画像ラボ 2023年9月号

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画像ラボ 2023年9月号

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■解説
○立体形状を有する大型金属部品の外観検査DNNのための学習データ拡張方法
/中京大学/青木 公也・他
大型金属部品の全面外観検査のためのDNN(Deep Neural Network)を取り上げる。検査対象が立体的な場合、位置決め誤差等の撮像姿勢の差が見え方に大きく影響するため、AIの学習において一般的なデータ拡張手法は望ましくない。本稿では、著者らの研究グループで開発した検査対象が複雑な凹凸形状を有する場合の学習データの収集・拡張手法について解説する。

○Attention機構を導入したSiamese networkによる工業製品の外観検査
/岡山県立大学/滝本 裕則・他
製造現場での外観検査において、正常品と不良品を自動で識別する深層学習を用いた外観検査が注目されている。しかし、深層学習に基づく識別モデルの学習に必要な不良品データを収集するコストが実用化における課題である。本研究では、小規模な学習用データセットを想定し、Attention機構を持つSiamese networkを用いた画像に対する異常検知法を提案した。また、Attention機構においてタスクにより特化したAttention mapを獲得するため、Siamese networkに対してAttention branch lossを提案した。評価実験により、限られた不良品データしか得られない状況下にて提案手法が有効であることを確認した。

○製造業における作業時間計測システムの開発
/東京電機大学/中村 明生・他
本研究では、「誰でも」「どこでも」「気軽に」を基本コンセプトとして、著者らが提案してきた人検出に基づく作業時間計測手法をシングルボードコンピュータ上に実装、システムとしてパッケージ化した。製造業の組立工場にシステムを試験導入して、工場作業員がシステム設定および作業時間計測を行えることを確認した。

○トマト栽培支援のための葉領域推定
/室蘭工業大学/小林 洋介・他
農林水産業の生産性向上のためにICTの利活用は急務である。本稿では大規模なトマト栽培において重要なトマト株の葉の管理に画像セグメンテーション技術の一つであるU-netを用いた葉量推定を行ったので紹介する。

○AIの画像認識を用いた学校教育の支援の試み
/信州大学/佐藤 和紀・他
学校教育には「学級経営」という考え方がある。学級を最も有効に展開し実現するため、担任教師が教育活動を計画、マネジメントしていく営みである。その中でも、学級のマネジメントが良くない状況になると下駄箱等の整理整頓の不徹底に表れることが知られている。そこで、下駄箱に着目し、学級経営におけるAI活用の基礎的研究として、人工知能を用いた「下駄箱の靴の揃い方判断支援システム」を試作した。

○レビー小体型認知症患者のための幻視識別支援システムの開発
/法政大学/小林 一行・他
レビー小体型認知症の30〜50%で発症する幻視は、その場にいない人間や動物、物体がありありと見えるため、患者のパニックを引き起こし問題となる。本稿では、生活への影響が大きい人間の幻視に焦点を当て、幻視識別支援システムを開発したのでこれを紹介する。

■特集1:溶接の可視化・外観検査とカメラソリューション
○ロボット溶接遠隔観察・監視システムの開発
/(株)イマジオム/高木 太郎・他
自動溶接ロボットの稼動状況を観察/監視するカメラシステムを試作した。溶接現象のカメラ撮影や、溶接現場でのシステム運用には特有の課題が多い。本稿では、それらをクリアするために盛り込んだ数々の工夫を紹介するとともに、撮影実験を行った結果を簡単に紹介する。

○インライン導入可能な3次元形状による溶接外観検査装置
/コアテック(株)/渡邊 正芳
本稿では、溶接現場が直面する課題と求められている品質に対し3次元形状を使用した【POLASTARシリーズ】の「3D溶接ビード検査装置」がどのような機能と特徴を提供しているかを紹介する。

○ハイスピードカメラによる溶接の可視化
/(株)フォトロン/内野 真喜
ハイスピードカメラ(高速度カメラ)は人間の目や、通常のビデオカメラでは見ることのできない一瞬の現象を撮影し、観察することができる特殊なビデオカメラである。ハイスピードカメラを使用した溶接可視化は昔から取り組まれているが、本稿では、改めてその仕組みと概略を、事例を交えながら紹介する。

○溶接接合の可視化とカメラソリューション
/レボックス(株)/四戸 透・他
産業技術の進化とともに、溶接工程には高い品質が求められる。溶接条件を最適化するためには、溶接時の状況を正確に把握することが重要である。今回は、従来、困難とされてきたTIG溶接のカラー可視化に世界で初めて成功した事例を詳しく紹介する。

■特集2:赤外線イメージングの進化と拡がるアプリケーション2
○サーモグラフィを用いた非破壊検査への応用
/(株)アイ・アール・システム/森 義仁
ドイツInfraTec社が提供する全サーモグラフィに、ユーザーフレンドリーでパワフルなアクティブサーモグラフィ(ロックインサーモグラフィ)のソフト、システムも追加可能。サーモグラフィを使った非破壊検査は、客観的に判断が出来る事もあり、これから応用が広がる範囲である。どのような場面でお使い頂けるか事例を交えて紹介する。

○Emberion社 SWIRカメラとその応用
/(株)アプロリンク/矢向 博
Emberionのプロフェッショナル向けメージングおよび光検出製品は、ナノ構造の光吸収体、グラフェントランスデューサー、独自のCMOS回路を統合する先端のテクノロジーに基づいている。また可視光線から長波長赤外線までの全スペクトル範囲の光検出器の作成を可能にする材料ソリューションを開発している。本稿ではSWIRカメラとその応用について述べる。

○優れたコストパフォーマンスを実現するシリコンベース短波赤外(SWIR)カメラ
/東芝テリー(株)/笹本 益民
近年、SWIRカメラのラインアップは益々拡充されているが、カメラ単価が高いために普及が阻害されている。今回紹介するTriEye社のSWIRイメージセンサRavenは、シリコンを素材としながらもSWIR帯域までのイメージングが可能である。このRavenを搭載した東芝テリーのSWIRカメラ開発の取り組みについて紹介する。

○非冷却遠赤外線カメラの技術動向と適用事例
/(株)ビジョンセンシング/小川 文弘
近年、サーモカメラに代表される遠赤外線カメラの用途は、デバイスの小型化と低価格化に伴い、様々な産業分野に拡大してきている。当社では、近赤外線から中・遠赤外線まで、冷却非・冷却問わず自社で設計製造し、販売を行っている。本稿では、非冷却遠赤外線カメラにフォーカスして、最新のカメラデバイスの動向とその適用事例を紹介する。

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