’09国際画像機器展

’09国際画像機器展 に行ってきました。
http://www.adcom-media.co.jp/ite/

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目的は、画像関係の市場調査/技術調査です。できれば、工場の検査でつかうカメラの選定。あと二足歩行ロボットに適したリモコン用のカメラの観察、と言う感じです。

私的メモとして、お話させて頂いた名刺を列記します。

構造計画研究所 可視化ビジネス部 画像計測ソリューション部
http://www.kke.co.jp/
株式会社ディテクト
http://www.ditect.co.jp/
株式会社エーディエステック イメージング部
http://www.ads-tec.co.jp/
株式会社アド・サイエンス
http://ads-img.co.jp/
株式会社アバールデータ イメージング部
http://avaldata.co.jp/
株式会社アルファプロジェクト 開発・技術部
http://www.apnet.co.jp/
株式会社ビルドシステム 制御システム開発部
http://www.buildsystem.jp/
株式会社ファースト
http://www.fast-corp.co.jp/
株式会社朋栄
http://www.for-a.co.jp/
株式会社リンクス 画像システム事業部
http://www.linx.jp/
株式会社リコー 電子デバイスカンパニー
http://www.ricoh.co.jp/LSI/
株式会社クラボウ エレクトロニクス事業部 電子応用システム部 色彩応用システム課
http://www.kurabo.co.jp/el/

工場の製品検査機器については、色々あることを知って非常にためになりました。国内シェアだとキーエンスが圧倒的なんですが、他社も色々あります。これを知れただけでも、私には十分収穫です。
「検査するサンプルを持って来ていただければ、こちらでテスト検査をしてみます」という話も頂きました。機器検査用もテスト用に貸し出して頂けるという、ありがたい言葉も貰えました。

製品検査、画像処理でキーワードになるのは、

・カメラをどうするのか？
・画像の前処理をどうするのか？
・検出回路をどうするのか？
・検出フローをどう作るのか？

なところです。
カメラに関してはレンズもそうですが、CameraLinkで繋げるか、最近はUSBやilink/IEEE1394を使うかという伝送速度の問題があります。基本は直結がいいらしいのですが、工場の状態やパソコンの置き場所を考えると、長いケーブルがあると便利ですよね。ただし、画像処理部分と、不良品検出/警告上げのディスプレイのPCとは別になるでしょうから、有線/無線LANを含めて、柔軟なネットワークを組みたいものです。

画像の前処理(差分/強調/二値化など）については、

・FPGAボード（VHDL言語などで組む、デジタル回路設計）
・ソフトウェアで実装

の２種類があります。
私は、ソフトウェア屋さんなので、後者しか知らないのですが、VHDL言語を操れるようになれば、ハードを半田で作らなくても自作が可能になります。
ソフトウェアのほうですが、最近は画像処理関係が OpenCV といてオープンソース化されています。以前、Intel 社が画像処理ライブラリを公開していましたが、それの後継になります。

OpenCV
http://opencv.jp/

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画像前処理のほとんどは入っているんじゃないでしょうか。C++で扱うために、VB/C#の技術者には敷居が高いのですが、確か.NETのラッパーもあったはずです。そうそう、前処理だけならば、.NET版の DirectX を使うと便利です。

# ちなみに、私は c++/c#/vb 技術者なので、何でも ok。

そのあとの動体認識、特徴点抽出、物体の特定に関しては、ソフトウェアの分野になります。動体処理については、チップが出てきているようですが、個人的に開発した物件には物足りません。なので、このあたりは自作ですね。
工場検査のほうは、見た感じお任せしたほうは早いかなぁという気がしていますが。

■二足歩行ロボットへの応用

現在、障害物の検出は超音波によって行うのですが、これだと物体のある/なししか分かりません。大きいロボットの場合は、カメラを積載するのですが、ロボトマなどで扱っている小型のものだと、そう大きいものは無理だし、解像度も web カメラ以上は難しいでしょう。
なので、

・web カメラを２個積んで、Ｚ軸を検出
・二足歩行特有のブレに背景を追随（特徴点抽出によるマッピング）

あるいは、

・外部カメラにて撮像
・二足歩行ロボットにマーキングをして、位置/方向を確認

このあとで、コントローラでロボットを制御する、という仕組みを考えています。
Ｚ軸系のサンプルを見たのですが、結構いけそうですね。

■ラジコンカーで標識を認識

電車の車載カメラで標識を認識することができるので、同様に車の場合も可能です。
その前哨戦として、ラジコンカーに web カメラを載せて、標識を認識できないかな、と。
車の場合、電車とは違って振動が大きいのが常です。レール上であれば安定性が高いのですが、車/ラジコンカーだとでこぼこがあると、標識に追随できません。

なので、二足歩行ロボットと同様に、動画から背景の特徴点を取って、マッチングさせます。その後で、標識に対してはテンプレートマッチングをします。動体（人など）に対しては、背景の差分を取って、動体をチェックしたのち、物体を特定すればよいかな、と。

そんな訳で、勉強/開発中だったりします。