マシンビジョンの用語集

以下は、マシンビジョン分野に関連する一般的な定義です。

一般的な関連分野

• マシンビジョン
• コンピュータービジョン
• 画像処理
• 信号処理

• 1394。FireWire は、 Apple 社のIEEE 1394 インターフェイスのブランド名です。i.Link ( Sonyの名称) または IEEE 1394 (ただし、1394 規格ではバックプレーン インターフェイスも定義されています) とも呼ばれます。これは、パーソナル コンピュータ (およびデジタル オーディオ/デジタル ビデオ) のシリアル バス インターフェイス規格であり、高速通信とアイソクロナス リアルタイム データ サービスを提供します。
• 1D。1次元。
• 2D コンピュータ グラフィックス。主に 2 次元モデル (2D ジオメトリ モデル、テキスト、デジタル画像など) から、それらに固有の技術を使用して、コンピュータ ベースでデジタル画像を生成します。

• 3D コンピュータ グラフィックス。3Dコンピュータグラフィックスは、計算の実行と 2D 画像のレンダリングを目的として、幾何学的データの3 次元表現がコンピュータに保存される点で2Dコンピュータ グラフィックスと異なります。このような画像は、後で表示する場合とリアルタイムで表示する場合があります。これらの違いにもかかわらず、3D コンピュータ グラフィックスは、ワイヤ フレーム モデルの2D コンピュータベクター グラフィックスや最終的なレンダリング表示の 2D コンピュータラスター グラフィックスと同じアルゴリズムを多く利用しています。コンピュータ グラフィックス ソフトウェアでは、2D と 3D の区別があいまいになることがあります。2D アプリケーションでは、照明などの効果を実現するために 3D 技術が使用されることがあり、主に 3D では 2D レンダリング技術が使用されることがあります。

• 3D スキャナー。これは、現実世界の物体または環境を分析して、その形状と色に関するデータを収集するデバイスです。収集されたデータは、さまざまなアプリケーションに役立つデジタル 3 次元モデルを作成するために使用できます。

• 収差。光学的には、焦点外れとは、最も焦点が合った平面または表面から光軸に沿って移動することを意味します。一般に、焦点外れは画像の鮮明度とコントラストを低下させます。シーン内の鮮明で高コントラストのエッジであるべき部分が、緩やかな変化になってしまいます。
• 代数距離または代数誤差。点x _iからで定義される曲線または面までは の値データ点( x _i , 0)とモデル関数f最小二乗問題における残差。この用語は主にコンピュータービジョンで使用されます。^[1][1][2]${\displaystyle f(x,\beta )=0}$${\displaystyle f(x_{i},\beta )}$
• 絞り。写真撮影やマシンビジョンの文脈では、絞りは写真レンズの絞りの直径を指します。絞りを調整することで、フィルムやイメージセンサーに到達する光の量を制御することができます。
• アスペクト比 (画像)。画像のアスペクト比は、表示される幅を高さで割った値です (通常は「 x : y」と表されます)。
• 角度解像度。光学望遠鏡、電波望遠鏡、顕微鏡、カメラ、目などの画像形成デバイスの分解能を表します。
• 自動光学検査。

• バーコード。バーコード (バーコードとも呼ばれる) は、機械が読み取り可能な形式で情報を表面上に視覚的に表現したものです。
• ブロブ検出。画像ランドマークとして、接続されたピクセルの個別のブロブ (灰色のオブジェクト内のブラックホールなど) を画像で検査します。これらのブロブは、多くの場合、機械加工、ロボットによるキャプチャ、または製造上の欠陥の光学ターゲットを表します。
• ビットマップ。ラスター グラフィック イメージ、デジタル イメージ、またはビットマップは、コンピューターのモニター、用紙、またはその他の表示デバイス上のピクセルまたは色の点の一般的な長方形のグリッドを表すデータ ファイルまたは構造です。

• カメラ。カメラは、1 枚または連続して写真を撮るために使用されるデバイスです。1 枚だけ写真を撮るカメラは、ビデオ カメラと区別するために写真カメラと呼ばれることがあります。
• カメラ リンク。カメラ リンクは、ナショナル セミコンダクターのチャンネル リンク インターフェイスに基づいてコンピュータ ビジョン アプリケーション用に設計されたシリアル通信プロトコルです。カメラ、ケーブル、フレーム グラバーなどの科学および産業用ビデオ製品を標準化する目的で設計されました。この規格は、世界的なマシン ビジョン業界の業界団体であるAutomated Imaging Association (AIA) によって維持および管理されています。
• 電荷結合素子。電荷結合素子 (CCD) は、連結されたコンデンサのアレイを含む集積回路で構成された、画像を記録するためのセンサーです。CCD センサーとカメラは、CMOS センサーとカメラよりも感度が高く、ノイズが少なく、高価になる傾向があります。

• CIE 1931 色空間。色の知覚の研究において、最初に数学的に定義された色空間の 1 つは、1931 年に国際照明委員会(CIE)によって作成されたCIE XYZ 色空間( CIE 1931 色空間とも呼ばれるでした。
• CMOS。CMOS (「シーモス」) は相補型金属酸化膜半導体の略で、集積回路の主要なクラスです。マシンビジョン用の CMOS イメージング センサーは CCD センサーよりも安価ですが、ノイズが多くなります。
• CoaXPress 。CoaXPress (CXP) は、同軸ケーブルを介した非対称高速シリアル通信規格です。CoaXPress は、高速画像データ、低速カメラ制御、および電力を 1 本の同軸ケーブルで組み合わせます。この規格は、日本インダストリアル イメージング協会 (JIIA) によって管理されています。
• 色。光の周波数（または波長）の知覚であり、音の高さ（または音符）が音の周波数または波長の知覚であるのに例えることができます。
• 色覚異常。色覚異常とも呼ばれ、人間の場合、他の人が区別できる色の一部または全部の違いを認識できない状態です。
• 色温度。「白色光」は一般に色温度で表現されます。従来の白熱光源の色温度は、理論上の加熱された黒体放射体と色相を比較して決定されます。ランプの色温度は、加熱された黒体放射体がランプの色相と一致するケルビン単位の温度です。
• 色覚。色覚とは、生物または機械が反射または放射する光の波長（または周波数）に基づいて物体を区別する能力です
• コンピュータビジョン。コンピュータが画像の内容を「理解」できるようにする方法の研究と応用。
• コントラスト。視覚において、コントラストとは、物体（または画像内のその表現）を他の物体や背景と区別できるようにする視覚特性の違いです。
• C マウント。CCD カメラの光学レンズ用の標準化されたアダプタです。C マウント レンズのバック フォーカス距離は 17.5 mm で、「CS マウント」レンズのバック フォーカス距離は 12.5 mm です。C マウント レンズは、5 mm 延長アダプタを使用することで CS マウント カメラで使用できます。C マウントは、直径 1 インチ、1 インチあたり 32 スレッドのマウント スレッドです (1"-32UN-2A)。
• CS マウント。Cマウントと同じですが、焦点が 5 mm 短くなります。CS マウント レンズは C マウント カメラでは動作しません。CS マウントは、直径 1 インチ、1 インチあたり 32 個のネジ山があるマウント スレッドです。

• データ マトリックス。2 次元バーコード。
• 被写界深度。光学、特に写真や機械視覚において、被写界深度 (DOF) とは、焦点が合っているように見える被写体の前後の距離のことです。
• 奥行き知覚。奥行き知覚は世界を三次元で知覚する視覚能力です。これは多くの高等動物に共通する特性です。奥行き知覚により、見る人は物体までの距離を正確に測定できます。
• 絞り。光学において、絞りは中央に開口部（アパーチャ）がある薄い不透明な構造です。絞りの役割は、アパーチャを通過する光以外の光の通過を阻止することです。

• エッジ検出。ED は、デジタル画像内で光度が急激に変化する点をマークします。また、オブジェクトまたは空間分類群のシルエットの光度変化点もマークします。
• 電磁干渉。無線周波数干渉 (RFI) は、急速に変化する信号を伝送する電気回路から、その通常の動作の副産物として放出される電磁放射線であり、他の回路に不要な信号 (干渉またはノイズ) を誘導します。

• FireWire。 FireWire (i.Link または IEEE 1394 とも呼ばれる) は、高速通信を実現するパーソナル コンピュータ (およびデジタル オーディオ/ビデオ) のシリアル バス インターフェイス規格です。産業用カメラのインターフェイスとしてよく使用されます。
• 固定パターンノイズ。
• フラットフィールド補正。
• フレーム グラバー。アナログ ビデオ信号またはデジタル ビデオ ストリームから個々のデジタル静止フレームをキャプチャする電子デバイス。
• 縞模様投影技術。測定対象物の表面に縞模様を表示するプロジェクターと、画像を記録する 1 台以上のカメラを使用する 3D データ取得技術。
• 視野。視野 (FOV) は、マシン ビジョン システムによって 1 度に見ることができる部分です。視野は、システムのレンズと、対象物とカメラ間の動作距離によって決まります。
• 焦点。物体の点からの光が画像内で可能な限り収束している場合、画像、または画像点や領域は焦点が合っていると言われます。逆に、光が十分に収束していない場合は焦点が合っていないと言われます。これらの条件の境界は、錯乱円基準によって定義されることがあります。

• 色域。コンピュータグラフィックスや写真などの色再現において、色域、または色域 / ˈ ɡ æ m ə t /は、特定の色の完全なサブセットです。
• グレースケール。グレースケールのデジタル画像は、各ピクセルの値が 1 つのサンプルである画像です。この種の表示画像は、通常、最も弱い強度の黒から最も強い強度の白まで変化するグレーの濃淡で構成されていますが、原理的にはサンプルは任意の色の濃淡として表示することも、異なる強度のさまざまな色でコード化することもできます。
• GUI。グラフィカル ユーザー インターフェイス (または GUI、「グーイ」と発音されることもあります) は、テキストに加えてグラフィカル イメージやウィジェットを直接操作するという比喩を通じてコン​​ピューターと対話する方法です。

• ヒストグラム。統計学において、ヒストグラムは表形式の頻度をグラフで表示したものです。ヒストグラムは、指定された複数のカテゴリのそれぞれにケースがどの程度の割合で該当するかを示す表のグラフ版です。ヒストグラムは、棒グラフとは異なり、値を表すのが高さではなく棒の面積であり、カテゴリの幅が均一でない場合、これは重要な違いです (Lancaster、1974)。カテゴリは通常、ある変数の重複しない間隔として指定されます。カテゴリ (棒) は隣接している必要があります。
• ヒストグラム (色)。コンピュータ グラフィックスと写真において、色ヒストグラムは、画像内の色の分布を表すもので、通常は2 次元(2D) または 3 次元 (3D)の色空間で、指定された色範囲の各セットのピクセル数をカウントすることによって得られます。ヒストグラムは、さまざまなイベント クラスの発生頻度に関する分布の標準的な統計的記述です。色の場合、イベント クラスは色空間内の領域です。

• HSV 色空間。HSV (色相、彩度、値) モデルは HSB (色相、彩度、明度) とも呼ばれ、3 つの構成要素に基づいて 色空間を定義します。
  • 色相、色の種類（赤、青、黄色など）
  • 彩度、色の鮮やかさ、色純度
  • 明度、色の明るさ

• 画像ファイル形式。画像ファイル形式は、画像データを整理して保存するための標準化された方法を提供します。この記事では、写真やその他の画像情報を保存するために使用されるデジタル画像形式について説明します。画像ファイルは、ピクセルまたはベクター (幾何学的) データで構成され、表示プロセスでピクセルにラスタライズされますが、ベクター グラフィック表示ではいくつかの例外があります。画像を構成するピクセルは、列と行のグリッドの形をしています。画像内の各ピクセルには、明るさと色を表すデジタル数値が格納されます。
• 画像のセグメンテーション。

• 赤外線画像。サーモグラフィーカメラを参照。
• 白熱電球。白熱電球は、電流によって白熱したフィラメントを使用して光を生成します。

• JPEG。JPEG (ジェイペグと発音) は、写真画像の非可逆圧縮で最も一般的に使用される標準的な方法です。

• ケル係数。個別表示デバイスの有効解像度を決定するために使用されるパラメータです。

• レーザー。物理学において、レーザーとは、特定のメカニズムを通じて光を放射する装置であり、レーザーという用語は、光の増幅による誘導放出の頭字語です。
• レンズ。レンズは、光を収束させて集中させたり、発散させたりするための装置で、通常は成形されたガラス片から形成されます。レンズを組み合わせて、標準レンズや望遠レンズなどのより複雑な光学システムを形成することもできます。
• レンズ コントローラー。レンズ コントローラーは、電動 (ZFI) レンズを制御するために使用されるデバイスです。レンズ コントローラーは、カメラに内蔵されている場合や、手動で使用するスイッチのセットである場合、またはコンピューターでレンズを制御できる高度なデバイスである場合があります。
• 照明。照明とは、ランプなどの人工光源、または自然光を指します。

• 計測学。計測学は測定の科学です。計測学ではマシンビジョンがさまざまな用途に使用されています。
• マシンビジョン。MV は、コンピュータービジョンを産業および製造業に応用したものです。
• 動きの知覚。MP は、何らかの視覚入力に基づいて、視覚シーン内で移動する物体や表面の速度と方向を推測するプロセスです。

• ニューラル ネットワーク。NN は、コネクショニスト アプローチに基づく情報処理に数学的または計算モデルを使用する、相互接続された人工ニューロンのグループです。ほとんどの場合、ANN は、ネットワークを流れる外部または内部の情報に基づいて構造を変更する適応型システムです。
• 標準レンズ。マシン ビジョンでは、標準レンズまたはエントロセントリック レンズは、より長い焦点距離またはより短い焦点距離のレンズと比較して、一般的に「自然な」遠近感を持つとされる画像を生成するレンズです。焦点距離の短いレンズは広角レンズと呼ばれ、焦点距離の長いレンズは望遠レンズと呼ばれます。

• 光学式文字認識。通常は OCR と略され、タイプされたテキストの画像 (通常はスキャナーで取り込んだもの) を機械で編集可能なテキストに変換したり、文字の画像を (ASCII または Unicode) で表す標準のエンコード方式に変換したりするように設計されたコンピューター ソフトウェアを使用します。
• 光学解像度。システムが電磁気的手段によって物理的な詳細を区別、検出、および/または記録する能力を表します。システムは、イメージング システム (例: カメラ) または非イメージング システム (例: クアッド セル レーザー検出器) のいずれかです。
• 光伝達関数。

• パターン認識。これは機械学習の領域内の分野です。あるいは、生データを取得し、データのカテゴリに基づいてアクションを実行する行為として定義することもできます。これは、教師あり学習の手法の集合です。
• ピクセル。ピクセルは、コンピューターのメモリまたは画面内の画像表現を構成する多数の小さな点の 1 つです。
• ピクセル化。コンピュータ グラフィックスにおいて、ピクセル化とは、ビットマップまたはビットマップの一部を非常に大きなサイズで表示することによって生じる効果であり、ビットマップを構成する小さな単色の四角形表示要素である個々のピクセルが見えるようになります。
• プライムレンズ。焦点距離が固定されたレンズの機械的アセンブリ。焦点距離が可変のズームレンズとは対照的です。

• Q係数（光学）。光学では、共振空洞のQ係数は次のように表される。

${\displaystyle Q={\frac {2\pi f_{o}{\mathcal {E}}}{P}}}$、

ここで、は共振周波数、はキャビティに蓄積されたエネルギー、 は消費される電力です。光Qは、共振周波数とキャビティ共振の帯域幅の比に等しくなります。キャビティ内の共鳴光子の平均寿命は、キャビティのQに比例します。レーザーのキャビティのQ係数が低い値から高い値に突然変化すると、レーザーは、レーザーの通常の連続出力よりもはるかに強い光パルスを放射します。この技術は、Q スイッチングとして知られています。 ${\displaystyle f_{o}}$${\displaystyle {\mathcal {E}}}$${\displaystyle P=-{\frac {dE}{dt}}}$

• 関心領域。関心領域 (ROI と略されることが多い) は、特定の目的のために識別されたデータセット内の選択されたサンプルのサブセットです。

• RGB。RGBカラー モデルは、赤、緑、青の光をさまざまな方法で組み合わせて他の色を作成する加法モデルを利用します。
• ROI。関心領域を参照してください。
• 前景、図、オブジェクト。空間分類も参照してください。

• S ビデオ。セパレート ビデオは、 S ビデオと略され、 Y/C (または誤ってS-VHSや「スーパー ビデオ」) とも呼ばれ、1 つの信号ラインですべての信号を伝送するコンポジット ビデオとは異なり、ビデオ データを 2 つの別々の信号 (明るさと色) として伝送するアナログ ビデオ信号です。最も一般的に実装されている S ビデオは、高帯域幅の480iまたは576i解像度のビデオ、つまり標準精細度のビデオを伝送します。同じケーブルでオーディオは伝送されません。
• シャインプルーフ原理。
• シャッター。シャッターは、画像センサーに適切な量の光を当てて景色の永久画像を作成する目的で、一定時間光を通過させる装置です。
• シャッター速度。マシン ビジョンでは、シャッター速度とは、画像を撮影する際にシャッターが開いたままになり、光がイメージング センサーに到達できるようにする時間です。レンズの絞りの変化と組み合わせることで、デジタル カメラのイメージング センサーが受け取る光の量を調整します。
• スマート カメラ。スマート カメラは、画像キャプチャ回路に加えて、外部処理ユニットを必要とせずに画像から情報を抽出できるプロセッサと、結果を他のデバイスで利用できるようにするためのインターフェイス デバイスを含む統合マシン ビジョン システムです。
• 空間分類。空間分類は、シーン アーキテクチャ内の相互に排他的ではないピクセル領域で構成される情報粒子です。ゲシュタルト心理学における図と地の指定に似ていますが、前景、オブジェクト グループ、オブジェクト、および顕著なオブジェクト部分を含むように拡張されています。
• 構造化光 3D スキャナー。既知の照明パターン (多くの場合、グリッドまたは水平バー) をシーンに投影するプロセス。これらのパターンが表面に当たったときに変形する様子から、ビジョン システムはシーン内のオブジェクトの深度と表面情報を計算できます。
• SVGA。Super Video Graphics Array は、ほとんどの場合 Super VGA または単に SVGA と略され、広範囲のコンピュータ ディスプレイ標準をカバーする広い用語です。

• テレセントリック レンズ。画像形成光線の幾何学的特性に関して特殊な特性を持つ複合レンズ。マシン ビジョン システムでは、通常、テレセントリック レンズは、レンズからのさまざまな距離の範囲内および視野全体にわたって画像の寸法と幾何学的不変性を実現するために使用されます。
• 望遠レンズ。焦点距離が通常のレンズの焦点距離よりも大幅に長いレンズ。
• サーモグラフィー。熱画像、赤外線画像の一種。
• TIFF . Tagged Image File Format (略称 TIFF) は、主に写真や線画などの画像を保存するためのファイル形式です。

• USB。ユニバーサル シリアル バス (USB) は、通常は PC などのコンピューターにデバイスを接続するためのシリアル バス標準を提供しますが、カメラでも一般的になりつつあります。

• VESA。ビデオ エレクトロニクス標準協会 (VESA) は、1980 年代後半にNEC ホーム エレクトロニクスと他の 8 つのビデオ ディスプレイ アダプタ製造業者によって設立された国際機関です。当初の目標は、800×600 SVGA解像度のビデオ ディスプレイの標準を作成することでした。それ以来、VESA は、主にIBM PC互換コンピュータのビデオ周辺機器の機能に関連する多数の標準を発行してきました。
• VGA 。ビデオ グラフィックス アレイ (VGA) は、1987 年にIBMによって初めて販売されたコンピュータ ディスプレイ規格です。
• ビジョン処理ユニット。マシンビジョンタスクの高速化を目的としたマイクロプロセッサのクラス。

• 広角レンズ。写真や映画撮影において、広角レンズとは、焦点距離が通常のレンズよりも短いレンズのことです。

• X 線。波長が 10 ～ 0.01 ナノメートルの範囲にある電磁放射線の一種で、周波数は 30 ～ 3000 PHz (10 ¹⁵ヘルツ) の範囲に相当します。X 線は主に、診断用医療画像や工業用画像のほか、結晶構造解析に使用されます。X 線は電離放射線の一種であるため、危険な場合があります。

• Y ケーブル。YケーブルまたはY ケーブルは、3 つの端を持つ電気ケーブルで、そのうちの 1 つは共通端で、残りの 2 つの端に分岐しており、文字「 Y」に似ています。Y ケーブルは、通常は短く (12 インチ未満)、多くの場合、端は他のケーブルに接続されますが、必ずしもそうとは限りません。用途は、1 つのオーディオまたはビデオ チャネルを 2 つに分割するだけの単純なものから、高密度コンピュータ コネクタから適切な周辺機器への信号を接合するなどのより複雑なものまであります。

• ズーム レンズ。焦点距離が固定されている単焦点レンズとは対照的に、焦点距離を変更できるレンズの機械的なアセンブリです。ズームの原理については、以下のアニメーションをご覧ください。

• 人工知能の用語集
• フレームグラバー
• Google ゴーグル
• マシンビジョン用語集
• 形態学的画像処理
• オープンCV
• スマートカメラ