赤・青・白の照明を欠陥コントラストで比較する

この試験で確認すること

最も明るい画像ではなく欠陥と背景の分離で色を選びます。波長変更で明暗が逆転し焦点が変わることもあります。

本稿はメーカーに依存しない立上げ試験の方法です。設定変更前に、使用するカメラ、レンズ、センサ、制御装置の型式別マニュアルを確認してください。計算表の数値は仮定例であり、Deyi Visionの実測結果や製品仕様ではありません。

色を選ぶ前に、分離したい特徴が汚れ、印字、傷、被膜欠けのどれかを定義します。画像の明るさとは独立に良品と不良品を識別してください。目的はその特徴に対して再現できる判定を作ることです。ワーク全体が見栄えよく写る照明色でも、検出器に必要な情報を減らす場合があります。

適用条件

最初はモノクロカメラと同じ照明配置を使います。露光は動きの限界内とし、波長帯とフィルタを記録します。

最初の比較では光源位置、拡散板、背景、観察角度を固定します。各照明の発光面や配光が異なる場合は、その制約を記録してください。その試験は波長だけでなく照明構成全体の比較になります。許容される色差を含む実際の材料ロットを使い、都合のよい色のサンプルだけで照明を選ばないでください。

試験機材と記録

三色の光源、識別した材料ロット、固定した欠陥・背景ROIを用意します。ゲインを手動にして非飽和の生画像を保存します。

撮像ごとに光源ID、分光フィルタ、レンズ設定、カメラ内処理を記録します。実験中は自動明るさ調整、ガンマ変更、表示の自動スケーリングを停止します。画面のスクリーンショットではなく生の画素値を解析してください。背景領域は欠陥に隣接する表面を表し、ワークの別の明るい場所を使わないよう確認します。

試験手順

1. 光源を暖機し同じ露光で各色を撮る。
2. 非飽和の背景値が近くなるよう光量を調整し、別の比較として記録する。
3. 符号付きコントラストとノイズを各試料で算出する。
4. 波長変更後の焦点を確認し、独立ロットで検出器を検証する。

各候補色を撮影した後、最初の色で再撮像し、ワーク移動や照明のドリフトを確認します。同一露光の系列と明るさを合わせた系列は別に管理します。明るさ調整は照明の対応動作範囲内で行ってください。光学的な分離不足をゲイン増加で補い、その結果を波長だけによる改善と説明してはいけません。

仮定条件による計算表

仮定の平均値では赤−0.167、青−0.600、白−0.326です。この例では青の分離が最大ですが、ノイズ、焦点、材料ばらつきも確認が必要です。

signed_contrast = (mean_defect - mean_background) / mean_background
Red: (150 - 180) / 180 = -0.167
Blue: (70 - 175) / 175 = -0.600
White: (120 - 178) / 178 = -0.326

符号付きの計算表は欠陥が周囲より暗いか明るいかを保持します。平均だけでなく分布も確認してください。平均コントラストが大きくても、表面模様のある良品領域と欠陥の値が重なる場合があります。飽和と時間変動は別に記録します。この例は仮定した領域の順位であり、青色照明が常に最適だという根拠ではありません。

試験の流れ

手順図を追跡可能性のチェックに使います。各色の枝は同じ識別済みサンプルと対応領域を指し、撮像設定を添付します。表面や測定領域が気付かず変更された比較は採用しません。分光フィルタを追加する場合は光源との組合せに固有の構成IDを付け、他の技術者が比較を再現できるようにします。

結果の読み方

焦点固定の比較と、再合焦を明記した比較を分けます。前者は現構成で照明を交換した影響を、後者は変更後の運用構成を評価します。焦点を変えたら必要な最小特徴を視野全体で確認してください。中央の切出しが改善しても、隅の特徴や寸法スケールが合格のままであるとは限りません。

トラブルシューティング

• 明暗が逆転した場合は良品と欠陥を検証してから検出極性を変更する。
• 別色で隅のコントラストが落ちる場合は焦点とレンズの波長特性を確認する。

ロット間でコントラストの符号が変わる場合、検出極性を固定する前に材料と表面の変動を調べます。量産露光で色の利点が消えたら、ノイズと使用可能な光量を確認します。フィルタがある特徴を改善する一方で別の特徴を隠す場合は、両方の失敗を保存し検査要件を見直してください。都合のよい画像領域の選択では両立しない要件を解決できません。

受入判定と引継ぎ

本番露光で最悪ロットの分離と過検出基準を満たして採用します。光源、フィルタ、焦点位置を保存し、例を全材料へ一般化しません。

生データ、設定、試料ID、判定限界を一式で保存してください。関連製品と事前準備のガイドを参照し、記録した要件をDeyi Visionに相談できます。

定義した欠陥検出と誤検出の基準で候補を選び、独立したロットを予定速度と姿勢範囲で試験します。再評価が必要な材料変更を記録してください。採用色だけでなく不採用色と生の領域画像も保存します。色、焦点、照明配置のどれが分離改善に寄与したか、どの変更が未試験かを引継ぎ資料で説明します。