視覚センサについて【技術士キーワード学習】
視覚センサについて
センサとは
物質的・化学的変化を電気的変化に変換して、信号データとすることで、デジタル技術で扱うことができるようにするものである。その内視覚センサとは、情報を画像的に捉えて、状況の確認などを行っている。例として、CCDカメラ、赤外線カメラなどがある。
視覚センサの適用先
製造工場では、ロボットとカメラを組み合わせることで部品の外観検査を行っている。ロボットアームで部品をつかみ、多方向から撮像する事で外観をあらゆる角度から観察し、AI技術と組み合わせることで外観の欠陥を発見する。
自動車部品の外観検査システム Robotic Inspection System for Automotive Exhaust Components – YouTube
また自動車の安全システムや自動運転システムでは、画像センサやレーダを使用する事で周囲の障害物との距離や速さを認識したり、白線や標識、信号などを認識して走行をコントロールする。
視覚センサの原理
カメラでとらえた映像を画像処理する事で、対象物の特徴量（面積・重心・長さ・位置など）を算出し、データや判定結果を出力する。
また、ロボット用ではCCD撮像素子やCMOS撮像素子などが使われ、これらは微妙な色の違いや光沢物のキズなどを判別することができる。
CCD、CMOSとは
CCD：画像を電気信号に変換して取り出す半導体の素子で、1cm x1cm程度の大きさで、格子状に並んだ小さな画素からできている。
https://www.klv.co.jp/corner/difference-between-ccd-and-cmos.html
CCD（画素）と画像処理の基礎 | 画像処理.com | キーエンス (keyence.co.jp)
CMOS：CCDの特徴に加えて、1画素ごとにその場で電化信号を検出し、電気信号に増幅する。格子状に並んだ各フォトダイオードに取り付けられたスイッチを切り替えることで、1画素ごとに直接読み出しを行っているため、高速転送が可能というメリットと、単位セルごとに増幅器を備えており、光返還された電気信号だけを読みだすためノイズが乗りにくいメリットがある。
https://www.klv.co.jp/corner/difference-between-ccd-and-cmos.html
