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■Visual Basic とWEBカメラで画像検査プログラム作成

管理人のぼん平は某印刷関係の会社に勤務しています。 いろいろな印刷物があるのですが、その中に虫眼鏡で見なければ見えないようなラベルがあります。 これをビデオカメラで撮影し、液晶テレビの画面でモニタする装置を作成し、けっこう重宝されてます。
会社のビデオ検査システム1  会社のビデオ検査システム2
そして最近、ちゃんと見本通りの意匠に印刷できているかを自動でチェックできないか?という課題が出されました。 実機は数百万もするので高価で購入できません。1枚単価数銭の商品でこの金額を償却できるわけがありません。そこで私の出番です!
「ちょっと手間かかりますが、なんとかなるでしょう。私に任せて下さい。」と深く考えずに安請け合いしてしまいました(笑)

構想

WEBカメラで基準画像を取得
必要に応じて2値化、またはエッジ抽出 標準データとして保存
WEBカメラで検体画像を取得
必要に応じて2値化、またはエッジ抽出
保存した標準データと比較
判定

かなり大まかな構想ですが、細かいところは作りながら考えていきます。

構成予定(テスト環境)

カメラは手持ちの30万画素WEBカメラ...Logicool Qcam QVC-70HS  性能サンプルはこちら
パソコンは適当にあるものを利用。
プログラム言語はVB6...2度3度と挫折しておりまして、なんとか触れる程度です。書籍とネットが頼りです(汗)


最初はカメラの試験です

QVC-70HS 30万画素WEBカメラの撮影画像

さっそくWEBカメラで細かい字の画像を撮影してみました。それがコレ
思いっきりピンボケしてます。これでは使い物になりません。 30万画素カメラの中では写りの良いLogicool Qcam QVC-70HSでの撮影です。どうしたもんか? 思案のしどころです。

携帯電話の139万画素デジカメの撮影画像

次は携帯電話のカメラです。
130万画素ですが... 上の30万画素のWEBカメラとたいして変わらないですね。

RDC-5000 200万画素デジカメの撮影画像

200万画素のデジカメです。接写に強いRDC-5000です。さすがですねぇ。一般のデジカメではここまで写りません。 近すぎでピンボケします。このレベルの画像であればライティングに工夫すれば使えます。
(wwwの文字は1.5mm×1.5mmの大きさです)

WEBカメラはダメですね。さぁっ、どうしたもんか思案のしどころです...


名案を思いつきました!

QVC-70HS + 虫眼鏡 虫めがね

誰でも思いつきそうなことですが、直径7cmほどの虫眼鏡をWEBカメラのレンズの前に置いてみました。 そしたら、あら不思議? あれだけボケていた画像がかなり改善されています。

QVC-70HS + ×10倍レンズ ルーペ

それなら、ってことで10倍のPEAK LUPE(写真左)をWEBカメラのレンズの前に置いてみたらご覧の通り♪
30万画素のLogicool Qcam QVC-70HSでここまで写れば十分でしょう。 ちなみに「非喫煙者に比べて」の長さは約20mmです。もうちょっと視野角を広くしないと実機では使えないかもしれませんが、 テスト結果としては上々です。

ルーペを使った写真

今度は上写真右の倍率不明(×5〜×8)のレンズで実験してみました。これは良い感じです!! 
後日DIYセンターで同じルーペを見つけました。倍率は6倍でした。

小さい文字を撮影

予想以上の好結果に小さい文字を探してると、100円ライターを見つけました。 裸眼でちゃんと見える人は少ないかもしれませんね。
それがご覧の通り、ハッキリ画像を捕らえてます。「警告」の警の字がつぶれているのがわかります。いいですねぇ、コレ。
さらに一部を拡大してみました。

カメラ構成はだいたい決まりました。

Logicool QcamのWEBカメラは現在130万画素の製品があります。それで実験してみたいですねぇ。
現段階で会社でお金出してくれるでしょうか? やっぱ自腹でしょうね(笑)

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おまけ

Logicool Qcam QVX-13 を購入したのでズームのテスト撮影を行ってみました。 このカメラはCMOS130万画素で、ソフトウエア補正で4Mピクセル相当の静止画撮影が可能です。 またソフトウェア4倍ズームも搭載しています。下の右写真がソフトウェアズームを起動した画面キャプチャです。
QVX-13画像  QVX-13ソフトウェアズーム
ソフト補正4Mピクセル&4倍ズームで定規を撮影しました。この前に10倍レンズを置くと
QVX−13ズーム画像
こんなにクッキリ写ります。この文字の大きさは1mm以下です。 QVC-70HS の倍の値段(9,000円程度)ですが、これだけの性能ですから納得です。検査用のカメラにはQVX-13を使うことに決定しました。
実は開放F値1.6の QVU-13 (14,000円程度)が欲しかったのですが、県内の量販店では品薄状態で手に入りませんでした。 今回の企画が成功して2号機作成となった時には是非とも使ってみたいと思っています。