デジタルカメラを利用した高精度平板金属検査システムのための幾何歪推定・補正処理

摘要

In this report, a fast and automatic metal sheet inspection system by digital still camera is introduced. This system acquires a metal sheet image with a single digital still camera, inspects the image and detects errors by comparing with the layout data. Since a digital still camera yields particular lens distortions, geometrical undistortion process is required in order to achieve high precision inspection. In this research, it is proposed to combine the camera calibration with a radial distortion model and residual detail variation in order to achieve high precision distortion estimation. After undistortion by the radial distortion model, the detail variation is estimated by phase only correlation(POC). Futhermore, errors resulted from thickness of metal sheet is also compensated simultaneously. In order to confirm the significance of this inspection system, the accuracy is evaluated.%本報告では，デジタルカメラにより高速かつ自動的に平板金属加工（板金加工）の検査を行うシステムについて紹介する．本システムでは単一のデジタルカメラで撮影した板金画像を画像処理し，設計データとの照合を行う．デジタルカメラで撮影された画像は特有のレンズ歪を有するため，高精度な検査を行うためには幾何的な歪の推定と補正が必要となる．本研究では高精度な歪推定を実現するために半径方向歪モデルと詳細な変位を組合わせる手法を提案する．まず半径方向歪モデルにより補正を行い，さらに残差詳細歪について位相限定相関法を用いて推定，局所的射影変換を用いて補正を行う．また，板金の厚さによるズレも考慮し幾何補正を行う．実験により本システムの検査精度を評価し，有効性を確認する．