おすすめの画像処理装置を比較！基礎知識やできること、選び方までをわかりやすく解説！

画像処理装置は、人の目で行ってきた確認作業を、カメラと処理部で自動化する装置です。生産ラインの途中に置いて、全数をその場で判定する使い方が代表的です。まず、仕組みと形態の違い、できることを押さえましょう。

画像を撮って判定し、結果を出力する仕組み

画像処理装置は、カメラで対象物を撮影し、画像から特徴を取り出して合否を判定します。判定結果は、PLCやロボットへ信号や通信で渡されます。ラインの停止や不良品の排出にも利用できる点が特徴です。

照明とレンズも、画像の質を左右する要素です。同じ対象物でも、光の当て方で見え方が変わるため、撮像環境の整え方が検査の安定性に影響します。

一体型のビジョンセンサとコントローラー型

ビジョンセンサやスマートカメラは、カメラ・照明・処理部を一体にした形態です。構成品を個別に揃える手間が少なく、単体で検査が完結します。設置スペースが限られる現場にも向きます。

コントローラー型は、複数のカメラを1台の処理部につなぐ形態です。高画素やラインスキャン、3Dのカメラも組み合わせられます。その分、カメラや照明の選定が必要になります。

画像処理装置でできること

主な用途は、製品や部品の有無・位置の確認と、寸法・形状の計測です。キズ・汚れ・異物などの外観検査にも使います。

印字・ラベル・コードの読み取りと照合や、ロボットへの位置補正の指示も代表的な用途です。1台で複数の検査を兼ねられる製品もあれば、印字や色の判別に特化した製品もあります。

産業用カメラやAI外観検査との違い

画像処理装置につなぐカメラ単体は、産業用カメラとして区別します。カメラだけでは判定ができません。処理部と検査ソフトも組み合わせる必要があります。

AIを内蔵した単体のカメラは、AIカメラという別の分類です。AIの外観検査ソフトは、AI外観検査にあたります。この記事の比較対象は、判定までを担う画像処理装置です。

編集部メモ：同じ検査でも、有無の確認と微細なキズの検出では、必要な構成が異なります。検査の目的と必要な画素数、設置スペースを整理してから比べると、候補を絞り込みやすくなります。

画像処理装置を選ぶ際には、何を検査するかと、判定結果をどの設備へ渡すかを先に整理することが重要です。この点が合わない製品は、他の機能が充実していても使えません。次の4つの観点で整理しましょう。

検査の内容と必要なツールを決める

最初に、有無・位置の確認、寸法計測、外観検査、文字やコードの読み取りのうち、何をするかを決めます。製品によって、備える検査ツールの種類が異なります。

印字検査や色の判別に特化した製品は、設定が簡単な一方で、キズや寸法の検査には使えません。検査の種類が増える見込みがあるかも確認しましょう。

画素数・処理速度・カメラの台数を確認する

微細な欠陥を見るには、高い画素数が必要です。視野が広い場合や、離れた距離から撮る場合も同様です。一方、画素数が増えると処理時間が延びる傾向があります。

ラインの速度に合わせて、1秒あたりに処理できる検査数も確かめましょう。複数の面を同時に見たいときは、接続できるカメラの台数と種類も条件になります。

PLC・ロボットとの通信を確認する

判定結果を設備に渡す方法は、製品ごとに違います。対応する産業用ネットワークを確認します。EtherNet/IPやPROFINET、EtherCATが代表例です。使っているPLCと照らし合わせましょう。

入出力の点数やエンコーダ連動のトリガも、ラインに組み込む際の条件です。ロボットの位置補正を行う場合は、座標系の変換機能の有無も見ておきましょう。

AI判定機能と設定のしやすさを確認する

ばらつきのある良品や、定義しにくい欠陥の判定では、AIによる判定が役立ちます。AI機能が標準で使えるか、追加のライセンスが必要かは、製品によって異なります。

設定の方法も確かめておきましょう。タッチ画面で数分で済む製品もあれば、PCソフトで作り込む製品もあります。現場の担当者が段取り替えに対応できるかが判断材料です。選定の進め方は画像処理装置の選び方の記事も参考にしてください。

製品を並べるときは、同じ物差しを当てる必要があります。画像処理装置で見る項目は次の5つです。互いに関連するので、まず表で全体像をつかみましょう。

形態（一体型・コントローラー型）

画像処理装置の大枠を決める項目です。カメラ・照明・処理部が一体の製品は、導入が手軽で設置スペースも小さく収まります。コントローラー型は、カメラの種類や台数を広げやすい形態です。

照明やレンズが内蔵か別売かも、この項目で確認します。別売の構成は自由度が高い一方、選定の手間が増える点が違いです。

検査・計測ツールの種類と設定の簡単さ

どの検査ができるかと、どう設定するかを見る項目です。有無・位置・寸法・文字・コードなど、備えるツールの範囲は製品ごとに異なります。特定の検査に絞った製品もある点が違いです。

設定は、本体のタッチ画面で行う製品や、PCの設定ソフトで行う製品があります。ティーチングに必要な時間や、稼働中に編集できるかも比べる点です。

処理速度と接続できるカメラの数・種類

検査の速さと、扱える画像の規模を見る項目です。センサの画素数、1秒あたりに処理できる検査数、プロセッサのコア数などが目安になります。

コントローラー型では、接続できるカメラの台数と種類も差が出ます。対応するカメラは、GigE VisionやUSB3 Vision、ラインスキャン、3Dなどです。

PLC・ロボットとの通信と出力

判定結果を設備へ渡す方法を見る項目です。EtherNet/IPやPROFINET、EtherCATの対応状況が比較の対象です。パラレルの入出力の点数も確認します。

IO-Linkに対応する製品もあります。ロボットの位置補正では、画像上の位置をロボット座標系で送れるかも確認する点です。

AIによる判定機能と学習のしやすさ

AI判定を使えるか、どの程度の手間で使い始められるかを見る項目です。標準機能か、オプションのライセンスかで、導入後の費用が変わります。

少数のサンプルで学習できるか、良品だけで異常を検知できるかも比べる点です。AI判定の前提となる撮像環境の整え方も、あわせて確かめましょう。

比較項目のどこに重点を置くかは、自社の状況で変わります。企業の特徴ごとに、確認する順番を整理しました。自社に近いものから読んでください。

画像処理の専門家がいない企業

現場の担当者だけで、検査の立ち上げや段取り替えを行いたい企業です。最初に確認したいのは、設定の方法です。タッチ画面での設定や、少数のサンプルでのAI学習に対応する製品は、専門家への依頼を減らせます。

ただし、設定の簡単さと検査の自由度は、両立しない場合があります。PCソフトで作り込む製品は、設定者に知識が求められる点に注意してください。

印字や日付、コードの検査が中心の企業

食品や包装で、賞味期限やロット番号の印字を確認する企業です。印字検査に特化した製品は、フォントデータの内蔵や日付の自動更新など、必要な機能がそろっています。設定の手間も小さく収まります。

一方、キズや寸法など印字以外の検査には使えません。将来ほかの検査も加える可能性があるなら、汎用の製品も候補に入れましょう。

検査画像を残して原因調査につなげたい企業

不良の流出時に、原因を画像で追いたい企業です。良品を含む全数の検査画像を保存できるか、保存先が装置内か外部かを確認します。複数台の画像を事務所から確認できる仕組みも判断材料です。

全数保存を前提にした上位の製品は、構成が大きく、単純な有無検査には過剰になる場合があります。検査の目的に見合う規模かを見極めましょう。

装置メーカーやロボットの位置補正を行う企業

機械の動きと同期して検査したい企業や、ロボットに位置を伝えたい企業です。制御システムとの統合のしやすさや、ロボット座標系での位置の出力を確認します。取り付け場所の寸法や重さも条件です。

特定の制御システムを前提にした製品は、他社のPLCを使う既存ラインには後付けしにくい場合があります。使っているPLCとの通信方式を、先に確かめておきましょう。

小さく始めたい中小規模の企業

1ラインの単純な検査から始めたい企業です。標準価格を公開する製品や、設定ソフトが無償の製品は、予算を立てやすくなります。無料テスト機の貸し出しがあれば、自社のワークで事前に検証可能です。

安価な製品は、色の判別など機能を絞っている場合があります。必要な検査を満たすかを確かめたうえで、拡張の余地も見ておくと安心です。

画像処理装置の費用は、一体型かコントローラー型か、画素数やカメラの台数で大きく変わります。製品ページのある20製品のうち、金額を公式サイトで公開しているのは2製品です。残る18製品は、問い合わせや見積依頼、価格照会での確認になります。

総額は、照明やレンズなどの周辺機器と、AIの追加ライセンスで膨らみます。既存のPLCやロボットとの連携の範囲と、初年度の立ち上げ支援も含めて比べましょう。費用の見方は画像処理装置の費用相場の記事も参考にしてください。

製品データとして数値化できる4項目を、製造業適合性スコアで横並びにしました。品質管理・工程管理・現場での使いやすさ・中小適合の4つを、5段階で評価しています。並びは中小適合の高い順で、同点は残りの評価軸の順に比べ、最後に製品名で決めました。

ここからは表に挙げた20製品を、順位の並びのまま見ていきます。強みだけでなく、向かないケースもあわせて示しました。自社の検査内容と接続先の設備に照らして読み進めてください。

オプテックス・エフエー CVSE1-RAシリーズ

カメラ・照明・コントローラ・モニタを一体にした、色判別の画像センサです。防水性はIP67で、3段階・30秒ほどでティーチングできます。標準価格は税別116,000円と公開されています。

色とその面積で判別するため、寸法計測や文字認識には使えません。公式仕様の出力はNPN/PNPで、産業用Ethernetの記載はありません。部品の色違いや有無を手軽に判別したい場合が適した用途です。

オプテックス・エフエー GVS-OCRシリーズ

印字検査専用の画像センサで、専用モニタのタッチパネルから設定します。囲んで、選んで、ティーチングする3ステップです。フォントデータを内蔵し、日付の更新にも自動で追従します。

偏光フィルタを内蔵し、光沢のある包装でも使いやすい点が特徴です。印字以外の検査には使えません。公式の型式一覧に標準価格の表示がなく、見積は問い合わせとなります。現場の作業者が印字検査を設定したい場合に適しています。

オプテックス・エフエー MVS-OCR2シリーズ

賞味期限などの印字を、高い解像度で読み取るメガピクセルの印字検査カメラです。従来比で解像度が8倍、視野が2倍以上に広がり、一列に長い印字も検査できます。

センサ本体は税別330,000円で、レンズは含まれません。コントローラやケーブルも別に要るため、本体価格だけでは構成が完結しない点に注意が必要です。キズや寸法の検査には使えません。印字ミスを自動で検出したい場合が適した用途です。

Banner iVuシリーズ

カメラ・コントローラ・レンズ・照明を一体にしたビジョンセンサです。本体やリモートのタッチ画面で、PCなしに数分で設定と監視ができます。リング照明の色や交換レンズも選べます。

用途は、種類・サイズ・向き・位置・色の確認が中心です。高解像度が必要な微細欠陥の検査には、上位のスマートカメラが向きます。日本語の公式ページに価格表示はありません。部品の向きや有無を確認したい場合に適しています。

キーエンス CV-Xシリーズ

検査内容から選ぶツールカタログと、対話形式の設定を備えたコントローラー型の画像処理システムです。高機能照明と組み合わせて、光沢や色差のある対象も検査できます。

使っている機能だけの運用マニュアルを、16言語で自動作成できます。コントローラは対応カメラの画素数で型式が分かれるため、選定が必要です。PCベースで独自のプログラムを開発したい場合は向きません。価格は非公開で、無料テスト機の貸し出しがあります。

Banner VEシリーズ

検査とコード読み取りを1台で行える、堅牢なスマートカメラです。解像度は5MPからWVGAまでの4種類です。設定ソフトのVision Managerは無償で使えます。

EtherNet/IPやPROFINETなどに対応します。IP67はオプションのレンズカバーを付けた場合の等級です。設定はPCのソフトで行う方式で、日本語の資料だけで選定したい場合には確認が要ります。検査とコード読み取りを兼ねたい場合が適した用途です。

ifm O2Uシリーズ

コード読み取りと物体検出を1台にまとめた、IO-Link対応のビジョンセンサです。コード・OCR・輪郭・計測・位置検出を同じ機器で行え、ロボット座標系での位置の出力にも対応します。

センサは1,280×960画素のため、微細な欠陥の検査には向きません。保護等級はIP65で、高圧洗浄がかかる環境では設置条件の確認が必要です。価格は日本語の製品ページに表示がありません。コード読み取りと組立の検証を兼ねる場合に適しています。

SICK Inspector83xシリーズ

5件程度のサンプルを学習させるだけで、AI検査を始められる2Dビジョンセンサです。最大約5.1MPのセンサと内蔵照明を備え、外部の制御装置なしで検査が完結します。

使用周囲温度は0〜50℃で、本体は約545gあり、狭い場所への取り付けには向きません。価格は非公開で、日本ではジック株式会社が窓口です。段取り替えの多い高速ラインで、設定を頻繁に変える場合に適しています。

Zebra VS40シリーズ

照明・接続・電源を選べる、マシンビジョンのスマートカメラです。Quick Drawで画像に描くだけで検査ツールを作れ、5種類の内蔵照明は現場で交換できます。

高度なビジョンツールやバーコードの追加には、ソフトウェアライセンスの購入が前提です。日本向けの価格の掲載はなく、購入は正規リセラーへの見積依頼となります。コード読み取りと外観検査を1台で行い、後から機能を足したい場合に適しています。

オムロン FHV7シリーズ

カメラ・照明・画像処理を1台にまとめた、オムロンのスマートカメラです。コントローラ型のFHシリーズと違い、処理部を別に置く必要がありません。マルチカラー照明とオートフォーカスレンズも選べます。

画素数やレンズ、照明の組み合わせで型式が分かれ、構成を詰める作業が要ります。EtherCATは標準ではなくオプション対応です。価格は製品ページになく、公式の価格照会で確認します。複数台のカメラを1台でまとめたい場合は向きません。

パナソニック SVシリーズ

検査画像の全数保存を構成しやすい、一体型の画像センサです。Dual Core CPUとGigabit Ethernetを備えています。SV Web Consoleでは、複数台の画像を1台のモニタにまとめて見られる点が特徴です。

照明は一体型ではなく、照明電源のみ内蔵のため、照明を別に用意する必要があります。産業用ネットワークはEtherNet/IPの記載のみです。価格は公式の製品ページに数値の表示がありません。トレーサビリティを高めたい場合が適した用途です。

Pepperl+Fuchs VOSシリーズ

特徴・位置の検出、光学計測、1D/2Dコード、OCR、色の判定を1台で行う2Dのビジョンセンサです。結果をセンサ内のスクリプトで前処理して出力でき、PLC側のプログラムを簡素にできます。

最上位でも約500万画素のため、微細な外観検査には向きません。AIによる判定機能の記載もありません。価格の掲載はなく、日本の窓口はPepperl+Fuchs K.K.です。位置決め・計測・コード読み取りをまとめたい場合に適しています。

SICK InspectorP64x/P65xシリーズ

2.1MP・70Hzのモデルや、4.2MP・40Hzのモデルから選べる2Dビジョンセンサです。Cマウントのレンズと別売の照明を組み合わせ、広い視野や厳しい照明条件にも合わせられます。

レンズと照明は自分で選定する必要があります。質量は約635gから約963gで、小型機より広い設置スペースが必要です。AI検査は、アップグレードライセンスを追加して使います。高解像度で離れた距離から検査したい場合が適した用途です。

SICK InspectorP61xシリーズ

ロボットの先端にも付けられる、超小型の2Dビジョンセンサです。本体寸法は50×40.3×29.6mmです。内蔵照明の明るさや色を調整でき、外付け照明なしで画像を取得しやすくなっています。

センサは1.2MPのため、高解像度や広い視野の検査には向きません。AIの分類や異常検知は、オプションのツールセットが必要です。価格は非公開です。狭い場所で小型部品の有無を確認する場合に適しています。

キーエンス VS-Gシリーズ

AIエンジンを搭載した32コアのプロセッサと、画像ストレージを内蔵した画像処理システムです。良品を含む全数の検査画像を、コントローラ1台で長期間保存できます。

AIとルールベースの両方の検査を使えます。コントローラやカメラ、照明などを型式ごとに選ぶ構成です。単純な有無検査には、過剰になりやすい点に注意が必要です。価格は非公開で、無料テスト機の貸し出しがあります。全数画像でトレーサビリティを高めたい場合に適しています。

キーエンス XG-Xシリーズ

高画素・ラインスキャン・3Dのカメラを複数台まとめて扱える画像処理システムです。最大14コアの並列処理で動作します。2Dと3Dの検査を1台のコントローラにまとめられます。

カメラや照明、レンズを別に選ぶ構成です。自由度の高い設定には、PC設定ソフトのVisionEditorを併用します。現場の作業者だけで設定を完結させたい場合は向きません。価格は非公開です。複数の高画素カメラで全数検査をしたい場合に適しています。

B&R スマートカメラ

B&Rの制御システムに統合されたスマートカメラです。照明やモーションとマイクロ秒単位で同期して検査できます。制御と同じエンジニアリングツールで、ビジョンを実装できます。

B&Rの制御システムを前提としており、他社PLCの既存ラインへの後付けには向きません。センサは最大5.3MPです。価格の掲載はなく、要問い合わせとなります。B&Rの制御で装置を作り、検査を統合したい場合に適しています。

Teledyne DALSA GEVAシリーズ

GigEカメラを複数台つなげる、産業用のビジョンシステムです。ソフトは、SherlockとiNspect Expressから選べます。12インチのタッチパネル一体のモデルから、6ポートのモデルまであります。

I/Oはコンパニオンモジュール経由で、コントローラ単体では入出力を扱えません。製品ページは日本語サイトでも英語表記です。価格は非公開で、Request Infoから問い合わせます。複数のGigEカメラで大型品を最終検査したい場合に適しています。

Zebra Iris GTXシリーズ

2〜16MPのセンサから選べるスマートカメラです。従来のマシンビジョンとディープラーニング推論に対応します。Aurora Design Assistantが同梱され、フローチャートでの検査作成が特徴です。

アプリケーションの作り込みが前提で、設定にはビジョンの設計知識が求められます。日本向けの価格の掲載はなく、購入は正規リセラー経由です。現場の作業者だけで設定したい場合や、小規模な有無検査には向きません。

Zebra 4Sightシリーズ

マルチカメラ向けの、産業用ビジョンコントローラーです。GigE VisionとUSB3 Visionのカメラを直接つなげます。マシンビジョンとディープラーニング推論も処理できる点が特徴です。

産業用PCベースで、アプリケーションはAuroraのソフトで作成します。設定にはビジョンエンジニアの知識が要ります。カメラや照明は別に用意するため、総額の見通しが立てにくい点にも注意が必要です。自社でビジョンアプリケーションを開発する体制がある場合に適しています。

画像処理装置は、カメラと処理部の導入が前提で、無料で使い始められる製品はありません。費用を抑えやすいのは、無償の設定ソフトやテスト機の貸し出しなど、一部の範囲にとどまります。

無償の設定ソフトがあっても、カメラや処理部は別に必要です。AIや追加のビジョンツールが標準かライセンス追加かは、見積もりの段階で確かめましょう。

画像処理装置の比較は、5つの項目で整理すると進めやすくなります。項目は、形態、検査ツールと設定の簡単さ、処理速度とカメラの数です。PLC・ロボットとの通信と、AI判定機能も加えた5つです。

最初に、検査の内容と必要な画素数、判定結果を渡す設備を書き出しましょう。次に、照明やレンズ、AIのライセンスを含めて見積もりを比べます。金額の公開は20製品中2製品で、残りは問い合わせが必要です。製品全体は画像処理装置（ビジョンセンサ・マシンビジョン）のカテゴリページにあります。選定の進め方は画像処理装置の選び方の記事をご覧ください。メーカー別の傾向は、画像処理装置のメーカーの記事もご覧ください。