3D画像検査とは？2D画像検査との違いと用途事例

【この記事がおススメな人】

• 3Dカメラを用いた画像処理について調べている方
• 3Dカメラでできることを知りたい方
• 2Dカメラと3Dカメラの違いを知りたい方

三次元（3D）カメラを用いて、検査対象物の高さデータを取得します。このデータを画像処理し、形状や寸法を算出し検査を行います。

二次元（2D)の情報だけを利用して検査対象物を評価します。通常、平面上での外観や寸法に焦点を当てます。

キズ検査を例にして解説します。
二次元（2D）画像の場合画像に前処理をかけてノイズを除去し、キズ部分だけが残るようにします。前処理を行った後の画像に残る輝度差で、キズのあり/なしを判断します。キズは通常、対象物の表面の輝度と周辺の輝度との差異として現れます。キズの輝度が周囲と比べて、低い（または高い）場合、検出することができます。

高さ方向の情報を持たないため、面積で判断することになります。金属部品のヘアライン仕上げはOKとして扱い、意図しない大きなキズだけをNGとする場合は、前処理でヘアラインをノイズとして除去する必要があります。

3D画像検査は高さ方向の情報があります。
2D画像検査では難しい、キズの深さを基にOK/NGを判断できるようになります。深さが1mm以下の浅いキズはOKとするが、2mm以上のキズはNGとして扱いたいといった場合に最適です。

しかし一般的には、分解能を上げようとすると視野は狭くなり、視野を広げようとすると分解能が粗くなる傾向があるため、どこまで検出する必要があるのか見極めが重要です。

• ヘアライン加工された金属板のキズ検査
• 錠剤のような立体物の欠け検査

• エンジンのシリンダーヘッド燃焼室
• ハンバークのパテの体積計測

• 溶接ビードの溶接長検査
• 実装後の基板検査
• 部品の取付位置検査

3D画像検査は、高さ方向の情報を持つため高度な検査を可能にしますが、ハイスペックなハードが必要となり導入コストが高くなりやすく、システム構成も複雑になりやすいというデメリットがあります。
従来からある2D画像検査は、単純な外観や寸法の検査に適しており、コストパフォーマンスが高い傾向にあります。まずは2D画像検査で検討を行い、狙い通りに画像処理ができない場合は3D画像検査に切り替えて検討するのがおすすめです。どちらが最適なのかは検査対象物の特性や、検査項目に応じて考える必要があります。

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