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Bin Picking Studio 가장 다양한 용도로 활용할 수 있는 로봇 지능 소프트웨어 ㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡ 작동방식 ㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡ 로봇 선택 포토네오는 다양한 회사의 프로젝트를 위해 지속적으로 로봇 데이터베이스를 개발했습니다. 이를 통해 포토네오는 다양한 브랜드에서 많은 수의 로봇 모델을 지원해왔으며 목록에 원하는 로봇이 없는 경우에도 소통을 통하여 문제를 해결해왔습니다. 이로인해 다양한 로봇이 Bin Picking Studio에 통합되어 활용되었습니다. 그리퍼 업로드 그리핑 도구의 CAD 모델을 업로드하며 그리퍼 모델이 가상 환경에서 도구 포인트 구성에 사용됩니다. 개체 업로드 Bin Picking 그리핑 포인트 계획을 시작할 때는 선택하려는 제품의 CAD 모델만 있으면 됩니다. Bin Picking Studio에 업로드하면 가상 환경에서 즉시 작업을 시작할 수 있습니다 Set up gripping & tool points Bin Picking 설정은 그리퍼가 물체를 잡는 위치와 방법을 선택하는 것으로 시작됩니다. 간단한 시각적 공정 덕분에 복잡한 수학이 필요하지 않으며 Bin Picking Studio는 이 작업을 원활하게 지원합니다. 환경 로드 환경로드 단계에서는 Bin Picking Studio에 피킹이 이루어지는 위치를 알려줍니다. 피킹 셀의 CAD 모델을 로드하여 가능한 가장 쉬운 방법으로 작업을 다시 수행합니다. 업로드 직후 Studio는 작업에 사용할 수 있는 3D 시각화 정보를 제공합니다. 품 위치 파악 설정 Bin Picking Studio는 부품 위치를 파악하는 알고리즘을 셋팅하기 위한 내장 엔진이 구현 되어있습니다. CAD 매칭 방식을 기반으로 한 이 알고리즘은 빠른 속도와 견고성에 중점을 둔 빈 피킹에 적합하도록 개발되었습니다. 카메라에 대한 로봇 보정 Photoneo의 Bin Picking Studio는 특별하게 준비해야 하는 보정 시트가 필요하지 않습니다. 구 모양의 원형 물체 하나로 가시적인 안내 프로그램에 따라 스캐너와 로봇을 보정하고 동기화합니다. 이로 인해 보정 전체에 걸쳐 검증하고 평가할 수 있는 시각적 피드백을 즉시 받습니다. 대화형 디버깅 마지막으로 가상 환경 내에서의 최첨단 디버깅 툴을 활용하세요. 이를 통해 솔루션이 얼마나 잘 준비되었는지 확인할 수 있습니다. 20분 만에 로봇 지능 설정 피킹 프로젝트를 위한 완벽한 솔루션 Bin Picking Studio는 PhoXi 스캐너라인으로 대표되는 강력한 3D 비전 하드웨어와 피킹의 셋팅을 위한 통합 소프트웨어의의 결합입니다. 4개의 공급업체에서 찾아야 할 것을 우리는 올인원 피킹 솔루션으로 하나의 패키지로 제공합니다. Bin Picking Studio 이점
2024-05-31Photoneo의 PhoXi 3D 스캐너는 고해상도에 정확도가 매우 높은 정지 장면 스캐닝이 필요할 때 사용하는 스캐너입니다. PhoXi 3D 구조화된 광선 투사 접근 방식은 원하는 부분을 신속하고 정확하게 포인트 클라우드 형태의 출력으로 제공합니다. 견고한 스캐너는 고해상도 스캔 품질을 보장하므로 열악한 환경에서 최고의 스캐너 역할을 수행합니다. PhoXi 3D 스캐너는 최고의 해상도/속도 비율 덕분에 Vision Systems Design Innovators Awards Program에서 상을 받았습니다. The-Next-Generation-of-PhoXi-3D-Scanner-is-here ? 까다로운 머신 비전 작업에 적합한 산업용 3D 스캐너 Photoneo Phoxi Photoneo PhoXi 3D 스캐너 적용 가능한 어플리케이션 PhoXi 제품군의 각 스캐너(XS-XL 모델)는 스캔된 물체의 크기, 스캔 볼륨 및 기타 측면에 따라 다양한 응용 분야에 적합합니다. 아래 어플레케이션 3D 모델링을 통해 PhoXi를 직접 체험해보세요! 가장 작은 부품 검사 PhoXi 3D 스캐너 XS는 161~205mm의 스캔 범위 내에서 작은 물체를 높은 정밀도로 스캔할 수 있도록 설계되었습니다. 높은 정확도와 세부 수준을 제공하는 XS 모델은 물체와 재질 검사에 가장 적합한 선택입니다. 큰 물체 검사 PhoXi 3D 스캐너 XL은 1680~3780mm의 스캔 범위 내에서 매우 큰 물체를 스캔하는 데 적합합니다. 광택, 반사 또는 검정색 표면이 겹쳐져 있는 다양한 상자 종류가 적재된 화물 운반대 하역과 같은 여러 응용 분야에서 사용할 수 있습니다. 정확한 유기물 인식 PhoXi 3D 스캐너는 식품 업계에서 과일, 야채 또는 생선과 같은 “살아있는” 물체를 스캔할 때 사용할 수 있습니다. Photoneo AI 기반 솔루션 AnyPick은 변형되는 표면, 다양한 모양 및 상이한 크기의 물체를 인식할 수 있습니다. 가장 복잡한 물체도 인식 노이즈 필터링에 대한 고급 알고리즘 덕분에 PhoXi 3D 스캐너는 반짝이거나 반사되는 재질에서도 (톱니바퀴와 같은 금속 물체) 스캔하고 검사할 수 있습니다. 의료 산업 PhoXi 3D 스캐너는 인체 스캔과 같은 의료 산업에도 적용가능한 어플리케이션입니다. 상이한 표면을 한번에 스캔 PhoXi 3D 스캐너는 표면이 서로 다른 다양한 종류의 물체가 있는 복잡한 장면도 스캔 한 번으로 모든 포인트 클라우드를 확보할 수 있습니다. SPECIFICATIONS Photoneo PhoXi technical parameters Photoneo의 PhoXi 3D에 관한 기술 사양이 궁금하시다면 화인스텍 홈페이지를 통해 알아보세요!
2024-05-22PCB는 산업의 기본 중의 기본입니다. 전자 제품 산업, 의료 산업, 자동차 산업, 통신 산업, 항공 우주 산업, 자동화 제어 산업, 소비재 산업(전자제품, 가전제품, 운송수단, 의료기기, 스마트폰 등)까지 우리 눈에 보이는 대부분의 곳에는 항상 존재한다고 볼 수 있습니다. Printed Circuit Board 그렇다면 PCB는 무엇일까요? 거의 모든 산업에서 누구나 알고 있는 PCB는 “Printed Circuit Board”의 약자로, 전자 제품에서 전기적 연결을 만드는 데 사용되는 회로기판입니다. 즉, 서로 다른 다양한 전자 부품들이 서로 연결되어 우리가 원하는 목적의 동작을 완성하는 필수적인 부품입니다. - 다양한 PCB 종류 - 기술과 트렌드의 발전에 따라 PCB(Printed Circuit Board)의 종류도 다양해졌습니다. PCB는 전자제품의 기능, 역할, 디자인에 큰 영향을 미칩니다. 설계 방식에 따라 단면 PCB (Single-Sided PCB), 양면 PCB (Double-Sided PCB), 다층 PCB (Multilayer PCB)로 분류되며, 재료에 따라 유연한 특성을 가진 플랙시블 PCB (Flexible PCB)와 혼합된 특성을 가진 하이브리드 PCB (Rigid-Flexible PCB) 등으로 나눌 수 있습니다. 단면 PCB (Single-Sided PCB), 양면 PCB (Double-Sided PCB), 다층 PCB (Multilayer PCB) FPCB (Flexible PCB) PCB의 품질 보장은 전자제품의 성능과 신뢰성을 유지하는 데 필수적입니다. 현재 품질 보증, 고객 만족도 향상, 비용 절감, 규정 준수 등 여러 측면에서 PCB 생산 검사(전공정, 후공정 포함) 시장 또한 엄청난 성장세를 만들어가고 있습니다. PCB 검사는 생산된 PCB의 품질을 보장하기 위해 전공정과 후공정으로 크게 나뉘며, 각 단계에서 시각검사, 전기적 검사, AOI 검사 등 다양한 방법을 사용합니다. PCB 검사 과정 1. 전공정 검사 (Pre-Process Inspection) PCB 제조 과정 중 불량률을 초기에 최소화하기 위해 제작 단계해서 실시하는 검사 2. 후공정 검사(Post-Process Inspection) PCB 최종 제품의 품질을 확인하고 출하 전에 결함을 발견하고 수정하는 검사 PCB 검사 종류 - PCB 검사의 핵심은 바로 비전시스템, 자동 광학 검사 AOI - 초기 단계에서 발견하지 못한 오류는 높은 수리 비용, 제품 수명 주기, 시스템 고장 등으로 이어질 가능성이 큽니다. 따라서 PCB 제조 프로세스의 효율성을 높이는 핵심 요소 중 하나인 자동 광학 검사(AOI, Automated Optical Inspection) 시스템을 사용하여 제조 초기 단계 및 최종 출하 단계에서 단락, 부품 누락, 마운팅 오류, 솔더 조인트 품질 등과 같은 문제점을 빠르고 정확하게 식별합니다. AOI 자동 광학 검사기는 말 그대로 광학기기(Vision System) 시스템입니다. 빠르고 정확한 PCB 검사를 위해서는 적합한 광학계 선정과 그에 맞는 알고리즘 셋팅이 진행되어야 합니다. AOI에 사용되는 비전 시스템 중 카메라에 대해 어떤 기준으로 선정하는 것이 좋을지 JAI사의 Spark 시리즈와 함께 알아보겠습니다. [ AOI 시스템 구축 시, 고려해야 할 카메라의 기준 ] 고해상도, 빠른 속도, 고성능 인터페이스, 올바른 셔터방식 AOI 시스템 구축 시, 고려해야 할 카메라의 기준 - 고해상도 PCB를 구성하는 부품의 크기가 점점 작아지고 마우트되는 칩들 또한 초소형의 것들이 많기 때문에 AOI 검사기가 정확하게 결함 감지 및 오류를 최소화하기 위해서는 이러한 세부 사항들을 명확하게 볼 수 있어야 합니다. 일반적으로 500만 화소급 이상의 카메라 기본이었던 AOI 검사기는 최근에는 2,000만 화소 이상의 카메라가 요구되기도 합니다. 고해상도 카메라는 초미세한 부분까지도 확인할 수 있는 대안이 될 수 있습니다. 또한 고도화된 규칙 기반의 AOI 시스템은 물론 인공지능 기반 시스템을 사용하여 적절한 학습 데이터를 제공함으로써 더 정확하고, 지능적인 결론을 내릴 수 있도록 고해상도 카메라는 AOI 시스템에 중요한 고려 사항이 될 수 있습니다. AOI 시스템 구축 시, 고려해야 할 카메라의 기준 - 빠른 속도 고해상도 이미지 구현으로 인해 시스템의 처리 속도가 느려지고, 생산량에 영향을 준다면 선정된 카메라가 우리에게 맞는 것인지 검토 해봐야 합니다. 더욱 정교하고 복잡해진 설계라고 해서 PCB 생산량을 줄일 필요는 없습니다. 이는 AOI 검사의 ‘속도’가 곧 생산량의 긍정적인 영향을 끼친다고 바로 해석할 수 있습니다. JAI 는 이러한 AOI 시스템 설계자들의 고민을 잘 해석했고, 해상도와 속도 사이에서 원하는 균형을 찾도록 하는 카메라를 생산했습니다. JAI의 Spark 시리즈의 SP-5000-CXP4가 바로 그 균형입니다. Spark시리즈 SP-5000M-CXP4 5 메가픽셀 에어리어 카메라 2,000만 화소 이상의 해상도가 여전히 요구되는 동시에 고속의 이미지 처리량을 유지하고 싶은 시스템 설계자분들의 목소리도 JAI는 겸손히 듣고 그에 맞는 균형적인 제품을 개발했습니다. 2,600만 화소 카메라, Spark 시리즈 SP-25000-CXP4A가 그 답입니다. SP-25000-CXP4A는 최대 150fps(8비트)로 실행할 수 있으며, 5120 x 5120 픽셀을 제공하여 고해상도와 높은 처리량을 동시에 충족할 수 있습니다. 또한, 프레임 속도를 사용하여 현재 처리량을 유지하면서 PCBA당 여러 이미지를 활용하여 더 나은 결함 평가를 제공할 수 있는 고급 알고리즘을 지원합니다. park 시리즈 SP-25000C-CXP4A 26 메가픽셀 에어리어 스캔 카메라 AOI 시스템 구축 시, 고려해야 할 카메라의 기준 - 고성능 인터페이스 앞에서 설명한 바와 같이, 속도와 해상도 두 가지 목표를 동시에 만족하려면 카메라에 두 가지가 필요합니다. 즉, ‘빠른 센서’와 생성되는 모든 이미지 데이터를 처리할 수 있는 ‘고대역폭 인터페이스’가 필요합니다. 다시 말해, 고해상도의 이미지를 빠른 프레임 속도(fps)로 전송할 수 있는 고성능 인터페이스여야 합니다. 시스템의 해상도와 관계없이 처리량을 극대화하는 것이 경쟁력 있는 핵심 요건이라면 고성능 인터페이스를 갖춘 카메라를 찾고자 할 것입니다. 단일 인터페이스에서 4개의 병렬 레인으로 구성할 수 있는 CoaXPress 표준 인터페이스 최신 버전(v2.0) - JAI 예를 들어, CoaXPress 표준 인터페이스 최신 버전(v2.0)은 이제 케이블당 최대 12.5Gbps를 지원할 수 있으며, 단일 인터페이스에서 4개의 병렬 레인으로 구성할 수 있습니다. 결과적으로 50Gbps 대역폭은 2,600만 화소의 8비트 이미지를 카메라에서 프로세서로 최대 150fps로 전송할 수 있는 충분한 성능을 제공합니다. 물론 고대역폭 카메라는 그 성능을 100% 발휘할 수 있도록 하는 적절한 프레임그래버 선정도 매우 중요합니다. Euresys는 이미지 및 비디오 캡처용 구성부품, 프레임 그래버, FPGA IP 코어, 이미지 처리 소프트웨어를 설계 및 공급하는 기업입니다. 그러나, 일부 AOI 시스템은 전문화된 유형의 결함 감지에 중점을 둘 수 있으며 고객을 유치하기 위해 처리량을 지나치게 강조할 필요가 없을 수도 있습니다. 이러한 시스템의 경우 최대 6.8Gbps로 작동하는 카메라 링크 인터페이스로도 충분한 대역폭이 될 수 있습니다. AOI 시스템 구축 시, 고려해야 할 카메라의 기준 - 올바른 셔터방식 AOI 시스템에서의 “높은 처리량”은 영상 시스템의 시야를 통해 빠르게 움직이는 보드의 이미지를 캡처하는 것을 의미합니다. 이를 위해 고려해야 할 두 가지 유형의 카메라 셔터 방식이 있습니다. 첫째, 글로벌 셔터 카메라입니다. 이러한 카메라는 피사체의 전체 장면을 동시에 노출하는 방식으로 이미지를 캡처합니다. 즉, 충분히 빠른 프레임 속도와 노출 설정(셔터 속도)만 있다면, 움직이는 물체를 흐릿함이나 왜곡 없이 빠르게 포착할 수 있습니다. 이는 수평이나 수직으로 빠르게 장면을 주사하여 상을 포착하는 롤링 셔터 카메라와는 대조적입니다. 두 번째 옵션은, 일부 롤링 셔터 카메라의 “글로벌 리셋” 모드입니다. 노출 시작 시간 동안 플래시를 사용하여 동작을 정지한 다음 나머지 노출 시간 동안 빛을 차단하는 글로벌 리셋 모드를 사용할 수 있다면, 롤링 셔터 카메라도 고속 AOI 시스템을 위한 옵션이 될 수 있습니다. 그러나 이 경우, 롤링 셔터 카메라가 위에서 언급한 고해상도, 빠른 프레임 속도 및 고성능 인터페이스와 같은 나머지 모든 요구 사항을 충족해야 하며, AOI 시스템이 시야에서 주변 조명을 제어할 수 있어야 합니다. 이러한 요구 사항을 모두 충족하는 경우에만 롤링 셔터 카메라를 고려해 볼 수 있습니다. PCB AOI 검사기에 대해 JAI사의 Spark 시리즈와 함께 알아봤습니다. 사실 PCB 검사를 위한 AOI 자동 광학 검사기는 시스템 구성을 위한 환경이 정말 너무 다양하기 때문에 오늘 언급한 해상도 및 속도가 최적의 조건이 아닐 수도 있습니다. 중요한 것은 설계의 환경을 잘 이해하고 최적의 비전 컴포넌트 구성을 하는 것입니다. 화인스텍은 AOI 시스템 설계에 필수적인 비전 시스템을 충분한 컨설팅을 통해 알맞은 컴포넌트 구성을 제안해 드릴 수 있습니다. 카메라, 렌즈, 프레임 그래버 선정 등 종합 머신비전 솔루션을 원하신다면 화인스텍으로 문의 바랍니다.
2024-05-17short-wave infrared (SWIR)은 특정 물질 및 대기 입자에 있어 가시광 대역과는 차별화된 고유한 물리적 특성을 지니고 있습니다. 이에 따라 궤도 위성부터 고해상도 위성영상에 이르기까지 다양한 유형의 위성에 탑재되어 활용되어 왔습니다. 현재 SWIR 카메라 시장은 계속해서 성장하고 있습니다. 특히 인공 지능 및 딥러닝 기술과의 결합으로 인해 SWIR 이미징의 데이터 분석 및 응용 분야가 확장되고 있습니다. 이처럼 다양한 산업에 사용되어 온 SWIR이 어떤 특성을 가지고 있는지, 현재 머신비전 SWIR 카메라 어떻게 어플리케이션에 활용되고 있는지, 마지막으로 이러한 SWIR이 앞으로 어떻게 확장되어 사용되어질 것인지, 화인스텍과 함께 알아볼까요? SWIR 이란? 화인스텍 SWIR 백서 Infrared spectrum SWIR은 Short-Wave Infrared 파장을 뜻합니다. SWIR 파장은 일반적으로 900nm에서 1,700nm의 범위에 걸치며 인프라레드(적외선) 스펙트럼 중 중간 파장대에 해당합니다. 인프라레드(적외선) 영역에는 각각 SWIR, MWIR, 그리고 LWIR 대역 모두 포함되어 있으며 각각 파장대에 따라 단파적외선, 중파적외선, 장파적외선으로 나누어집니다. 또한 각각의 파장 범위 따라 고유한 특성이 있기 때문에 각각 다른 용도로 활용하고 있습니다. SWIR 대역은 긴 파장에 의해 특정 대기입자를 투과하는 특성을 가집니다. 따라서 연기, 악천후, 야간 장거리 등 가혹한 조건에서 표적 지정, 거리 측정 또는 이미지 획득에 유용하게 사용됩니다. 또한 SWIR 카메라를 사용하면 플라스틱, 유리, 세라믹 등의 불투명한 재료를 통과하여 내부 구조를 관찰하거나, 빛이 통과하는 재료의 화학적 성질을 분석하는 데 유용합니다. Q. SWIR 카메라의 이미징 획득, MWIR와 LWIR 뭐가 다를까? MWIR(Mid-Wave Infrared)와 LWIR(Long-Wave Infrared)은 사물 자체에서 방출되는 빛을 감지하여 이미징 합니다. 반면 SWIR은 물체가 반사하는 가시광과 유사한 파장의 광선을 통해서 이미징을 획득합니다. SWIR 카메라의 두 종류 센서: InGaAs / CQD sensor SWIR 카메라 센서는 InGaAs(Indium Gallium Arsenide) 센서와 CQD (Colloidal Quantum Dot) 센서 기술을 기반으로 합니다. InGaAs 센서는 인디움(Indium), 갈륨(Gallium), 비소(Arsenic) 등의 반도체 물질로 만들어진 센서입니다. CQD 센서는 Colloidal Quantum Dot 기술을 기반으로 하며, 이는 나노입자의 층을 사용하여 적외선을 감지하는 방식입니다. 화인스텍 SWIR 백서 swir 센서 특징 두 센서에 관한 구성 요소는 아래 포스팅에 자세히 나와 있습니다! InGaAs(Indium Gallium Arsenide) 센서와 CQD (Colloidal Quantum Dot) 센서 유형은 각각의 고유한 특성에 따라 산업 및 어플리케이션에 선택되어 사용됩니다. InGaAs 센서는 고감도와 낮은 노이즈를 필요로 하는 응용 분야에 적합하고, CQD 센서는 넓은 파장 범위와 상대적으로 저렴한 가격이 요구되는 경우에 유용합니다. 아래는 SWIR 카메라 제조사들의 SWIR 이미징을 통한 어플리케이션 이미지입니다. [ InGaAs Sensor 어플리케이션 이미지 ] 화인스텍 swir 백서 sentech swir camera application [ CQD Sensor 어플리케이션 이미지 ] 화인스텍 swir 백서 emberion swir camera application SWIR 카메라를 제조하는 대표적인 회사는 Sentech, Xenics, Emberion이 있습니다. SWIR 카메라 제조사들의 각각의 독특한 특징과 다이나믹 레인지를 확인해보세요! SENTECH 400-1,700 nm의 광범위한 대역폭과 높은 감도의 SWIR 카메라 InGaAs 광전자소자를 사용한 SenSWIR 센서 통합형 열전냉각 요소를 활용한 노이즈 감소 열 처리에 최적화된 설계 다양한 인터페이스 호환(GigE, Camera Link,USB) XENICS 900-1,700 nm의 파장대의 SWIR 카메라 300Hz의 높은 프레임 지원 25µm의 큰 픽셀의 InGaAs 센서를 탑재하여 저조도 환경에서도 검사 가능 표준 인터페이스 호환(Camera Link Base, USB3) EMBERION 400-2,000nm의 넓고 유연한 스펙트럼 범위 광범위한 다이내믹 범위 (HDR) 최대 400fps의 빠른 속도 노이즈에 최적화된 ROIC 다양한 인터페이스 호환(GigE, Camera Link) SWIR 적용 가능한 산업 및 최신 동향 SWIR 기술은 야간 레이저 검사, 자율주행 자동차를 위한 LiDAR센서 기술, 자동화된 산업 과정 통제, 국방 방위 등에 활용되어 왔습니다. 업계에서는 반도체 제조에서 금속 접점을 검사하거나 태양전지의 균열을 감지하며, 폐기물, 플라스틱, 작물 등에 SWIR 카메라 이미징을 활용하여 식별하는데 사용합니다. 이외에도 SWIR은 아래와 같이 식음료, 제조, 의류와 의료산업, 마지막으로 광산과 광통신 산업에서 SWIR 특징을 활용하여 다양한 비전 솔루션을 제공하고 있습니다. SWIR 카메라의 적용가능한 산업 SWIR 적용 어플리케이션 1. 식품 품질 관리 2. 제조 산업 3. 섬유 수분 감지 4. 의료 영상 5. 메탄가스 식별 6. 태양광 패널 검사 7. 광산 광물 8. 광통신 9. 자동차 산업 10. 스마트폰 산업 SWIR 카메라의 기술력은 여러 산업의 요구 사항을 바탕으로 급속도로 발전하고 있습니다. 더 넓은 밴드갭 조절이 가능한 소자 개발, FHD급 이상의 SWIR 이미지 센서 개발, 퀀텀닷-OLED, CMOS 결합을 통한 새로운 센서 개발 연구 등 앞으로 SWIR 카메라의 시장 영향력은 더욱 확대될 전망입니다. SWIR 카메라의 다양한 제품이 궁금하시다면 화인스텍 홈페이지를 통해 알아보세요!
2024-05-09안녕하세요, 여러분! 화인스텍이 지난 3월 27(수) - 29(금)까지 서울 코엑스에서 개최됐던 ‘2024 스마트공장·자동화산업전(Smart Factory·Automation World 2024) 전시회를 무사히 마무리했습니다! 국내유일무이한 스마트팩토리 자동화 전시회인 SFAW에서 화인스텍은 다양한 자동화 산업 기반 시설의 효율성을 높이는 방향성을 제공하기 위한 목표를 갖고 차세대 기술력을 갖춘 제품으로 전시회 부스를 구성했습니다. 화인스텍 부스 메인 SFAW 전시회 화인스텍 부스 특히, 이번 전시회는 화인스텍과의 공식 해외 머신비전 파트너사들와 함께 협력하여 Industry 4.0, 공장 자동화, 인공지능 등 미래 기술에 적용 가능한 종합 머신비전 솔루션을 소개했기 때문에 더욱 특별한 시간이었습니다. 전시회 동안 로봇, 물류 산업에 필수인 3D 피킹 어플리케이션, 자율주행에 최적화된 초고속 데이터 전송이 가능한 GVIF 카메라, ITS 및 우주항공 산업에 적용 가능한 SWIR 솔루션 등이 뜨거운 관심을 받았는데요, 그 생생했던 현장을 사진을 통해 만나보세요! 3D 피킹 어플리케이션을 위한 솔루션 Instant Meshing with MotionCam-3D-Color MotionCam-3D Color + Bin Picking Studio 3D modeling in motion Euresys 보드 완전 동기화 멀티 보드간의 완벽한 동기화를 위한 C2C Link SONY 센서가 적용된 SWIR 카메라 웨이퍼 두께 710µm 투과 및 비투과 시연 Emberion SWIR 카메라 Emberion VS20 VIS 초고속 데이터 전송이 가능한 LVDS 규격의 GVIF 카메라 - 2024 머신비전 기술 세미나 - 화인스텍은 SFAW 2024 전시회에서 진행하는 세미나에도 참여했습니다. 기술부 이동국 대리가 '2D 검사의 어려움을 해결하는 Photometric 솔루션’ 주제로 스크래치 검사를 가능하게 하는 혁신적인 포토메트릭 기술을 소개했는데요, 이 세미나를 통해 제조업체의 품질 관리를 더욱 강화하고 모색하는 의미 있는 시간이었습니다. 화인스텍 2024 머신비전 세미나 화인스텍은 내년 2025 스마트공장·자동화산업전에 다시 참가할 예정입니다. 내년에는 어떤 기술과 주제로 여러분께 찾아올지 많은 기대 부탁드립니다!
2024-04-08AT가 최근 출시한 ECS Series는 고성능 고정밀 3D 스캐너 C6 시리즈의 한 라인이며 가격대비 고효율 성능으로 3D센서의 솔루션을 제공하는 제품입니다. AT사는 ECS를 출시함으로써, 기존에 고가의 3D 센서를 구매하기 어려웠던 고객들에게 합리적인 가격과 동시에 고급 3D 기술을 제공합니다. AT(Automation Technology)는 맞춤형 3D 특수 이미징 센서 기술을 전문으로 하는 회사입니다. Automation Technology는 지능형 적외선 카메라, 고정밀 3D센서 및 독특한 센서 솔루션을 제공해왔습니다. AT는 2022년 자체 센서 칩 설계와 새로운 WARP(Widely Advanced Rapid Profiling) 기술을 통해 빠른 3D 센서를 출시하여 고속 3D 스캐너 라인업을 갖추었으며, 세계 최초 스마트 IR 카메라인 열화상 카메라를 출시하여 자동화 및 모니터링을 위한 안정적인 솔루션을 제공해왔습니다. | AT C6-2040-ECS Series 특징과 기술사양 | ECS SERIES AT C6-2040-ECS Series 1. 가격 대비 성능 비율 다양한 산업에서 요구되는비용 효율적인 3D 센서 2. 통합 간편화를 위한 인터페이스 표준 사용 GigE Vision, GenlCam* 및 3rd party 소프트웨어 지원 3. 다양한 업종에 적용 가능 식품 산업, 물류 및 로봇 비전에 이상적 ECS Series 시리즈는 Eco Compact Sensor의 약자로 안정적인 성능과 함께 경제적인 비용으로 하이테크 3D 센서 기술을 구현하기 때문에 비용 효율성이 최대 장점입니다. 또한, 표준화된 GigE-Vision/GenICam 인터페이스로 소프트웨어를 빠르게 연결할 수 있어 신속한 머신 비전 애플리케이션을 구축할 수 있습니다. 즉, ECS Series는 품질에 제한을 두지 않는 동시에 비용과 효율성이 최우선인 프로젝트에 가장 이상적인 제품이라고 말 할 수 있습니다. *GenICam은 "Generic Interface for Cameras"의 약자로, 카메라 및 비전 시스템에서 사용되는 표준 인터페이스입니다. - AT C6-2040-ECS Series 기술사양 - Resource - AT 위의 기술 사양에서 보시는 것처럼 ECS 시리즈는 광삼각법 원리를 기반으로 작동하며 한번의 스캔으로 물체의 2,048개의 포인트를 출력하고 최대 43kHz의 높은 속도로 빠르고 정확한 데이터 수집을 제공합니다. ECS는 660nm 파장의 2M등급의 레이저를 지원하기 때문에 안정적입니다. 660nm 파장의 레이저는 가시광선의 대역에 속하기 때문에 다양한 재료에서 좋은 성능을 발휘합니다. ECS는 최대 속도가 43 kHz이기 때문에 빠르게 데이터를 획득할 수 있습니다. 이는 고속 생산 라인에서도 효과적으로 사용될 수 있습니다 그리고 2048개의 포인트는 세밀한 데이터 표현을 가능하게 하여, 복잡한 형상이나 표면 특성을 정확하게 분석합니다. 추가로 ECS는 CS6에서 제공되는 Multipart, Multipeak, Region search and Region tracking 기능을 제공합니다. 사용자는 이 기능들을 사용하여 데이터 분석을 편리하게 조작할 수 있습니다. MULTIPART 여러 데이터 세트의 동시 출력 이 기능은 픽셀 형식이나 알고리즘과 관계없이 최대 10개의 서로 다른 데이터 세트를 동시에 출력할 수 있습니다. 또한, 높이 데이터 외에도 반사율이나 산란과 같은 추가 데이터를 제공하여 테스트 대상을 사실적으로 표현하게 합니다. MULTIPEAK 반사 물질을 방해 없이 스캔 이 기능은 레이저 삼각측량을 사용하여 왜곡 없는 3D 프로필 데이터 스캔을 얻을 수 있습니다. 만약 반사율이 높은 테스트 표면에서 레이저 반사가 발생하는 경우 이를 구별하고 피크 데이터가 포함된 최대 4개의 프로파일을 별도로 출력할 수 있습니다. REGION SEARCH AND REGION TRACKING 레이저 라인의 안전한 감지 및 분류 이 기능은 레이저 라인을 안정적으로 찾아 결정하고 실시간으로 이를 감지하고 그에 따라 조정합니다. 이를 통해 전체 스캔 높이를 활용하여 스캔 속도를 높입니다. ECS 시리즈는 콤팩트한 디자인 덕분에 다양한 산업에 제약 없이 활용이 가능합니다. ECS 3D 스캐닝에 적합한 산업은 식품, 물류, 로봇 비전 산업입니다. 식품 산업에서는 포장의 총 높이, 부피를 측정하거나 품질을 위한 질감, 색상, 신성도 검사 등 외관검사를 진행할 수 있습니다. 또한, 포장물품의 불량 검사에도 적용할 수 있습니다. 물류 검사에서는 패키징의 크기 및 두께 측정, 위치 및 방향을 파악하거나 표면 검사에 사용할 수 있습니다. 마지막으로 로봇 비전에서는 부품의 방향 정보를 제공하여 로봇이 움직일 수 있도록 유도하거나 로봇이 부품을 정렬할 수 있도록 안내합니다. 이를 통해 입체적인 표면 검사를 진행할 수 있습니다. AT C6-2040-ECS에 관한 자세한 정보를 확인하고 싶으시다면 화인스텍 홈페이지에 있는 Data Sheet를 확인해보세요!
2024-02-19| 식음료 검사 품질 관리를 향상시키는 'SWIR' 기술 | SWIR은 산업계에서 ‘게임 체인저’로 자리잡고 있습니다 최근 SWIR Imaging 2023 시장 보고서에 따르면, 산업, 국방, 소비자 부문의 수요 증가로 인해 2028년까지 SWIR 이미징 시장 규모가 약 30억 달러로 전망되었습니다. 최근 몇 년 동안 제조 라인에서는 가시광선 스펙트럼을 넘어선 광자를 감지할 수 있는 SWIR(단파 적외선)을 감지할 수 있는 InGaAs(인듐 갈륨 비소) 센서가 탑재된 카메라 기술을 활용하여 이미지 품질과 경제성을 향상시키고 있습니다. SWIR 이미징이 식품 및 음료 품질 통제를 향상시키는 방법 “보이지 않는 곳을 더 깊이 비추고 투과하다” SWIR는 이미징 솔루션을 사용하여는 불가능했던 품질 검사의 새로운 가능성을 열었습니다. SWIR 빛은 물질의 분자와 상호 작용할 때 빛 광자가 흡수되는 유기 및 비유기 물질 모두로 더 깊이 전달될 수 있습니다. NIR 빛은 농업에서 작물 스트레스와 질병을 조사하거나, 식품 및 음료 제조에서 오염 및 기타 품질 문제를 감지하는 데 일반적으로 사용됩니다. 그러나 시각적 관측하기 어려운 재료들은 수분 함량이 높은 영역을 중심으로 이미지 대비가 더 명확하게 나타내는 짧은 파장 적외선(SWIR) 빛이 NIR 빛보다 더 나은 검사 기능을 제공할 수 있습니다. " SWIR은 기술을 사용하면 이미지 투과, 이물질 감지, 오염 및 결함을 확인할 수 있습니다. " SW-4010Q-MCL-Image- SWIR 이미지 투과 SW-4010Q-MCL-Image- SWIR를 통한 결함 확인(좌), 이물질 감지(우) 1. 이미지 투과 SWIR(단파 적외선) 기술은 확장된 검사 파장 범위를 통해 제품 품질을 향상시키는 데 기여합니다. 가시광선 스펙트럼에서 보이지 않거나 검사하기 어려운 플라스틱, 세라믹, 반도체와 같은 소재들을 효과적으로 검사할 수 있어 더 빠르고 정확하며 신뢰도 높은 결과를 얻을 수 있습니다. 2. 이물질 감지 SWIR 이미징이 강점을 보이는 또 다른 분야는 이물질 감지입니다.돌, 금속, 플라스틱과 같은 이물질을 효과적으로 감지하고, 이를 추가 가공하기 전에 효율적으로 제거할 수 있어 식품 가공에서 특히 유용하게 활용됩니다. 3. 오염 및 결함 확인 SWIR 조명은 불투명한 플라스틱과 유리를 "투명"하게 만들 수 있는 기능을 포함하고 있습니다. 이 기술은 포장 및 용기의 오염을 확인하고 액체 또는 분말의 정확한 함량 및 충전 수준을 확인하는 데에도 효과적으로 사용될 수 있습니다. SWIR 기술은 확장된 검사 파장 범위로 인해 더 빠르고 정확하며 신뢰성 있는 결과를 제공하여, 더 첨단의 검사를 가능케 하고 오염이 줄어들며 분류 능력과 제품 품질이 향상됩니다. 따라서,SWIR 이미징은 과일 및 야채 검사와 같은 응용 분야에서 결함이 있는 제품을 더 쉽게 식별하고 포장하기 전에 컨베이어 벨트에서 제거할 수 있어 효과적입니다. | JAI Sweep+, 가시광선과 SWIR 광선을 동시에 이미징 하다 | SWIR 카메라는 검사 과정에서 효율성을 높일 수 있지만, 많은 머신 비전 애플리케이션에는 크기와 모양을 확인하고 물체의 색상 뉘앙스를 분석하거나 라벨 또는 다른 색상을 확인하기 위해 여전히 일반 가시광선을 보는 카메라가 필요합니다. 이러한 문제를 해결하기 위해 산업용 카메라 제조업체인 JAI는 가시광선과 SWIR 광선의 이미지를 동시에 촬영할 수 있는 새로운 다중 센서 카메라인 JAI Sweep+ 시리즈를 출시했습니다. JAI Sweep+ series homepage logo https://www.jai.com/kr/ JAI는 60년 넘게 35개국 이상에서 산업용 머신 비전, 의료 이미징 및 실외 이미징 애플리케이션을 위한 카메라 하위 시스템을 제공하여 제품의 품질과 정확성 향상, 생산 라인 검사 비용 절감, 생산 수율 증가 등 비전 시스템 솔루션을 제공해왔습니다. Product-Image-SW-4010-Q-MCL-front45-410x370px-RI JAI Sweep+ 시리즈는 컬러 라인 스캔 카메라로, 각각 4,096픽셀의 해상도를 갖는 3개의 CMOS*라인 센서와 라인당 1,024픽셀의 해상도를 갖는 추가 InGaAs 센서*를 통합합니다. *CMOS: 집적 회로의 한 종류로, 메인보드에 내장된 소형 전지로 구동되는 반도체 칩으로 전원이 꺼져도 저장된 설정 정보를 유지할 수 있다. * InGaAs 센서: 인듐(Indium)과 갈륨(gallium) 그리고 비소(arsenide)로 구성된 화합물 반도체를 사용하는 카메라로 파장을 감지하는 센서가 되어 빛과 파장 그리고 열을 감지해 낸다. - 단일 카메라로 가시광선 및 SWIR 동시 검사 - Sweep-plus_SW-4010Q-MCL_R-G-B-SWIR-Camera 차트는 SWIR 빛을 캡처하는 InGaAs 센서뿐만 아니라 세 가지 CMOS 센서(청색, 녹색, 빨간색) 각각에 대한 스펙트럼 응답을 보여줍니다. (SWIR(노란색) 선의 높이는 RGB 선과 상관 관계가 없습니다.) JAI의 새로운 멀티 센서 라인 스캔 카메라인 SW-4010Q-MCL은 세 개의 별도 CMOS 센서(400에서 700 nm)를 통해 빨강, 녹색, 그리고 파랑 가시광선을 동시에 캡처하며, InGaAs 기술을 기반으로 한 네 번째 센서를 통해 SWIR 광선(~800에서 ~1700 nm)을 캡처합니다. " RGB 및 SWIR 이미징을 동시에 사용하면 검사 정확도 향상과 함께 식품 제품에 대한 보다 포괄적인 분석이 가능합니다. RGB 이미징은 가시광을 캡처하고 물체의 색상 이미지를 생성하여 표면 결함을 감지하고 색상 변화를 분석할 수 있습니다. 동시에 SWIR 이미징으로 포장의 색상 인쇄 및 라벨 텍스트의 정확성을 확인할 수 있습니다. " 따라서 품질 통제 향상, 설정 복잡성 및 비용 감소 및 효율을 향시킬 수 있습니다. - 광범위한 다중 스펙트럼 범위 - 새로운 라인 스캔 카메라에는 RGB 출력을 특정 색 공간으로 변환할 수 있는 내장 색 공간 변환과 같은 다양한 고급 기능이 포함되어 있습니다. 이미지 밝기와 색상 균형을 개선하기 위해 RGB 및 SWIR 채널에 대해 노출 시간을 개별적으로 설정하여 다양한 파장대에 대한 빛 축적 시간을 늘릴 수 있습니다. 이를 통해 정밀한 표면 색상 검사를 수행하는 동시에 표면 아래를 살펴보면서 추가적인 "숨겨진" 이미지 데이터를 확인할 수 있습니다. " SWIR 카메라는 곡물 커널의 외부 층을 관통하고 내부의 수분 또는 기타 특성을 감지할 수 있어 곡물 품질과 영양가를 평가하는 데 사용될 수 있습니다. 또한 SWIR 카메라는 분말의 외부 층을 관통하여 분말 내의 이물질이나 오염물질을 감지할 수 있어 분말의 품질과 안전을 보장합니다. " - 유연한 동기화 옵션 - 카메라에는 FOV(시야각)와 RGB 및 SWIR 센서의 라인 속도를 동기화하기 위한 Xscale이라는 특수 픽셀 크기 조정 기능이 있습니다. Sweep+의 Xscale 기능을 사용하여 RGB 센서의 픽셀 크기를 조정히면 사용자는 가시광선과 SWIR 채널의 라인 속도와 시야각을 쉽게 정렬하고, RGB 픽셀 해상도를 SWIR 채널, SWIR 채널의 2배 또는 맞춤 해상도로 설정할 수 있습니다. " 다양한 환경에 대한 맞춤설정으로 RGB 이미징을 통해 변색과 같은 결함에을 발견하고, SWIR 이미징으로 포장을 통과하여 습기, 멍, 내부 결함과 같은 부재면 특징을 감지할 수 있습니다." 따라서 새로운 RGB-SWIR 라인 스캔 카메라인 SW-4010Q-MCL을 사용하면, 식품 용기의 외부 품질과 완성도를 검사하는 동시에 내부 내용물도 확인할 수 있습니다. 이러한 기술의 향상은 제조 회사의 생산 프로세스 속도를 높이며, 제조 효율성과 생산 수율을 향상시키면서 동시에 제조 라인의 완제품 품질을 향상시킬 수 있습니다. 식품 및 음료 산업은 소비자에게 안전하고 고품질의 제품을 제공해야 하기 때문에 품질 관리 기준은 매우 엄격합니다. JAI의 SW-4010Q-MCL 모델과 같은 카메라는 동시에 RGB 및 SWIR 이미징을 제공할 수 있어, 한 번의 패스로 입자 재료의 고해상도 이미지 캡처를 지원하며 이를 통해 작은 결함이나 오염물질조차 식별할 수 있게 되어 전체 최종 제품 품질을 향상시킬 수 있습니다. SWIR 카메라를 통해 눈으로 볼 수 없는 특성까지 확인한다면, 식품 및 음료의 품질 관리가 더욱 쉬워질 것입니다. JAI 제품에 대한 자세한 정보는 화인스텍 홈페이지를 통해 확인할 수 있습니다. http://www.fainstec.com/main/product_view.asp?p_idx=5765
2023-12-11오늘은 전자제어장치 핀 커넥터 검사에 최적화된 Automation Technology사의 3D 스캐너 C6 Compact Sensor 시리즈에 대해 소개해 드리겠습니다. Automation Technology는 독일의 3D 이미징 솔루션 전문 기업으로 20년 이상의 3D 센서 개발 및 산업 적용 경험을 바탕으로하는 글로벌 기업입니다. https://www.automationtechnology.de/cms/en/ 전자제어시스템 커넥터 핀 검사 일반적으로 한 대의 자동차를 완성하기 위해서는 보통 70-100개 이상의 MCU 기반의 분산처리형 전자제어장치(ACU, ECU)가 들어간다고 합니다. 해당 전자제어장치는 전원변환장치, 모터제어장치, 배터리관리시스템, 차량제어장치, 충전 컨트롤러, 안전 및 보안 시스템 등 다양한 기능이 정확하게 작동될 수 있도록 해야 하기 때문에 한 치의 불량도 허용할 수 없는 완성도 높은 전자제어장치가 장착되어야 합니다. 특히나 더 많은 전자제어장치가 필요한 전기차 수요의 급증으로 많은 공급업체에서 전자제어장치 컨텍터 핀 검사의 요구 또한 확대되고 있습니다. 제어장치 핀 커넥터 부분 - Image resource from Bosch motorsport 컨넥터 리드라고도 불리는 핀은 모듈간의 연결을 담당하기 때문에 규격에 맞는 완벽한 생산이 요구되고, 동시에 생산 라인에서 불량 검사는 필수입니다. 그렇다면 이러한 전자제어장치 커넥터 핀의 불량 유형은 어떤 것들이 있을까요? 핀의 불량은 크게 △ 핀 휨 △ 핀 잘림 △ 핀 과삽입 △ 핀 미삽입 △ 피치 등이 있습니다. Automation Technology사의 3D 스캐너 시리즈 Compact Sensor C6는 제어장치 커넥터 핀 검사에 최적화된 모델로 출시한 제품으로 일체형 커넥터부터, Pressfit을 사용한 커넥터까지 다양한 핀 검사를 빠르고 정확하게 수행하는 모델입니다. Automation Technology 3D Compat Sensor를 활용한 핀 커넥터 검사 Automation Technology 3D Compat Sensor를 통한 커넥터 핀 검사는 음영 지역을 최소화 할 수 있는 자체 기술이 있으며, 커넥터 핀의 유무 검사, 핀 단차, 휨 등의 불량 검사에 탁월한 성능을 보여줍니다. " Pre-Calibrated Compact 3D Sensor " C6 시리즈는 소형 사이즈 모델임에도 제품을 구성하는 기술들이 집약적으로 포함되어 있으며, 생산 시 요구되는 모든 캘리브레이션 작업을 진행 후 제작하기 때문에 추가적인 캘리브레이션 작업이 필요하지 않다는 점이 큰 특징입니다. " 공정 TACT TIME을 효과적으로 단축시키는 Multi Region 기술 " Automation Technology 3D Compact Sensor C6의 또 하나의 큰 장점은 바로 공정 시간(Tact Time)을 효과적으로 단축시킬 수 있다는 점입니다. Multi Region이라는 독자적 기술을 통해 측정하려는 영역을 지정하여 검사를 진행하고, 불필요한 영역을 제거하여 프레임레이트(fps)를 증가시키는 기술입니다. 대량으로 전자제어장치 핀 커넥터를 검사하는 라인에서 실제 검사 속도를 비교해본 결과, 불 필요한 영역을 제거했을 때 2배 가까운 빠른 공정 시간 단축이 될 수 있다는 점을 확인했습니다. " Advanced Triangulation Algorithms " Automation Technology 3D Compact Sensor C6 카메라는 보다 높은 품질의 3D 데이터를 얻기 위해 4개의 알고리즘을 사용하여 최적의 Peak값 위치를 설정할 수 있습니다. AT사의 Compact Sensor C6 시리즈는 다양한 커넥터 핀 검사 및 모든 어플리케이션에 적용 가능하도록 라인업이 구성되어 있습니다. 좀 더 자세한 사항은 화인스텍 홈페이지에서 확인 가능합니다. http://fainstec.com/main/product_view.asp?p_idx=5582
2023-09-22머신비전 시장은 사람의 눈을 대체하기 위한 산업 시장으로 이제는 신생 산업이 아닌 거의 모든 생산 현장에서 필수적인 요소로 자리잡았습니다. 세계의 머신 비전 시장은 2022년 135억 4,000만 달러에서 2023년에는 146억 6,000만 달러로, CAGR 8.3%로 확대했습니다. 2027년에는 CAGR 8.9%로 206억 4,000만 달러로 성장할 것으로 예상되고 있습니다. 꾸준한 성장성을 보이는 비전 시장에서 몇 해 전부터는 우리의 눈으로 볼 수 없는 가시광선보다 낮은 에너지를 갖는 단파 적외선 SWIR (Short-wavelength infrared)을 이용한 머신비전 카메라가 그 능력을 인정받아 시장에서 입지를 키워 나가고 있습니다. CQD Image Sensor - Emberion SWIR(단파 적외선) 스펙트럼은 1000-2000nm로서, 이 대역의 화합물인 InGaAs 기반의 이미지 센서가 탑재된 비전 카메라가 전체 시장의 대부분을 차지합니다. 하지만 비용 측면을 봤을 때 시장성에 한계가 있어 2020년대 초까지는 우주항공이나 군사 쪽에 활용되었습니다. 이에 여러 연구 기관에서 InGaAs 화합물을 대체하고 비용 효율적일 수 있는 새로운 소재 개발이 활발히 진행되었고 ‘양자제한 효과’를 이용하여 밴드갭(Bandgap)조절이 가능한 퀀텀닷(colloidal quantum dot, 이하 CQD)을 대안으로 내놓고 있습니다. <두 소재의 제작 방식> InGaAs SWIR 카메라는 말 그대로 광자학을 위한 특정 반도체의 제조에 사용되는 합금인 인듐(Indium), 갈륨(Gallium), 비소(Arsenide)로 만들어진 센서인 InGaAs 센서를 사용한 카메라입니다. 일반적으로 InGaAs 배열이 이듐 범프와 InP기판 사이에 위치하게 됩니다. CQD SWIR 카메라 또한 양자점(PbS또는 InAs 나노입자)이 포함된 CQ 필름을 실리콘 ROIC 웨이퍼 위에 스핀코팅 방식으로 입혀 제작된 센서를 사용한 카메라입니다. 두 소재를 활용한 SWIR 카메라 모두 단파 적외선 스펙트럼 파장영역을 감지하여 일반 카메라로 감지할 수 없는 영역에 대해 능력을 발휘합니다. InGaAs 센서 아키텍쳐. 출저: JAI 홈페이지 CQD 센서 아키텍쳐. 출저: Emberion 아래는 퀀텀닷(CQD) 소재와 InGaAs 소재의 SWIR 카메라가 커버할 수 있는 스펙트럼 영역 및 적용 가능한 분야입니다. 퀀텀닷 소재의 SWIR 카메라는 밴드갭 조절이 가능하여 SWIR뿐만 아니라 가시광선 영역(400-780nm) 영역에서도 활용이 가능한 비전 카메라입니다. InGaAs 소재의 SWIR 카메라는 기존 퀀텀닷 기반 이미지 센서를 탑재한 SWIR 카메라보다 스펙트럼 영역에 한계(1800-2000nm)가 있지만 확장된 InGaAs 이미지 센서(Extended InGaAs)를 통해 2000nm 이상의 대역에서도 활용이 가능합니다. SWIR 카메라의 핵심은 보이지 않는 것을 볼 수 있게 하는 기술입니다. SWIR 영역에서의 재료별Spectral Peaks에 대한 내용은 아래 이미지와 같습니다. 단파장 적외선 파장 범위안에서 SWIR 카메라의 역할은 투명하게 물체 내부를 확인할 수 있다는 점입니다. 즉, 비파괴 검사를 통해 여러 산업의 생산 공정을 크게 향상시킬 수 있습니다. InGaAs SWIR 카메라를 통한 반도체 실리콘 잉곳 검사. SWIR 영역대에서 완전 투명하게 나타난다. 출처 – Xenics(https://www.xenics.com/short-wave-infrared-cameras-in-semiconductor-inspection-applications/) CQD SWIR 카메라를 통한 반도체 실리콘 잉곳 검사. SWIR 영역대에서 투명성을 확보하여 잉곳 내부의 크랙을 감지할 수 있다. 출처 – Emberion(https://www.emberion.com/applications/) 많은 부분에서 공통점이 있지만 퀀텀닷과 InGaAs는 분명한 성능적 차이점을 보입니다. 우선 외부양자효율(EQE) 측면에서 차이가 있습니다. 아래 그래프를 보시면 InGaAs가 800-1600nm 구간에서는 확실이 양자효율이 높은 것을 볼 수 있습니다. 단, CQD 가 더 넓은 스펙트럼을 커버하기 때문에 400-800nm, 1600nm 이상의 더 높은 양자효율을 보입니다. 즉, SWIR 영역대에서 센서에 들어오는 광자가 전자로 전환되는 비율이 InGaAs 소재의 이미지 센서가 더 좋은 성능을 낼 수 있습니다. 파장대별 외부양자효율비교 CQD VS InGaAs 출저 – Emberion Dynamic Range 측면에서 보면 어떨까요? 다이내믹 레인지는 카메라의 센서가 측정할 수 있는 최소 신호레벨(Temporal Dark Noise)부터 최대 신호 레벨(Saturation Capacity)까지의 비율을 나타냅니다. 수치가 높을수록 그레이스케일(Grey-scale)의 단계가 더 높은 이미지를 얻을 수 있는데 CQD SWIR 카메라가 InGaAs 기반보다 훨씬 더 높은 120dB 이상의 값으로 밝고 어두운 부분이 모두 존재하는 피사체를 촬영할 때 이미지를 더욱 세밀하게 취득할 수 있습니다. 같은 조건에서 촬영한 InGaAs, CQD 비교 사진입니다. 모노크롬 이미지를 기준으로 CQD 기반의 SWIR 이미지가 훨씬 더 세밀한 표현력을 보여줍니다. 출처 – Emberion 단파장 적외선 스펙트럼에서 필요한 파장대를 선택하여 비교해 보는 것도 좋은 방법입니다. 재활용 분류의 핵심인 플라스틱을 한 번 활용해 봤습니다. 4가지 다른 소재(PET, LDPE, PP, PS)의 플라스틱을 550nm, 1550nm, 1920nm 파장대에서 촬영한 결과를 보시면 LDPE 소재의 플라스틱이 1550nm에서는 PET, PS 소재와 별 다른 구별점을 찾기 힘들었지만 1920nm 영역에서는 확실하게 다르게 구분됨을 보입니다. 머신러닝 혹은 인공지능 시스템을 통한 분류(Classification)가 진행되어야 한다면 확실하게 구분될 수 있는 높은 파장대를 커버하는 CQD 소재의 SWIR 카메라가 효과적일 수 있습니다.
2023-08-23싱글 라인 스캔 카메라를 통한 가시광선과 SWIR 동시 이미징 디지털카메라 및 이미지 센서 기술의 지속적인 개발과 빠른 데이터 전송 인터페이스 및 첨단 컴퓨터 이미지 처리 알고리즘 덕분에 자동 비전 검사 시스템은 계속해서 더욱 정교하고 효율적으로 성장하고 있습니다. 제조 회사는 이러한 기술 개선을 기반으로 생산 프로세스를 가속하여 제조 효율성과 생산 수율을 향상할 수 있었습니다. 또한 카메라 기술의 발전으로 인해 제조 라인 전체에서 더 뛰어난 품질 검사 루틴이 가능해져 완제품을 더 높은 품질로 생산할 수 있게 되었습니다. 머신 비전 시스템에서 가장 많이 활용되는 이미징 기술은 약 400nm~700nm의 전자기 범위에서 가시광선을 감지하는 컬러 및 흑백 CMOS 센서가 탑재된 산업용 카메라입니다. 그러나 최근 몇 년 동안 머신 비전 업계에서는 약 1050nm~2500nm 사이의 단파 적외선(SWIR)을 감지할 수 있는 InGaAs(인듐/갈륨/비소) 센서 기술이 탑재된 카메라와 같이 가시광선 스펙트럼 외의 광자를 감지할 수 있는 산업용 카메라에 대한 관심이 높아지고 있습니다. SWIR은 재료와 상호 작용할 때 가시광선과는 다른 물리적 현상을 보입니다. SWIR은 재료의 분자와 상호 작용할 때 광자가 흡수되는 유기 및 비유기 재료로 더 깊이 투과할 수 있습니다. 흡수 수준은 재료의 화학 구조에 따라 달라집니다. 예를 들어 물 분자는 1,450-1,500nm 파장에서 높은 SWIR 흡수 수준을 가집니다. 따라서 SWIR 이미징은 과일 및 채소 검사와 같은 애플리케이션에 유용합니다. 조기 부패 및 멍이 있는 경우(일반적으로 수분 함량이 높은 부분) 카메라 이미지에서 높은 대비를 보이므로 SWIR 스펙트럼에서 더 명확하게 나타납니다. 이를 통해 이러한 결함이 있는 품목을 더욱 쉽게 식별하여 포장 전에 컨베이어 벨트에서 제거할 수 있습니다. SWIR 이미징을 유용하게 활용할 수 있는 또 다른 애플리케이션은 이물질을 감지하는 것입니다. 예를 들어, 식품 가공의 경우 돌, 금속 및 플라스틱과 같은 항목을 감지하여 효율적으로 제거해야 합니다. 농산물 일괄 검사의 경우 가시광선의 컬러 이미지로는 이물질을 식별하기 어려울 수 있지만 SWIR 이미지에서는 이물질이 식품보다 어둡게 보이기 때문에 소프트웨어 알고리즘 및 컨베이어 벨트의 분리 메커니즘을 통해 이물질을 제거할 수 있습니다. SWIR은 불투명한 플라스틱과 유리를 "투과"할 수 있어 포장 및 용기의 오염을 확인하고 내용물의 정확한 양이나 액체 또는 분말의 채움 레벨을 확인하는 데에도 사용할 수 있습니다. 새로운 R-G-B-SWIR 라인 스캔 카메라(SW-4010Q-MCL)를 사용하면 식품 용기 외부의 품질과 완성도를 검사하는 동시에 내부의 내용물을 확인할 수 있습니다. 반도체 품질 검사 스테이션의 경우, SWIR을 통해 실리콘을 "투시"하여 실리콘 웨이퍼의 표면과 표면 아래의 결함을 찾을 수 있습니다. 직물 및 목재 검사와 같은 애플리케이션의 경우, SWIR 이미징을 사용하여 염색된 직물이 다음 작업을 위해 충분히 건조되었는지 확인하거나 절단된 목재에 숨겨진 결함이 있는지 확인할 수 있습니다. 기타 애플리케이션으로는 플라스틱 폐기물 분류, 광물 분류, 배터리 검사, 농업/임업 애플리케이션 등이 있습니다. SWIR 카메라는 검사 프로세스의 효율성을 높일 수 있지만, 많은 머신 비전 애플리케이션에는 크기와 모양을 확인하고 개체의 색상 뉘앙스를 분석하고 라벨 또는 기타 인쇄물의 색상을 확인하기 위해 일반 가시광선을 활용하는 카메라가 여전히 필요합니다. 따라서 SWIR 이미징은 가시광선을 활용하는 일반적인 검사 루틴을 보완하는 기술이라고 할 수 있습니다. 많은 애플리케이션의 경우 품질 검사 요건을 충족하기 위해서는 동일 제조 라인에서 가시광선 및 비가시광선 이미징 기술을 함께 활용할 수 있어야 합니다. 기존에는 가시광선과 SWIR 또는 NIR을 활용하는 검사 스테이션에서 별도의 카메라, 조명, 렌즈 및 마운트를 사용하여 제조 라인을 따라 별도의 검사 단계를 진행해야 했기 때문에 셋업이 복잡하고 많은 비용이 들었습니다. 산업용 카메라 제조업체 JAI는 이 문제를 해결하기 위해 1대의 카메라로 가시광선과 SWIR 이미지를 동시에 촬영할 수 있는 새로운 멀티 센서 카메라 기술을 출시했습니다. JAI Sweep+ 시리즈의 최신 제품은 4,096 픽셀 해상도를 지원하는 CMOS 라인 센서 3개와 라인당 1,024 픽셀 해상도를 지원하는 추가 InGaAs 센서가 통합된 컬러 라인 스캔 카메라입니다. JAI의 새로운 멀티 센서 라인 스캔 카메라는 3개의 개별 CMOS 센서를 통해 적색, 녹색, 청색 가시광선을 동시에 캡처하고 InGaAs 기술을 기반으로 하는 4번째 센서를 통해 SWIR을 캡처합니다. 이 카메라는 첨단 카메라 내장 프리즘 기술과 이색(dichroic) 필터를 통해 입사광을 4개의 채널로 분할하여 3개의 CMOS 센서에서 적색, 녹색, 청색 가시광선을 동시에 캡처하고 InGaAs 센서를 통해 SWIR을 캡처합니다. 1개의 검사 스테이션으로 매우 미묘한 색상 차이를 확인하기 위한 이미지 데이터를 제공하는 동시에 SWIR 이미징 데이터를 통해 더욱 수월하게 숨겨진 결함이나 원치 않는 개체를 찾을 수 있습니다. 차트는 3개의 CMOS 센서(청색, 녹색, 적색)와 SWIR을 캡처하는 InGaAs 센서의 스펙트럼 응답을 보여줍니다. SWIR(노란색) 라인의 높이는 RGB 라인과 연관이 없습니다. 새로운 라인 스캔 카메라에는 RGB 출력을 HSI, CIE XYZ, sRGB, Adobe RGB와 같은 특정 색 공간으로 변환할 수 있는 내장 색 공간 변환과 같은 다양한 첨단 기능이 포함되어 있습니다. 이미지 밝기와 색상 밸런스를 개선하기 위해 R-G-B 및 SWIR 채널에 대한 노출 시간을 개별적으로 설정하여 파장대별로 광 축적 시간을 늘릴 수 있습니다. 또한 4개 채널에서 아날로그 및 디지털 이득을 각각 설정할 수 있습니다. 4096 픽셀 해상도로 설정된 경우 R-G-B 채널의 최대 라인 속도는 20kHz이며 SWIR 채널의 경우 1024 픽셀 해상도에서 39kHz입니다. R-G-B 채널의 기본 픽셀 크기는 7.5 x 7.5 µm, SWIR 채널의 기본 픽셀 크기는 25 x 25 µm입니다. 이 카메라에는 R-G-B 및 SWIR 센서의 FOV(Field-of-View)와 라인 속도를 동기화하기 위한 Xscale이라는 특수 픽셀 크기 조정 기능이 탑재되어 있습니다. 관심 영역(ROI) 설정과 Xscale 기능을 사용하여 RGB 센서의 픽셀 크기를 조정하면, RGB 센서의 센서 폭이 30.72mm에서 SWIR 센서와 동일한 25.6mm로 변경됩니다. 동시에 R-G-B 스캔 속도는 20kHz에서 SWIR 스캔 속도와 동일한 39kHz로 증가하게 됩니다.
2023-03-14전체(0)