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産業用ビジョンの性能におけるRAW画像圧縮の影響の評価

22.10.25 03:25 PM By Julie Van Roy

Euresys社とintoPIXの欧州IMAGINATIONプロジェクトの共同研究

現代の産業ビジョンにおけるデータ・チャレンジ

今日の検査システムは、センサー解像度の向上、フレームレートの高速化、より厳しい精度要求によって、かつてないほど多くの視覚データを取得しています。
しかし、このような進歩に伴い、膨大な量の画像データを効率的に伝送、処理、保存しなければならないという課題も増加しています。

従来の圧縮ソリューションでは、遅延時間や 画像の劣化が発生することが多く、スピードと精度が重要な自動検査環境ではどちらも受け入れがたかったです。


そこでEuresys社とintoPIXのコラボレーションは、ひとつの重要な疑問から始まりました: 

>>RAW画像圧縮は、検査性能を損なうことなく、データ負荷を効果的に軽減できますか?


調査の実施方法

IMAGINATION欧州プロジェクトの一環として、Euresys社とintoPIXの両社の専門知識を結集し、実際の検査シナリオにおける圧縮の詳細な評価を実施しました。

  • 画像取得と解析のリーダーであるEuresys社は工業用画像データセットを提供し、同社のOpen eVisionソフトウェア・スイートを使用して検査品質評価を実施しました。

  • intoPIXTicoRAWで、これはRAWベイヤーおよびモノクロセンサー・データ用に特別に設計された圧縮技術で、超低レイテンシーで画像の精度を維持します。


キャリブレーション、サブピクセル測定、パターンマッチング、オブジェクトおよびコード検出、色解析を含む7つの検査ケースを分析しました。

各テストは、圧縮率(2:1、3:1、5:1)と最適化プロファイル(PSNRとVISUAL)を変えて実施しました。

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"RAW画像圧縮が工業用ビジョン画像システムの性能に与える影響と評価"

このホワイトペーパーでは、実験セットアップの全容、詳細なテスト結果、そしてこれらの発見の背景にある技術的な分析を紹介しています。

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主な調査結果

その結果 TicoRAWは、検査精度を維持しながら、卓越した圧縮効率を実現することが確認されました:

  • 3:1圧縮→欠陥検出、測定精度、偽陽性率に測定可能な差はない。

  • 5:1の圧縮→ 影響は最小限に抑えられ、ほとんどのシステムで信頼性の高いパフォーマンスを維持。

  • 最適化されたパラメータ→ コーデックとアルゴリズムの設定を微調整することで、高い比率でも結果はほぼロスレスの精度に達します。


要約:最大80%のデータ削減を実現しながら、検査性能の目に見える劣化や機能的な劣化はありません。

これは業界にとって何を意味するか

本研究の結果は、軽量RAW圧縮が産業用ビジョンパイプラインに自信を持って導入できることを示しています。
そのメリットは大きい:

  •  低い帯域幅とストレージ要件

  •  遅延時間の短縮と処理の高速化

  •  簡素化されたシステム・アーキテクチャとコスト削減

  •  高解像度・高速検査をスケーラブルにサポート


センサーや画像取得の段階で圧縮を直接統合することにより、システム設計者は、精度を犠牲にすることなく、より速く、よりスマートで、より効率的な検査システムを構築することができます。

コラボレーションについて

この研究は、イメージング技術におけるベルギーの2人のリーダーによって、IMAGINATIONヨーロッパプロジェクト内で実施されました:

  • Euresys社 - マシンビジョンへの画像取得、プロセスや解析の専門

  • intoPIX- カメラ、センサー、組み込みシステム向けの高度な画像圧縮のエキスパートです。


これらは共に、今日の画像処理の課題に対応できる、効率的で高性能な次世代のビジョンシステムへの道を開くものです。

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TicoRAWは、完全な画質を維持しながら、帯域幅とストレージを削減することで、rawセンサーデータを最適化します。AIを活用したマシンビジョン、工業検査、自動車知覚のためのリアルタイム処理を可能にします。

JPEG XSは、超低遅延で視覚的なロスレス画像圧縮を実現し、リアルタイムの高品質映像伝送を保証します。医療用画像、産業用ビジョン、AI駆動型アプリケーションの帯域幅と処理を最適化します。

マシンビジョンは、AI主導の自動化で高速で高品質な画像処理を必要とします。intoPIXは、超低レイテンシー、高効率圧縮により、帯域幅とストレージを削減しながらリアルタイム性能を確保し、マシンビジョンを最適化します。