マシンビジョンにおける照明の中心的役割
照明不良は、マシンビジョンの性能が低下する最も一般的な原因です。どれほど高度なカメラやソフトウェアでも、不十分な照明を補うことはできません。
マシンビジョンに適した照明は、対象となる特徴のコントラストを最大化、それ以外の場所は最小化します。また、一貫性を保つ必要があります。照明の設定で、部品の通常のばらつきや配置が画像のコントラストに影響を与えないようにします。
部品のテクスチャ（マット、反射、屈折など）とその形状によっては、異なる照明を選択すると、画像のどの部分が他の部分よりも明るくなるかが変わります。照明の選択が不適切な場合、滑らかな部品からカメラに光が直接反射して、グレアが生じることがあります。位置を変えると、重要なスポットが遮られたり、影に入ったりすることがあります。
マシンビジョンに適した照明は、対象となる特徴のコントラストを最大化、それ以外の場所は最小化します。
一部のカメラには内蔵照明が搭載されており、特にマットな物体を扱うときに重要な均等照明が得られます。多くの状況で容易に導入でき、十分機能します。
他の条件では、別の照明セットアップが必要になり、その結果、最も効果的な画像を得るために、さまざまな照明角度とタイプを試さなければならない場合があります。これならすべてのマシンビジョンアプリケーションに最適だという照明セットアップはありません。そうではなく、照明の最適化は用途、具体的な要件、および求める結果によって異なります。
マシンビジョンの照明の種類
バックライト - ターゲットの背後のフラットな散乱光が最大のコントラストとクリアなエッジを持つ黒いシルエットを形成します。
全体／部分的な明視野照明 - 対象物を上から照らすと強いコントラストが生まれるため、平らな部分がカメラに反射します。
暗視野照明 - 側面からの光を低い角度（日の出や日没のように）で照らすと、エッジ、高さのばらつき、テクスチャ、輪郭が見やすくなります。背景領域がカメラから離れた位置に光を反射して暗く見える一方、対象からの光はカメラに届きます。
拡散照明 - 多方向からの均一な照明が曲面や光沢のある表面からの紛らわしい反射を最小限に抑えます。曇天光とも呼ばれる散乱光は、ドーム型、同軸型、またはフラット型にすることができ、均一な背景を作り出すのに役立ち、対象となる特徴の検出が容易になります。
マルチカラー／マルチスペクトル照明 - 赤外線（IR）照明を使用すると、視覚的に煩雑な画像内で小さな表面の欠陥を見つけやすくなり、材料の差を確認し、視覚的状況が厳しい環境で作業することができます。
フィルタ
フィルタによって、不要な周囲光がカメラに入るのを防いだり、部品やその他の対象物のコントラストを高めたりすることができます。
- カラーフィルタは赤、緑、または青の光だけを通します。調べる対象物によっては、1色でコントラストが強くなる場合があります。
- IRおよびUVフィルタは可視スペクトル外の光のみを通すため、可視光では現れないコントラスト差が生まれることがよくあります。
- 偏光フィルタはカメラに反射する光のグレアを排除できます。
カラーフィルタは、特定の色の対象物のコントラストを高めることができます。
偏光フィルタはグレアを抑えることができます。