゴリズム 製品・応用事例
へのリンク26 ３軸マニュアルキャリブレーションアルゴリズム 27 位相シフト法の原理について 28 最適照明システム ファジィ・ニューロ・ＧＡ等 29 輪郭サーチアルゴリズム設計書 30 ２軸／３軸ＩＰＥＲＭ応用キャリブレーションアルゴリズム 画像処理誤差補正行列の詳細 31 構成依存ＸＹθ⇔ＵＶＷ変換アルゴリズム解説書 ＸＹθ⇔ＵＶＷ変換 32 フリーレイアウトＸＹθ⇔ＵＶＷ変換アルゴリズム解説書 アテハリの軸変換計算 33 ワークの高さがCCD上の座標に及ぼす影響他 34 装置誤差補正行列を応用した高精度キャリブレーション 35 ２つの誤差補正行列 画像処理誤差補正行列,装置誤差補正行列の概要 36 クラック抽出アルゴリズム 簡易確率的弛緩法 37 粒子の分散度算出アルゴリズム 区画法 38 拡張型正規化相関サーチの提案 ウェーブレット・ＫＬ変換他 39 部分空間正規化相関サーチの提案 部分空間法 ● 40 パターン検査アルゴリズム概要 41 電磁コイルの導線検査アルゴリズム 42 配光分布の特徴量抽出に関する処理フローおよびアルゴリズム 等価楕円体,スカラ三重積による体積 43 近似計算（ロバスト推定）のアルゴリズム 直線・平面・楕円・円のロバスト推定 ● 44 顔属性評価画像処理アルゴリズム カラーエッジ,濃淡・形状ウェーブレット,ＫＬ変換,部分選択相関サーチ 45 液晶パネル位置決めアルゴリズム ２次元アフィン変換（３次元直交レイアウト） 46 カメラ移動補正計算アルゴリズム ２次元アフィン変換 47 パターン認識アルゴリズム パターン自動登録型正規化相関,ウェーブレット変換パターン認識アルゴリズム 48 種々の最短距離 無条件,射影,法線方向最短距離 49 カラーカメラのモザイキングに関するアルゴリズム モザイキング 50 サーマル基板検査アルゴリズム 特殊フィルタ(重み付きフィルタ,射影フィルタ,ヒストグラムフィルタ) 開発名 主たるアルゴリズム 製品・応用事例
へのリンク5１ 高精度３次元位置検出アルゴリズム ポジショナアルゴリズムの３次元版 5２ 欠陥検出 １次元ウェーブレット利用欠陥抽出 53 球面モータ位置決めシステムアルゴリズム ２次元データコード認識 54 主成分分析を使ったパターン認識 主成分分析 55 三次元ピッキング位置センサー エレメント形状抽出,キャリブ､探索 56 ３次元画像処理 射影変換行列,ホモグラフィ ● 57 ３次元Ｘ線ＣＴにおける画像再構成アルゴリズム ２次元,３次元,斜め３次元ＣＴにおける画像再構成法 58 欠陥スコアの算出について 斜め１次元ウェーブレット利用欠陥抽出 59 点の位置と面の関係 高さと倍率の関係計算 60 三次元物体寸法検査における高さ・分解能計算アルゴリズム 限定付き光切断 ● 61 端面までの距離の算出法 62 エレメント再構成＆姿勢検出 弛緩法によるエレメント再構成,エピ拘束による姿勢検出,最上面判定 63 ラインセンサから得られた座標群の３次元マッピングアルゴリズム 光切断マッピング ● 64 リングレンジファインダの計測精度向上 位置姿勢行列算出 65 ロボットおよびハンドに関するキャリブレーション 位置姿勢行列算出応用ロボット＆ハンドキャリブ 66 円形状対象物の位置・姿勢検出機能に関するロバスト化 コニック応用位置姿勢検出 67 円形状対象物の位置・姿勢検出機能の強化 68 ４点の座標から正方形度を算出する一方法 69 
Snakes(動的輪郭法)70 正規化相関に関して 71 平均画像と標準偏差画像 72 射影フィルタ 対象領域内の射影を取得するフィルタ 73 
最小2乗法とロバスト推定法74 距離変換 75 相互相関法を応用した回転量の算出 開発名 主たるアルゴリズム 製品・応用事例
へのリンク76 「与えられた点」から最近傍にある「楕円上の点」の座標算出 77 4次方程式の解法 Ferrari の方法 78 高精度アライメントに関するアルゴリズムについて 79 2直線間の距離と類似度の定義 80 画像の回転 画素アクセスで稠密にする理論 81 ３次元位置検出に関する可能性の理論検証 スリット光検出ラインから３次元形状が検出できるか 82 光切断法関連の座標変換計算 83 アフィン変換の最小２乗推定法 84 
同次座標表現を使った座標変換に関して85 ユークリッド変換式の導出 86 ジオメトリックハッシング 87 拘束条件付き最小２乗推定法(チコノフ(Tikhonov)の正則化) 88 アフィン変換の最小２乗推定法 89 ３次元カメラキャリブレーション 射影変換行列,ホモグラフィ ● 90 楕円と点の距離算出アルゴリズム 91 不遍分散 92 赤池の情報量規準 93 画像の正対化に必要な対応点算出アルゴリズム 94 ２直線の狭角を拘束条件にしたコーナ検出アルゴリズム 95 ａ・cosθ＋b・sinθの解法 96 法線ベクトルと直線パラメータの関係および座標変換後の方程式 97 主成分分析の本質 98 なぜ「変換」なんてものが必要なのか？ 99 Cannyの最適フィルタ 100 Harrisフィルタ 開発名 主たるアルゴリズム 製品・応用事例
へのリンク101 θxyステージの移動量計算 102 画像処理に必要な座標変換平行・回転・スケール変換 ● 103 拡張型正規化相関サーチ 104 部分空間正規化相関サーチ 105 濃淡サーチと形状サーチについて 種々のサーチ法を比較 106 Ｘ線ＣＴ理論 プロジェクション(投影)の数学的意味 107 最小２乗法に関する公式の導出 108 探索方向ベクトルの決定 最急降下法,ニュートン法,レ－ベンバーグ・マーカート法等 109 マハラノビス計量を用いたロバスト検査110 任意軸周りの座標変換 111 ベイズの決定則の導出 112 ベクトルによる偏微分 113 楕円錐と平面の交線
アルゴリズム詳細
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ロバスト推定法
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統計学の分野でロバスト推定法という考え方があり、誤差があるデータに対してその誤差の影響を最小にすることを目的とした理論です。ロバストとは「強靭さ」、「頑健さ」と訳される通り、外乱が発生してもそれに影響を受けにくく欠陥やエラーが生じないことを示す言葉で、ロバスト推定法という考え方はロバストとなるように物事を推定しようとの発想で生まれたものです。
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1台のカメラで画像を撮像して2次元の画像計測を行うことはごく普通のことですが、2台以上のカメラを使用して同じ場所を違った角度で撮像することによって撮像対象の3次元上の座標位置が2枚の画像から求められます。これは人の2つの眼が3次元空間を認識している方法である「両眼立体視」と基本的に同じもので、人は同じものを2つの眼で見ることによって生じる視差で瞬時に3次元空間上の位置を判断しています。人の目ではその位置を精度良く計測することはできませんが、カメラ間の位置関係が固定された撮像角度が異なる2台のカメラで同じ対象画像を捕捉し、コンピュータ処理することによって3次元座標を計測することができます。ただし、3次元座標の計測精度を高めるためには「事前にカメラ間の位置関係を精度良く求めておく」と「カメラで正確に対象画像を捕捉する」ことが大変重要となります。本技術説明では3次元座標の計測はどのような理論に基づいているのか、そして事前にカメラ間の位置関係を高精度で求めるため必須となるキャリブレーション理論について解説します。
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