マシンビジョン校正・計測

校正ターゲットは、マシンビジョンが画像座標を位置・形状・スケールへ変換するための既知形状を提供します。

実験室でビジョン測定機のステージに部品を載せる技術者。さらに2台の装置と測定ソフトを表示するモニター — 用途参考画像：ビジョン測定ラボ。TL OPTIK の顧客現場ではなく、写っている測定機やソフトウェアも TL OPTIK 製品ではありません。

画素をミリに変換し、そのミリを検証する

校正ターゲットは物体面で既知の形状を担います。レンズが撮像し、センサがサンプリングし、ソフトが特徴を検出し、画像座標をターゲットへ写すモデルをフィットします。そのモデルはカメラとレンズに関する記述であり、フィットしたプレート形状の良さにしかなりません。TL OPTIK は透過／反射いずれで読む場合も受動パターニングガラスを供給し、カメラ、照明、ソフト、実測の受入はシステム構築側に残ります。

良好なフィットは良好な測定ではありません

再投影誤差は、モデルがフィットした画像をどれだけ再現するかを示します。プレート自体については何も語らず、フィーチャ位置誤差、治具上の平面度、実際の作動距離、数値取得時の温度はその数字の外です。フィットに使っていない幾何、例えばホールドアウト視点や部品が載る面で独立に測った長さで検証します。

歪みは視野端に現れます

レンズ歪みは光軸からの距離と共に増え、画像隅はモデルの根拠が最も薄く最も外挿する場所です。中央だけを埋めるターゲットはその視野部分をモデル任せにします。測る視野を、使う作動距離で覆い、合焦は別に扱います。シャープな像でも歪み得、校正済みカメラでもピンぼけし得ます。

プレートには厚さと基準面があります

ステージ上の印刷シートは機械が基準にする面よりキャリア厚さ分上にあり、反り得ます。パターニングガラスは定義された面にパターンを置き、平面度は取扱い事故ではなく仕様特性です。透過使用はコントラスト源も固定します。光が通るのがパターンなので、室内照明が変わってもエッジは動きません。

ビジョン測定ステーションのクローズアップ：リング照明された部品をバックライト穴あきステージ上で見る顕微鏡対物。横にプローブと軸機構 — 用途参考画像。TL OPTIK は既知形状を担うパターニングガラスターゲットを供給します。カメラ、レンズ、照明、ステージ、プローブ、校正ソフトはシステム構築側のものです。

印刷フィルムターゲットとパターニングガラスターゲット

選定ポイント	印刷またはフィルムターゲット	パターニングガラスターゲット
パターンの位置	印刷またはフィルムターゲットキャリア上のインク／フィルム層。載っている面からキャリア厚さぶん離れています	パターニングガラスターゲット図面で定義できる面における、ガラス上またはガラス内のパターン層
コントラスト源	印刷またはフィルムターゲット印刷面からの反射光のため、室内／リング照明とインク濃度の両方が重要です	パターニングガラスターゲットバックライト板のクリア開口を透過する光、または片側から読む反射パターン
フィーチャエッジ	印刷またはフィルムターゲットインク広がり、ドットゲイン、取扱い摩耗の影響を受ける印刷エッジ	パターニングガラスターゲットプレート全体で一貫し、洗浄可能なフォトリソグラフィエッジ
治具上の平面度	印刷またはフィルムターゲットキャリアは反ったり不均一に載ることがあり、厚さはシート全体でばらつきます	パターニングガラスターゲットプレート平面度は仕様項目であり、プレートは自身のラップ面で載ります
サイズと取扱い	印刷またはフィルムターゲット大きく印刷して頻繁に交換でき、開発や単発確認に適します	パターニングガラスターゲット基板とコーティング寸法に制約され、再印刷ではなく取扱いと洗浄で維持
一般的な適用場面	印刷またはフィルムターゲット大型ボード、簡易確認、低倍率で反射撮像するセットアップ	パターニングガラスターゲット再現性のある校正、高倍率視野、長期安定が必要なターゲット

校正ターゲット図面に必要な情報

パターンが校正するのは、ソフトウェアが検出できるものとプレートの実態だけです。ピッチとプレート寸法だけでは、どの特徴が検出されるか、データムに対するパターン位置、形状の証明方法は分かりません。

ソフトウェアが検出する特徴（内角、円中心、線交点）、座標規約、結果と共に記録する単位
両方向のパターン間隔と本数、有効領域、プレート端・データムに対するパターン位置
基板、厚さ、透過／反射の読み方、それに伴う照明条件
有効領域全体のフィーチャ位置公差と検査方法：どの装置か、何点か、何を記録するか
向き／データムマーク、校正結果付きで見積るリビジョン、平面度限度と実装方法、数量、受入がプレート上か組立システム上か

同一ターゲットで校正と検証の両方に使えますか？

両用は可能ですが、自らの誤差とモデル誤差を分離できません。フィットに使ったプレートはフィーチャ位置誤差と平面度誤差を結果に持ち込み、同じプレートを再測定しても現れません。ホールドアウト視点はフィットに役立ちますが同一形状を共有します。独立検査した第2プレート、またはプレート以外で作業面で測った長さの方が、第1プレートへの追加確認より測定について多くを語ります。