| 飛躍的な進歩を遂げたマシンビジョンソフトウェア HALCON 8.0 |
| 株式会社リンクス 村上慶 |
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1. はじめに |
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株式会社リンクス（代表取締役 村上慶，資本金3,200万円，本社 横浜市）は，ドイツ ミュンヘンのMVTec Software社が開発した画像処理ソフトウェアHALCONのさらなる飛躍的な進歩を遂げた新バージョンHALCON 8.0を，2007年7月より販売開始した。
今回のバージョンアップでは，半導体や電子部品を代表とするさまざまな分野から上がった難解な技術要求を的確にHALCON 8.0へと実装することで，従来までのバージョンと比較して飛躍的な進歩を遂げることができた。本稿では，HALCON 8.0でサポートされた新機能をダイジェストで紹介する。 |
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2. 統合開発環境HDevelopの一新 |
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画像処理開発の効率を格段に向上させる統合開発環境HDevelopは，HALCON固有の機能としてユーザーに広く活用いただいているが，そのHDevelopにも数多くの機能要求の声があり，それらをすべて満足させるべくHDevelop自体をゼロから再開発した。数々の解析ツール，デバッグ機能，表示機能などが盛り込まれ，言語も日本語を含む10ヵ国語以上に対応した。また，プログラミングをグラフィカルに支援する「アシスタント」機能も新たにサポートされた。アシスタントのナビゲーター画面に従って処理要求をグラフィカルに指定するだけで，プログラミングを必要とせずに画像処理を構築することが可能となっている（図1）。
図1 HDevelop
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3. 3次元パターンマッチング |
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ロボット産業におけるビンピッキングのアプリケーションを代表して求められる，3次元位置・姿勢の取得を1台のカメラで実現する機能が3次元パターンマッチングである。3次元CADモデル（DXF形式）を準備すれば，HALCONが自動的に各位置・姿勢における2次元投影の形状モデルをデータベースとして生成する。つまり，モデルを3次元空間のあらゆる位置・角度から見たときの2次元の形状を事前にモデル生成し（数百から数千モデルにおよぶ），検査画像を取得するとデータベースのどの形状とベストフィットするかをサーチする。これにより1台のカメラで物体の位置・姿勢の取得が可能となる。この技術は長年にわたって研究がなされてきたが，処理速度が大きな課題であった。HALCONの3次元マッチングは内部の最適化により，高い精度を保ちながらSXGA画像（1280×1024）でフルサーチし，300msという速度を実現している（図2）。
図2 3次元パターンマッチング
HALCONはマシンビジョンライブラリーとして3次元処理機能を標準で提供する唯一の製品である。3次元処理だけを提供する専用のソフトウェアは市場にいくつか存在するが，2次元を専門とするマシンビジョンの製品が3次元処理を提供するのはHALCONの特色である。3次元の情報を精度よく取得するには，その計算過程で利用する2次元画像のエッジ情報などを精度よく取得する技術が極めて重要であり，HALCONはその点で，ほかの3次元製品の追随を許さない性能を持つ。古くからHALCONは3次元機能に開発投資をしており，3次元マッチングのほかにも，2台のカメラにより形状を取得するステレオビジョン，ロボット上にマウントしたカメラとの相対位置を補正するハンドアイキャリブレーション，カメラの高さを変化させて焦点が合っている領域だけを抽出することで3次元形状を得るDepth from Focus機能と，数多くの3次元機能をHALCONの標準機能として搭載し続けてきた。 |
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