イメージングとは？
著者: Kyle Firestone
本ページはイメージングリソースガイドの紹介です
イメージング技術の進化は、数十年以上にわたって産業用とコンシューマー向け市場の双方に恩恵をもたらし、ファクトリーオートメーション、自律システム、物流 & サプライチェーンマネジメント、ライフサイエンス & 粒子分析、エレクトロニクス & 半導体検査、測量 & 3D測定をはじめとするほぼすべての業界の成長を加速化させてきました。
こうした進化は、スマートフォンや4Kテレビ、パソコンなど、コンシューマー向けの高品質エレクトロニクス製品の形で日々目にすることができ、イメージングシステムが製造工程に提供する信頼性と再現性の向上により、その製造がより容易になっています。
こうした進化は、製品をオンラインで購入する際にも、保管施設や製品倉庫で用いられる物流プロセスの簡素化と最適化によって出荷や配達の時間が大幅に短縮されるという形で、消費者にも利点をもたらします。
こうした進化はまた、救命医薬品の高スループット生産を可能にし、新型で複雑な医療機器や手順の構築を可能にしました。このことは、患者の回復期間を短縮し、患者にとってより長く、より健康的な生活を送るのを可能にします。
イメージングシステムの基本的な構成部品は、照明、イメージングレンズ、そしてカメラです。照明は、対象物を適切に照らすのに用いられ、観察したい特徴を強調します。いわば、イメージングシステムが対象物を適切に「見る」のに役立ちます。イメージングレンズは、対象物の情報を取得し、カメラセンサー上にそれを再現します。この3つの構成部品を一体にするのに、ソフトウェアやモーションコントロールが必要になる場合がありますが、3つの基本的部品を適切に選択することで、好結果をもたらすイメージングシステムの土台の構築が可能になります。
製品選定の決定とそのトレードオフが、イメージングシステムの最終性能と最終アプリケー ションにどのような影響を与えるのかを理解することは重要です。白黒とカラーのどちらのカメラを使用すべきか？ 最適な照明法は何か？ カメラにレンズが付属しているか？ どのレンズが現在のアプリケーションに最適に機能するか？ アプリケーションがファクトリオートメーション、自律システム、ライフサイエンス、あるいは別の何かであっても、3つの基本的部品を理解することは、高度なイメージングシステムの開発と配置を容易にしてくれます。
コントローラー、アルゴリズム、センサーを利用して、ヒューマンエラーを減らしながら検査などの反復的な作業を行います。自動化された作業には、一般的に選別、検査、欠陥の検出があります。「マシンビジョン」を考えるとき、通常最初に思い浮かぶものがファクトリーオートメーションです。
自律とは、自己で統治する能力を備えていることを意味します。一般的な自律システムには、自動車やトラックの自動運転、空飛ぶタクシー、農業や畜産用のロボット、配送ロボットがあります。ビジョンシステムは、自律システムの将来にとって非常に重要な要素です。
物流プロセスでは自動倉庫にロボットが頻繁に使用されます。ロボットは、製品のOCRを実行あるいはバーコードをスキャンして、棚にある、または梱包された製品を素早く認識し、配送準備を行います。
ライフサイエンスには、生物学、医学、生理学などの関連する分野があります。X線画像やMRIに加えて、この分野では顕微鏡や特殊ラベリングをはじめとする広範なイメージング技術を使用して、細胞の観察、カウント、選別、他のサイトメトリー法を実行します。
半導体上にこれまで以上に多くの回路を組み込むことが可能となり、フラットパネルディスプレイは非常に高い解像度を備えています。こうした複雑なデバイスを製造するために、エレクトロニクスやディスプレイは、チップの配置と欠陥を非常に高い解像度で検査する必要があります。
高度診断は、人々の生活を大きく変える医療科学や医療機器の実現を可能にします。これらの機器は、ライフサイエンスや医療分野において、生活の質の向上や寿命の延伸に役立てられています。
寸法や色の特性など、検査試料に関する情報は、再現可能な精度と信頼性を備えた測定を行う必要があります。正確な測定を必要とするアプリケーションには、飛行時間イメージング、シャインプルーフスキャン、3Dイメージング、LIDARイメージングがあります。
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