ULTRA M パラメータ

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ULTRA M カメラのパラメータについて説明します。これらのパラメータを調整することで 2D 画像と深度画像、点群の品質を向上させます。

概要

2D 画像や深度画像、点群の品質に影響するパラメータグループは以下に示します。

パラメータグループ 2D 画像 深度画像 点群

2D パラメータ

icon_yes

3D パラメータ

(1)

icon_yes

icon_yes

点群後処理

icon_yes

深度範囲

icon_yes

icon_yes

ROI

icon_yes

icon_yes

(1) 3D パラメータグループのカメラのゲインと投影光の輝度パラメータは、2D 画像（深度ソース）の品質に影響します。詳しくは、Flash 収集モードパラメータの調整説明をご参照ください。

パラメータ調整の目的は、より高品質の 2D 画像と深度画像、点群を取得することです。データの標準は以下の通りです。

  • 2D 画像の輝度が適切で、対象物の表面のディテールがはっきり見えるようにします。

    カラーカメラで撮影する場合、現場の照明などの影響で実際の画像の色と大きく異なる場合は、ホワイトバランスを調整してください。詳しくはホワイトバランス調整をお読みください。

  • 深度画像と点群：データが完全でなければなりません。

    必要なデータの範囲を決めておいてください。例えば、上向きに配置された金属ボウルの端をつかむ場合、金属ボウルの端のデータを取得すればいいです。

この型番のカメラにより、2D 画像（テクスチャ）と 2D 画像（深度ソース）を収集できます。以下のシーンに使用します。

種類 使用シーン

2D 画像（テクスチャ）

点群にテクスチャを追加する

2D 画像（深度ソース）

内部パラメータをチェック

ROI 設定

アイハンドキャリブレーション実行

1. 2D パラメータ

このグループのパラメータは、2D 画像（2D 画像（テクスチャ）と 2D 画像（深度ソース））に影響します。

1.1. 2D 画像（テクスチャ）

2D 画像（テクスチャ）グループのパラメータを調整することで 2D 画像の品質を改善できます。

1.1.1. 露出モード

パラメータ説明

2D 画像（テクスチャ）を撮影する時の露出モードを設定します。

可視性

初級、専門、グル

オプション

  • Timed：露出時間を設定する。通常、光線が安定した環境に使用する

  • Auto：露出時間を自動的に調整する。通常、光線が変化する環境に使用する

  • HDR：複数の露出モードを設定して画像を組み合わせる。物体の色または種類がバラバラなシーンに適用される

調整説明

露出モードを指定すると、2D パラメータには異なるパラメータが表示される：

1.1.2. Timed：露出時間

パラメータ説明

2D 画像（テクスチャ）の輝度に影響する

  • 露出時間が長いほど、画像は明るくなる

  • 露出時間が短いほど、画像は暗くなる

可視性

初級、専門、グル

オプション

0.1~999ms

調整説明

2D 画像の品質に応じて調整します。2D 画像の輝度が適切で、対象物の表面のディテールがはっきり見えるようにします。

  • 暗い環境では露出時間を長くする

  • 明るい環境では露出時間を短くする

異なる露出時間に設定した（その他のパラメータは同じ）ときに取得した画像は以下のようです：

5ms 90ms 500ms

exposure time 5

exposure time 90

exposure time 500

1.1.3. Auto：諧調値

パラメータ説明

2D 画像（テクスチャ）の輝度に影響する 小さくすれば画像の輝度が低くなり、大きくすれば画像の輝度が高くなる

可視性

初級、専門、グル

オプション

0~255

調整説明

なし

異なる諧調値に設定した（その他のパラメータは同じ）ときに取得した画像は以下のようです：

50 100 150

gray value 50

gray value 100

gray value 150
モノクロ画像の諧調値は画像の輝度のことで、カラー画像の諧調値は各カラーチャンネルの輝度のことです。

1.1.4. Auto：自動露出 ROI

パラメータ説明

  • 指定した領域の照明、対象物色などに応じてカメラの露出時間が自動的に調整される

  • ROI が設定されていない場合、カメラは視野全体の状況に応じて自動的に露出時間を調整する

可視性

初級、専門、グル

オプション

なし

調整説明

自動露出 ROI 設定をご参照ください

異なる自動露出 ROI に設定した（その他のパラメータは同じ）ときに取得した画像は以下のようです：

自動露出 ROI 2D 画像（テクスチャ）

auto roi 1

auto roi scan 1

auto roi 2

auto roi scan 2

auto roi 3

auto roi scan 3

自動露出 ROI 設定

  1. 自動露出 ROI 設定の右の編集をクリックして ROI 設定ウィンドウを開きます。

  2. ROI を選択して調整します。ROI をドラッグすることで移動できます。アンカーポイントをドラッグすることでを ROI 調整できします。

  3. 適用をクリックします。

    roi 2d
    クリアをクリックすると設定をクリアできます。

  4. 画像を再度撮影し、画像を表示して自動露出の効果を確認します。

1.1.5. HDR：トーンマッピング

パラメータ説明

画像を自然に見えるようにする。 2D 画像（テクスチャ）と実際の対象物の間に大きな違いがある場合に使用する

可視性

初級、専門、グル

オプション

トーンマッピング：

  • オン：トーンマッピングを適用する

  • オフ：適用しない

トーンマッピングを True と False にした効果の比較は以下の通りです。

オフ オン

tone mapping false

tone mapping true

1.1.6. HDR 露出時間シーケンス

パラメータ説明

複数の露出時間を設定し、異なる露出時間で撮影した画像を組み合わせて、暗い部分と明るい部分のディテールがより完全な 2D 画像（テクスチャ）を一枚取得します。

可視性

初級、専門、グル

オプション

なし

調整説明

  1. 露出時間シーケンスの右の編集をクリックして露出時間シーケンスウィンドウを開く

  2. +をクリックして露出時間を追加して露出時間を設定する

  3. -をクリックしてシーケンスを削除する

  4. 適用をクリックすると露出時間シーケンスは有効になる

    • キャンセル ：編集を保存せずに画面を閉じる

    • リセット ：全ての露出時間シーケンスをクリアする

一つの露出時間：

500ms 700ms 900ms

hdr false 500ms

hdr false 700ms

hdr false 900ms

複数の露出時間：

500ms & 900ms 500ms & 700ms & 900ms

hdr false 2

hdr false 3

1.1.7. カメラのゲイン

パラメータ説明

2D 画像（テクスチャ）の輝度を高くするために使用する。ノイズが拡大する可能性がある

可視性

専門、グル

設定範囲

0~16dB

調整説明

露出時間を調整しても輝度を改善できない場合に使用する

異なるカメラのゲイン値に設定した（その他のパラメータは同じ）ときに取得した 2D 画像（テクスチャ）は以下のようです：

0 5 10

2d gain texture 0

2d gain texture 5

2d gain texture 10

1.2. 2D 画像（深度ソース）

2D 画像（深度ソース）グループのパラメータを調整することで 2D 画像の品質を改善できます。

1.2.1. 露出モード

パラメータ説明

2D 画像（深度ソース）を撮影するときに使用する露出モード

可視性

初級、専門、グル

オプション

  • Timed: 露出固定モード。通常、光線が安定した環境に使用します。

  • Flash：プロジェクターを使用して補光する。暗い環境に使用する

調整説明

露出モードを指定すると、2D 画像（深度ソース）には異なるパラメータが表示される：

1.2.2. Timed：露出時間

パラメータ説明

2D 画像（深度ソース）の輝度に影響する

  • 露出時間が長いほど、画像は明るくなる

  • 露出時間が短いほど、画像は暗くなる

可視性

初級、専門、グル

オプション

0.1~999ms

調整説明

2D 画像の品質に応じて調整します。2D 画像の輝度が適切で、対象物の表面のディテールがはっきり見えるようにします。

  • 暗い環境では露出時間を長くする

  • 明るい環境では露出時間を短くする

異なる露出時間に設定した（その他のパラメータは同じ）ときに取得した画像は以下のようです：

10ms 40ms 80ms

lsr timed 10

lsr timed 40

lsr timed 80

1.2.3. Flash：Flash 収集モード

パラメータ説明

プロジェクターを使用する時の 2D 画像（深度ソース）収集モードを選択する詳細な説明は2D Flash 露出モードをお読みください。

可視性

初級、専門、グル

オプション

  • 快速：3D データの一部として 2D 画像（深度ソース）を収集するので速度は速い。ただ連続キャプチャする場合には 2D 画像（深度ソース）の更新頻度は低い（約 5s に一回）

  • リアルタイム：2D 画像（深度ソース）を別々に取得する（速度は遅くなる可能性がある）。連続キャプチャする場合には 2D 画像（深度ソース）の更新頻度は高い（約 1s に一回）

調整説明

現場での収集速度と連続キャプチャする時の画像の更新頻度の要求に応じて調整してください。

  • リアルタイムを選択した時、Flash 露出時間、カメラのゲイン、投影光の輝度パラメータが調整可能。

  • 快速を選択した時、2D 画像（深度ソース）の輝度は 3D パラメータクラスの露出時間とカメラのゲイン、投影光の輝度パラメータに影響される。3D パラメータクラスの露出回数を 2 に設定すると、2D画像（深度ソース）の輝度は以下のパラメータから影響される

    • 二回の露出の露出時間パラメータ値ののうち、大きい方の値

    • 二回の露出のカメラのゲインパラメータ値ののうち、大きい方の値

    • 二回の露出の投影光の輝度パラメータ値ののうち、大きい方の値

1.2.4. Flash：Flash 露出時間

パラメータ説明

Flash モードをリアルタイムに設定した時に 2D 画像（深度ソース）収集時の露出時間を設定する

可視性

初級、専門、グル

設定範囲

0.1~99ms

調整説明

暗い現場では露出時間を長く設定し、明るい現場では短く設定してください。

1.2.5. Flash：投影光の輝度

パラメータ説明

Flash 収集モードがリアルタイムになっている時に、照射する構造化光の輝度を設定する

可視性

専門、グル

オプション

20~100%

調整説明

無し

1.2.6. カメラのゲイン

パラメータ説明

2D 画像（深度ソース）の輝度を高くするために使用する。ノイズが拡大する可能性がある

可視性

専門、グル

オプション

0~16dB

調整説明

露出時間、Flash 露出時間または投影光の輝度を調整しても輝度を改善できない場合に使用する

異なるカメラのゲイン値に設定した（その他のパラメータは同じ）ときに取得した 2D 画像（深度ソース）は以下のようです：

0 5 10

2D 画像（深度ソース）

gain 0 2d

gain 5 2d

gain 10 2d

2. 3D パラメータ

このグループのパラメータは、深度データの計算に使用される画像に影響を与えるため、深度画像と点群の品質に影響します。

露出アシスタントを使用すれば推奨された露出パラメータが使用できます。3D パラメータの右の自動的設定をクリックして露出アシスタントウィンドウを開きます。

2.1. 露出回数

パラメータ説明

露出時間の数を設定する

可視性

初級、専門、グル

オプション

1~2

調整説明

  • 露出回数を 1 以上に設定した場合、各露出ごとに露出時間、カメラのゲイン、投影光の輝度を個別に設定する必要があります。

  • 露出回数が多いほど、深度画像と点群の取得にかかる時間が長くなる。画質を確保しつつ、できるだけ露出回数を減らしてください。

2.1.1. 露出時間拡張

パラメータ説明

コーディングモードを透明または反射に設定した場合に使用できます。露出時間の上限を 30.0ms から 99.0ms に拡張することで黒い板金部品や反射性プラスチック部品などに対応できます。

可視性

グル

オプション

デフォルトではチェックが外れている

調整説明

コーディングモードを快速または精確に設定すると使用できません。

2.1.2. 露出時間

パラメータ説明

深度データを取得する時の露出時間を設定する

露出回数を 1 以上に設定した場合、各露出ごとに露出時間を個別に設定する必要があります。

可視性

初級、専門、グル

オプション

  • コーディングモードを快速または精確に設定した場合：0.1ms~99.0ms。

  • コーディングモードを透明または反射に設定した場合：0.1ms\~30.0ms（デフォルト）。露出時間拡張を適用すると 0.1ms~99.0ms になります。

調整説明

  • 暗色の物体に対して露出時間を長く設定し、明色の物体に対して短く設定する

  • 露出時間が長すぎたり短すぎたりすると、情報が失われる可能性があるので、適切に調整してください

2.1.3. カメラのゲイン

パラメータ説明

深度画像を明るくするために使用します。ただ、ノイズが拡大する恐れがあります。

露出回数を 1 以上に設定した場合、各露出ごとにカメラのゲインを個別に設定する必要があります。

可視性

専門、グル

オプション

0~16dB

調整説明

露出時間を調整しても輝度を改善できない場合に使用する

異なるカメラのゲイン値に設定した（その他のパラメータは同じ）ときに取得した深度画像は以下のようです：

0 5 10

深度画像

gain 0 depth

gain 5 depth

gain 10 depth

2.1.4. 投影光の輝度

パラメータ説明

プロジェクターによる構造化光の輝度を調整する

露出回数を 1 以上に設定した場合、各露出ごとに投影光の輝度を個別に設定する必要があります。

可視性

専門、グル

オプション

20~100%

調整説明

無し

2.2. 投影

2.2.1. コーディングモード

パラメータ説明

投光する構造化光のパターンを選択する

可視性

専門、グル

オプション

  • 快速：不透明、非反射性物体に適用。撮影速度を重視する

  • 精確：不透明、非反射性物体に適用。深画像度データの品質を重視する

  • 透明：透明物体に適用。深度画像データの品質改善可能

  • 反射：高反射性物体に適用。深度画像データの品質改善可能

調整説明

実際のニーズに応じて調整してください
適用シーン

透明 を使用すると、透明物体の深度データ品質を改善できます。以下のような物体に適用できます。

  • 生理食塩液バッグ

  • マットプラスチック試験管

  • 商品のプラスチック包装（ビニール、ビン、ボルト、ケースなど）

ただし、透明 を選択すると以下のことにご注意ください。

  • 完全透明物体（普通のプラスチック試験管など）のデータを大幅に改善できません。

  • 物体の曲がりが激しい部分のデータを大幅に改善できません。

  • 積み重ねられている透明物体のデータを大幅に改善できません。

  • 背景が明るい、または背景が反射する場合にデータを大幅に改善できません。

  • 環境の照明が強い、または激しく変化する場合にデータを大幅に改善できません。

  • 2D モノクロカメラを使用するとき、青色の構造化光を投光するため、透明物体に青色の物体がある場合にデータを大幅に改善できません。

  • 不透明、非反射性物体の場合、コーディングモードを精確と快速に設定した時に取得する点群は以下のようです。

    精確 快速

    coding accurate

    coding fast

  • 非透明物体の場合、コーディングモードを精確と透明に設定した時に取得する点群は以下のようです。

    精確 透明

    fringe for trans accurate

    fringe for trans translucent

  • 不透明、非反射性物体の場合、コーディングモードを精確と反射に設定した時に取得する点群は以下のようです。

    精確 反射

    fringe for reflect accurate

    fringe for reflect reflective
2.2.1.1. 反射：処理モード

パラメータ説明

反射コーディングモードを使用する時のデータ処理モードを選択する

可視性

専門、グル

オプション

  • より速い：処理速度がより速いが深度データの損失が発生する恐れがある。複雑な反射がないシーンに適用

  • より完全：より完全な深度データが取得できる。側面が多重反射するコンテナを使用するなど複雑な反射が発生するシーンに適用

  • 薄型ワーク強化モード：処理速度はより完全モードと同じく、エッジが薄い金属部品（板金部品など）に対してはより品質の高いデータを取得可能

調整説明

実際のニーズに応じて調整してください。

2.2.2. ちらつき防止モード

パラメータ説明

ちらつきとは、環境光の急速で周期的な明暗の変化を指す。ちらつきは、深度データの変動を引き起こす。構造化光の投光頻度を調整することで改善可能

可視性

専門、グル

オプション

  • Off

  • AC50Hz

  • AC60Hz

調整説明

所在地の周波数に合わせてお選びください。ほとんどの国では、50Hz が採用されており、アメリカと一部のアジアの国・地域では 60Hz が使用されている

3D パラメータクラスのコーディングモードを透明または反射に設定するとちらつき防止モード機能は使用できません。

ちらつき防止モードを不使用/使用したときに取得した深度画像の比較：

不使用 使用

anti flicker 1

anti flicker 2

2.2.3. パルスフリッカー抑制

パラメータ説明

有効にすると、短時間・低頻度で急激に発生するパルス状のフリッカーがデータ取得に与える影響を抑制し、取得の安定性を向上させます。

可視性

専門、グル

オプション

デフォルトではチェックが外れている

調整説明

3D パラメータクラスのコーディングモードを精確に設定するとパルスフリッカー抑制機能は使用できません。

3. 点群後処理

3.1. アーティファクト除去

パラメータ説明

点群の外れ値を除去するアーティファクトとは、視野の遮断などにより点群に生じた間違ったデータのことです。

可視性

専門、グル

オプション

  • Off

  • Weak

  • Normal

  • Strong

オプション

デフォルトではチェックが外れている

3.2. 法線方向の外れ値除去

パラメータ説明

深度の激しい変化による異常な点（コンテナの壁付近の白飛びなど）を除去する

可視性

専門、グル

オプション

  • Off

  • Weak

  • Normal

  • Strong

オプション

デフォルトではチェックが外れている

3.3. 外れ値除去

パラメータ説明

点群のノイズを除去する。外れ値とは、対象物の点群から離れた点の集まりのこと

可視性

初級、専門、グル

オプション

0~10

調整説明

  • 強度が高いほど、より多くの外れ値が除去される

  • 対象物に複数の部分がある場合、高強度の外れ値の除去により点群の一部が除去される可能性がある。例えばコップやポットの場合に、取っ手の点群が除去されることがある

3.4. ノイズ除去

パラメータ説明

対象物の表面付近のノイズを除去するノイズとは、表面付近の外れ値のこと

可視性

専門、グル

オプション

  • Off

  • Weak

  • Normal

  • Strong

調整説明

  • 強度が高いほど、より多くのノイズが除去されるが、対象物表面のディテールのロスが発生する可能性がある

  • 強度が高いほど計算により長い時間がかかる

異なるノイズ除去に設定した（その他のパラメータは同じ）ときに取得した点群は以下のようです：

Off Weak

noises removal off

noises removal weak

Normal

Strong

noises removal normal

noises removal strong
この機能を使用して必要な点群が除去された場合、ノイズ除去の強度を低くしてください。ただし、こうすればより多くのノイズが残ります。

3.5. 表面平滑化

パラメータ説明

点群の深度変化を減らし、点群を実物の表面に近づけることが可能。ただし、一部の物体表面ディテールのロスが発生する

可視性

初級、専門、グル

オプション

  • Off

  • Weak

  • Normal

  • Strong

調整説明

  • 表面平滑化の強度が高いほどより多くのディテールのロスが発生する

  • 表面平滑化の強度が高いほど計算により長い時間がかかる

異なる表面平滑化に設定した（その他のパラメータは同じ）ときに取得した点群は以下のようです：

Off Weak

cloud smoothing off

cloud smoothing weak

Normal

Strong

cloud smoothing normal

cloud smoothing strong

3.6. 点群補完

パラメータ説明

点群の欠損を補完し、より完全な対象物表面データを取得する

可視性

専門、グル

オプション

  • Off

  • Weak

  • Normal

  • Strong

調整説明

点群の欠損に応じて調整してください

3.7. 縞コントラストしきい値

パラメータ説明

点群のノイズを除去する。外れ値除去とノイズ除去を調整しても改善できない場合に使用する

可視性

初級、専門、グル

設定範囲

1~100

調整説明

  • 値が小さいほど除去される点が多くなり、値が大きいほど除去される点が少なくなる

  • このパラメータの値を大きくすると点群のノイズを除去できるが、暗い対象物の点のロスが発生することがある

異なる縞コントラストしきい値に設定した（その他のパラメータは同じ）ときに取得した点群は以下のようです：

3 15 30

signal contrast threshold 3

signal contrast threshold 15

signal contrast threshold 30

3.8. アーティファクト除去

パラメータ説明

点群にある対象物の輪郭や曲がる箇所のアーティファクトを除去します。アーティファクトとは、対象物のエッジにはないが遮蔽などにより生じた誤ったデータです。

可視性

専門、グル

設定範囲

デフォルトではチェックが外れている

調整説明

  • 対象物の外部輪郭または曲がる箇所にアーティファクトがあり、かつ結果に影響する場合には使用してください。

  • 対象物点群にはカメラ座標系 Z 軸との角度が小さい面に対しては、角度が小さいほど、アーティファクト除去時にその面の点群データが除去される可能性が高くなります。

以下図では、黄色い点はアーティファクトです。

artifact

アーティファクト除去機能をオフ・オンにした結果

オフ オン

edge artifact removal disable

edge artifact removal enable

4. 深度範囲

パラメータ説明

Z 方向の ROI を設定する。カメラ稼働距離の範囲内に深度範囲を設定することで深度範囲外のデータを除去できる

可視性

初級、専門、グル

調整説明

  • 深度範囲を適切な範囲に調整し、深度画像と点群の完全性を確保する。範囲が広すぎると干渉になり、範囲が狭すぎるとロスが発生する

  • 設定方法は、深度範囲を設定をご参照ください

異なる深度範囲の効果の比較は以下の通りです：

範囲が広すぎる 範囲が適切 範囲が狭すぎる

depth large

depth moderate

depth small

depth large 1

depth moderate 1

depth small 1

深度範囲を設定

以下の手順を実行して深度範囲を調整してください：

  1. 深度範囲の右の編集をクリックし、深度範囲を設定ウィンドウを開きます。

  2. 点群を更新をクリックして新しい点群を取得します。

  3. 点群の位置を調整：深度範囲の上・下限を表示する 2つの灰色の長方形が見えるように調整します。

    set depth range

  4. 深度範囲調整：スライダーをドラッグして深度範囲を大まかに調整します。それで値を入力して深度範囲を精確に指定します。

    深度範囲が適切かを判断：必要なディテールが全部灰色長方形の中にあり、ほとんどのノイズと外れ値はこの領域外にあること。

  5. すると、右下の保存をクリックします。

  • 推奨値をクリックして深度範囲を現在のカメラの推奨稼働距離に設定することができます。

  • リセットをクリックして深度範囲を前回に保存した値にすることができます。

5. ROI

パラメータ説明

深度画像と点群の XOY 方向の関心領域を設定し、それ以外の点を除去する

可視性

初級、専門、グル

オプション

なし

調整説明

ROI 設定をご参照ください

ROI 設定

  1. 自動露出 ROI 設定の右の編集をクリックして ROI 設定ウィンドウを開きます。

  2. ROI を選択して調整します。ROI をドラッグすることで移動できます。アンカーポイントをドラッグすることで ROI を調整できます。

  3. 適用をクリックします。

    quick setroi

    • クリアをクリックすると設定をクリアできます。

    • この画面には、2D 画像（深度ソース）が表示されます。画像の輝度を調整したい場合、2D 画像（深度ソース）露出モードグループの露出モードを調整してください。

  4. 画像を再度撮影し、深度画像または点群を表示して、設定した ROI の効果を確認します。

    quick setroi 1

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