
Instance Segmentation
インスタンスセグメンテーション
インスタンスセグメンテーションとは、画像内の物体をピクセル単位で分類し、さらに同じ種類の物体でも個別に識別する画像認識技術です。
セマンティックセグメンテーションが同じ種類をまとめて分類するのに対し、インスタンスセグメンテーションは1つ1つの物体を別 々に認識できる点が特徴です。
深層学習(ディープラーニング)を用いた高度な画像解析手法で、ロボットビジョン、外観検査、バラ積みピッキング、人物検出などで使用されます。
製造業では、部品の個数判定、重なり検出、ピッキング位置取得などで重要な技術です。
■イメージ
入力画像 → AI → 画素分類 → 個別識別
<例>
ネジ ネジ ネジ Semantic → 全部ネジ Instance → ネジ1 ネジ2 ネジ3
■他の認識技術との違い
◆技術 | ◆内容 |
画像分類 | 何がある |
物体検出 | 位置 |
セマンティック | 領域 |
インスタンス | 個別 |
※最も高度。
■セマンティックとの違い
◆項目 | ◆Semantic | ◆Instance |
画素分類 | ○ | ○ |
個別識別 | × | ○ |
重なり | × | ○ |
個数 | × | ○ |
※ピッキングはInstance。
■使用されるモデル
◆モデル | ◆内容 |
Mask R-CNN | 定番 |
YOLO + Mask | 高速 |
Detectron | 高精度 |
U-Net改良 | 医療 |
Transformer | 最新 |
※層学習必須。
■製造業での用途
◆用途 | ◆内容 |
バラ積み | 個別 |
部品カウント | 数 |
外観検査 | 欠陥 |
異物検出 | 分離 |
半導体 | 微細 |
溶接 | 個別 |
※FAで重要。
■ロボットでの用途
◆分野 | ◆内容 |
ピッキング | 個別 |
位置取得 | TCP |
姿勢認識 | 角度 |
協働 | 人 |
AGV | 障害物 |
※AIロボット必須。
■なぜ必要か
<通常検出>
□ 部品
<Instance>
■1 ■2 ■3
※個別に分かる。
■メリット
◆メリット | ◆内容 |
個別識別 | ◎ |
重なり対応 | ◎ |
高精度 | ◎ |
ロボット向き | ◎ |
AI検査 | ◎ |
■デメリット
◆デメリット | ◆内容 |
計算重い | GPU |
学習必要 | 多 |
設定難 | 高 |
処理時間 | 長 |
※高性能必要。
■セマンティックとの使い分け
◆用途 | ◆技術 |
欠陥検査 | Semantic |
個数判定 | Instance |
バラ積み | Instance |
背景分類 | Semantic |
人検出 | Instance |
※用途で選ぶ。
■関連用語
◆用語 | ◆内容 |
CNN | 基本 |
深層学習 | DL |
物体認識 | Detection |
セマンティック | 領域 |
AIビジョン | Vision |
■まとめ
インスタンスセグメンテーションとは、物体を画素単位で分類し、さらに個別に識別できる高度な画像認識技術です。
ロボットピッキングや外観検査などで重要なAIビジョン技術です。
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