埼玉工業大学は、産学官連携を推進する中、工学部機械工学科河田直樹准教授(生産プロセス研究室)の研究成果を活かして、産学連携による共同開発した製品が販売開始されたことを公表した。

河田直樹准教授は、生産プロセスの最適化と状態監視を主な研究テーマとし、画像処理による化粧板の色柄判別方法の研究に関する成果を活かして、ニシテックが色柄センサーを製品化。

この製品は、生産設備などを手掛けるニシテックと、システム開発のイマジオムが、建材の微妙な模様や質感の違いを識別できるセンサー機器を開発し、材料の取り違えを防止し、人の目に頼っていた検査を自動化するもの。

人の経験に依存している課題の解決へ向けて

化粧板の意匠は多種多様で、化粧板を用いた製品の製造過程では外観がよく似た板材を誤って組み合わせ、不良が生じている。

従来は現場作業者のスキルによってこれらの意匠を見分けていたが、人間の感と経験に依存していることが課題だった。

この課題の解決方法として、対象板材の外観から多くの情報を取り出す機能を持つ色柄センサーを開発し、画像処理と組み合わせる方法を考案した。

方向性がある模様の違いも判別できることも確認

色柄センサーは、撮像素子とパターン照明装置を一体化させて、その周囲をケースで覆い、外乱光の影響を極力排除するようにしたユニット。

測定対象物と接する面には、軟質樹脂製の遮光カバーを付け、少々の凹凸では隙間ができないようにし、測定者や測定対象の違いによるばらつきが生じないように配慮した。

同研究では、ハードウェアとしての色柄センサーを開発するとともに、センサーから取得した信号を画像データとしてPCに取り込み、画像処理機能と、パターン認識を可能とするMTシステムの機能を持つソフトウェアを開発。

色柄判別では、対象物の色彩・模様・質感・光沢など、視覚的な特徴を一括して扱う必要があり、開発システムの評価では、まずそのうちの色彩と模様について、違いを判別できるかどうか評価した。

同研究では、化粧板の取り違えを防ぐための方法として、色柄センサーと、MT法を使用した判定ソフトウェアを開発し、実際の化粧板を使って画像処理手法を比較した結果、「化粧板の色柄判別に、二値化とMT法を組み合わせた方法の有効性を確認」「画像を適切に回転させる処理等を加えることで、方向性がある模様の違いも判別できる」という2点を確認した。

埼玉工業大学で生まれた研究シーズが、産学官交流により、多くの企業との連携において社会貢献できることを目指している。産学官交流センターでは、各企業のニーズに対応できるよう、問い合わせに積極的に対応しているという。

色柄センサーのHP：https://nishitech.co.jp/irogara_sensor/