安価に画像で位置測定したい

Question

ロール材から巻きだしてシートを貼付けする装置を作りました。これはよくある様に、紙の基材上に島状に半抜きされた半透明のシートのロール部材から巻き出して、光電センサーでそのシートの端を検知することで送りモーターを停止させ、それを吸着して対象ワークに貼り付けるというものです。このシートの停止精度を測定したいのですが、測定を考えていなかったので、障害物が多く一般的なＣＣＤの取り付けも困難です。φ８程度のファイバースコープなら取り付け可能そうですが、焦点距離が６０ｍｍと長いものしかなく、狙っている０．１ｍｍ以下の測定精度が望めそうにありません。ズーム機能のあるものか、焦点距離が数ミリの短焦点のものを探していますが見つかりません。費用も個人での購入しか認めてもらえそうにないので安価な物しか買えません。良い情報を求めていますので、お願いします。

ほしいのはズーム機能のある超小型ＣＣＤや短焦点ファイバスコープであり、
それさえ見つかれば、寸法の分かる基準ブロックとシート端を同時に映し、
その画像を条件を変えながら、例えば５０枚ずつとか撮っていき、
それをＥＸＣＥＬなどに貼り付けて相対比較測定することは出来るので、
それができる自費で買える安価な前述の機器を探しているのです。
説明不足で申し訳ありませんでしたが、よろしくお願いします。

ほしいのはズーム機能のある超小型ＣＣＤや短焦点ファイバスコープであり、
それさえ見つかれば、寸法の分かる基準ブロックとシート端を同時に映し、
その画像を条件を変えながら、例えば５０枚ずつとか撮っていき、
それをＥＸＣＥＬなどに貼り付けて相対比較測定することは出来るので、
それができる自費で買える安価な前述の機器を探しているのです。
説明不足で申し訳ありませんでしたが、よろしくお願いします。

Accepted Answer

状況お察しします。
質問者さんが「費用も個人での購入しか認めてもらえそうにない」状況なのに、「キーエンス等々と偉ぶった回答」する的外れ回答者は無視して下さい。

それからピンホールレンズとか言うのも勘弁ね。CCD,C-MOSカメラモジュール用のレンズは売っています。少なくともピンホールレンズよりマシです。

質問者さんの焦点距離という表現は間違いですよね。
レンズから対象物までの距離をおっしゃっているのでしょう？

方法としては、カメラレンズの前にクローズアップレンズを付ければ良いのではないでしょうか。スマホなんかのレンズに簡単にくっ付けることの出来るやつです。或は、虫眼鏡、時計用ルーペとかで先ず試して見てはどうでしょうか。

「ＵＳＢ顕微鏡ペン型」でＡｍａｚｏｎで検索すれば、良さそうなのが有ります。

http://www.amazon.co.jp/s/ref=nb_sb_noss?__mk_ja_JP=%E3%82%AB%E3%82%BF%E3%82%AB%E3%83%8A&url=search-alias%3Delectronics&field-keywords=USB%E9%A1%95%E5%BE%AE%E9%8F%A1%E3%83%9A%E3%83%B3%E5%9E%8B

そもそもズーム機能って必要ですか。この手の物にそれを求めると価格的に不可能でしょう。（デジタルズームは除く。）

Answer

＞周辺機器を改造で一旦外した際に、この機器を購入して約２５倍にして、
＞既値寸法のものと慎重に比較しながら条件を追い込んで±０．０２程度の
＞測定が可能でした。ただし、大き過ぎて（太過ぎて）使えませんでした。
http://www.amazon.co.jp/USB%E9%A1%95%E5%BE%AE%E9%8F%A1-200%E4%B8%87%E7%94%BB%E7%B4%A0-%E6%9C%80%E5%A4%A7%E5%80%8D%E7%8E%87200%E5%80%8D-%E3%82%B9%E3%82%BF%E3%83%B3%E3%83%89%E4%BB%98%E3%81%8D-UK-02/dp/B005116FRA/ref=sr_1_2?ie=UTF8&qid=1453639839&sr=8-2&keywords=%E9%A1%95%E5%BE%AE%E9%8F%A1+usb

上記のような技術をお持ちなのであれば、寸法・形状が許容できるカメラに
マクロレンズを装着して、焦点距離を短くするだけで目的を達することが
できそうに思います。
マクロレンズと表現すると、何だか難しそうですが、収差を無視すれば、
虫眼鏡とおなじ単純な凸レンズが使えるものと思います。

私の回答は、回答(4)さんのご指摘と同じ内容だったみたいです。
後出しで失礼しました。

Answer

回答(５)さんも指摘しているように
焦点距離と撮影対象距離がごっちゃになっているのか？
取り敢えず接写出来るスネークカメラを探すと以下

超小型・スネーク型カメラの映像比較実験
http://ccd-camera-pro.com/product/microcamera-review/

焦点距離0.5mmで1cmぐらいまでよれそうです。
ただし、安価の範疇に入るか？？？

訂正とお詫び

焦点距離うんぬんについての指摘は、回答(４)さんが
先に指摘されていました。
申しわけありません。

Answer

撮影対象距離数ｍｍだと撮像エリアも数ｍｍ四方になると思いますが、それでＯＫなのかが質問からは読み取れませんね。
回答(4)さんが言われるように薄型スマホに薄型マクロレンズを付けて実験してみるのが初手かと思いまが、対象との距離が数ｍｍは多分市販品では無理で顕微鏡の中古対物レンズなどを入手して自作することになると思います。

Answer

ホームセンターで売ってるファイバースコープ
http://www.monotaro.com/p/1108/8918/
これの画像データをパソコンに取り込めるかどうかまでは知りませんが
付属品に「ミニUSBケーブル」が付いてるのでそれなりに可能と推測

画質は？
仕様から　(カメラ)640×480ピクセル 
なので　０．１ｍｍ以下の精度を保証するのはムリかも？
ですが０．１ｍｍ程度の判別は可能と思う

↓はもう少しマシな
http://www.monotaro.com/g/01013461/
(静止画)720×480

ただ、画像に拘らず０．１ｍｍ以下を安定して計測したいのなら
既に出てるレーザー変位センサの方が簡単で正確

↓は価格面から想定外なんでしょうねぇ
http://www.olympus-ims.com/ja/fiberscope/if6c5x1/

↓にはそれなりの解像度で比較的安価なのが並んでる
http://www.kurodaopt.com/k_pipe.html

Answer

キーエンスさんのレーザー変位センサを複数取付で、その仕様を満足するかもしれません。

最寄りのキーエンス営業所に、明日にでも連絡し、確認してください。

キーエンスさんは、無料の試験簡易キットにて、テストや実機取付試験をやってくれますよ。

先ずは、連絡をしてみてください。

テストや試験は無料ですが、その分購入となると若干高いです。

ベースのセンサに＋α仕様を付加することもあるので、量産では少し考えものですがね。

安価な画像測定なら、旧名かもしれませんが、浜松ホトニクスさんがあります。

20年前に、半導体関連でお世話になりました。

先ずは、安価に上げようとしたら、画像処理よりも

? レーザー変位センサにて縦＆横の位置を何処からか基準測定し、その値でフィードして貼り付け

を装置工夫し、キーエンスさんに来訪してもらいテストする。

そして、上手くいかなければ、キーエンスさんでできることと、貴社でできることに分けて、

対処していくやり方はできませんか？

（キーエンスさんのレーザー変位センサで、縦＆横の位置測定データ制御するには、何を

仕様追加すればいいか提案してください、とかの提案アプローチ方法なんぞは？）

浜松ホトニクスさんも、CCDの前の製品は、レーザー変位センサ擬きの集合体をカスタムメイド

にて製作していたので、対応は可能でしょう。

（此処は、企業向け大量製品が主なので、個人向けや数量限定は無理かな？）

今ある製品の活用範囲では、対応してくれるかもで、相談してみてください。

安価に画像で位置測定したい