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비전 솔루션은 제조업, 품질 관리, 자동화 등 다양한 산업 분야에서 시스템의 정확성과 효율성을 크게 향상시키는데 중요한 역할을 합니다. 산업의 환경 및 목적을 충족시키는 비전 시스템이 제대로 작동하려면 각 구성 요소 간의 데이터 전송이 매우 중요합니다. 고속으로 이미지를 취득하고 분석하기 위해서는, 카메라로 촬영한 이미지 데이터가 프레임그래버로 빠르고 정확하게 전달되어야 합니다. 이러한 과정에서 인터페이스(Interface)는 데이터를 안정적으로 전송되도록 하며, 최적으로 구성된 시스템의 높은 속도와 정확성을 유지할 수 있게 해주는 핵심 역할을 합니다. 머신비전에서 주로 사용되는 인터페이스로는 USB3 Vision, GigE Vision, Camera Link, CoaXPress등이 있습니다. 이번 포스팅에서는 인터페이스의 기본적인 개념부터 시작하여 각 인터페이스의 역할과 종류, 그리고 그 중요성에 대해 알아보도록 하겠습니다. 인터페이스의 역할 인터페이스는 카메라와 프레임그래버 사이에서 안정적이고 빠르게 데이터를 전송하는 핵심적인 역할을 수행합니다. 데이터 전송 속도, 대역폭, 전송 거리, 안정성 등 각 프로젝트의 요구 사항에 따라 적절한 인터페이스를 선정하는 것이 중요합니다. 카메라 / 인터페이스 / 프레임그래버의 관계 위의 그림과 같이 프레임그래버, 인터페이스, 그리고 카메라는 머신비전 시스템에서 상호 연관되어 작동합니다. 카메라는 이미지를 캡처하여 아날로그 또는 디지털 신호를 생성하고, 프레임그래버는 이를 디지털 이미지로 변환해 컴퓨터로 전송합니다. 인터페이스는 이 데이터 전송 경로를 제공하며, 속도와 신뢰성을 보장해 시스템의 성능과 효율성을 극대화합니다. 인터페이스의 특징 인터페이스의 종류 머신비전에서 사용되는 주요 인터페이스로는 USB3 Vision, GigE Vision, Camera Link, CoaXPress 등이 있으며, 각각의 특징, 대역폭, 속도 차이 등을 살펴보겠습니다. *인터페이스 별 속도 및 케이블 길이 변화 그래프 USB3 Vision : USB 3.0을 기반으로 한 인터페이스 USB3 Vision 인터페이스는 USB 3.0을 기반으로 하며, 설치가 간편하고 비용이 저렴하며, 일반적으로 3M~5M의 케이블 길이를 지원합니다. 대역폭은 최대 5 Gbps이며, 실제 데이터 전송 속도는 약 400 MB/s 입니다. 또한 다양한 USB 장치와의 호환성 덕분에 시스템 통합이 용이하고, 고속 데이터 전송을 지원하는 데 적합합니다. GigE Vision : 기가비트 이더넷을 기반으로 한 인터페이스 GigE Vision 인터페이스는 데이터 전송 속도와 거리 측면에서 매우 유리하며, 고해상도 이미지를 안정적으로 전송할 수 있습니다. 최대 100미터 거리까지 데이터를 전송할 수 있으며, 중간에 스위치나 리피터를 사용하면 더 긴 거리로 확장할 수 있습니다. 가격이 저렴하고 시스템 구성은 표준 네트워크 장비를 통해 유연하게 할 수 있어, 여러 대의 카메라를 쉽게 연결해 다중 카메라 시스템을 구축할 수 있습니다. 검사 환경과 요구 사항에 맞춰 GigE, 5GigE, 10GigE 중 적절한 버전을 선택하는 것이 중요합니다. Camera Link(CL) : 고속 디지털 비디오 전송을 위한 산업 표준 인터페이스 Camera Link는 고속 병렬 데이터 전송을 위한 표준 인터페이스로, 매우 높은 대역폭과 긴 전송 거리를 지원합니다. Camera Link 인터페이스는 약 5M의 케이블 길이를 권장하며, 최대 약 10M까지 연장이 가능합니다. 1개의 보드에 최대 2개의 케이블을 사용하여 데이터를 전송할 수 있습니다. 대역폭은 기본모드(Base Configuration)에서 최대 2.04 Gbps, 전체모드(Full Configuration에서 최대 6.8 Gbps입니다. 전체 모드일 경우 보통 두개의 병렬 케이블을 사용합니다. Camera Link는 최대 85MHz의 시리얼 클럭 주파수를 제공하므로 높은 대역폭에서의 고속 촬영에 적합합니다. * Base Configuration은 Camera Link의 기본 설정으로, 최대 2.04 Gbps의 대역폭을 지원하며, 표준 해상도와 프레임 속도의 데이터 전송에 적합 * Full Configuration은 Camera Link의 고속 설정으로, 최대 6.8 Gbps의 대역폭을 지원하며, 고해상도와 빠른 프레임 속도의 데이터 전송에 적합 *시리얼 클럭 주파수 : 데이터 전송 속도를 제어하는 신호의 반복 속도로, 주파수가 높을수록 데이터 전송 속도가 빨라짐. CoaXPress(CXP) : 동축 케이블을 사용한 고속 데이터 전송 인터페이스 ? CoaXPress는 동축 케이블을 사용하여 초고속 데이터 전송을 지원하는 인터페이스로, 높은 전송 속도와 긴 전송 거리를 제공합니다. 또한 1개의 보드에 최대 8개의 CXP 케이블을 연결할 수 있어 고속 이미지 처리와 같은 어플리케이션에 특히 유리하며 최신 기술을 반영하여 설계된 만큼 우수한 성능을 보입니다. CoaXPress는 하나의 케이블에 데이터 전송, 카메라 제어, 전원 공급, 트리거링(동작 시작 신호) 등 4가지 기능을 수행하기 때문에 유연성이 뛰어납니다. 1. CoaXPress(CXP) 케이블 * 종류 * CoaXPress (CXP) 인터페이스는 DIN, Micro BNC, BNC 세 가지 주요 커넥터 타입을 사용하여 데이터 전송을 최적화합니다. 각 케이블 타입은 다양한 전송 요구와 시스템 설계에 맞춰 선택되며, 다음과 같은 특징이 있습니다. *Resource : 코비스테크놀로지 * 길이 * 규격별 CoaXPress (CXP) 인터페이스의 케이블 길이는 전송 속도에 따라 달라집니다. 기본적으로 CXP는 최대 130미터까지 케이블 길이를 지원하지만, 전송 속도가 증가할수록 케이블 길이는 줄어듭니다. 이는 높은 속도에서 신호 감쇠와 노이즈의 영향을 줄이기 위함입니다. 따라서, 전송 속도가 높을수록 케이블 길이를 짧게 유지해야 신호 품질을 보장할 수 있습니다. CoaXPress는 케이블 표준에 따라 대역폭과 사용 가능한 길이가 달라집니다. *케이블 길이가 길어질수록 노이즈가 증가할 수 있음 * 표준 * CoaXPress (CXP) 표준은 CXP 1.0과 CXP 2.0 규격의 두 가지 주요 버전이 있습니다. * CoaXPress(CXP)와 Camera Link(CL)의 차이 * CoaXPress(CXP)는 높은 데이터 전송 속도와 대역폭을 지원하며, 장거리 데이터 전송이 가능합니다. 1개의 보드에 최대 8개의 CXP 케이블을 연결할 수 있어 고속 이미지 처리와 같은 어플리케이션에 주로 적용됩니다. Camera Link는 신뢰성 높은 인터페이스로 사용되어 왔습니다. 안정적인 성능을 제공하며, 1개의 보드에 최대 2개의 케이블을 사용하여 데이터를 전송할 수 있습니다. 또한 다양한 카메라와의 호환성이 높은 것이 특징입니다. 각각의 검사 환경과 플리케이션 목적에 따라 적합한 인터페이스를 선택하여 시스템 성능과 효율성을 최적화하는 것이 좋습니다. *CXP와 Camera Link 구성의 예* 다양한 산업의 환경 및 검사 조건에 따라 적절한 인터페이스를 선택하면 데이터 전송 속도와 시스템의 유연성을 최적화하여, 최상의 성능을 발휘할 수 있습니다. 인터페이스 선정에 전문가의 도움이 필요하시다면, 언제든 화인스텍을 찾아주세요!
2024.09.03line scan application 라인스캔 머신비전 기술은 대형, 고해상도, 고속 이미지 캡처가 필요한 결함 없는 이미지를 검사하는 데 적합한 머신비전 기술입니다. 예를 들어 종이, 섬유, 금속, 유리 테이프 등과 같이 대형 웹(web) 이미지 검사를 위해서는 라인스캔 카메라 기술이 사용되어야 합니다. 라인스캔 기술은 일련으로 연속된 이미지 데이터를 취득하기 때문에 데이터 양이 방대합니다. 또한 고속으로 이동하는 물체의 이동 속도와 카메라의 이미지 캡처 속도를 동기화시켜 정확한 이미지를 확보해야 합니다. 이러한 이유로 고속으로 이미지를 취득하고 취득한 데이터를 처리하여 PC로 전송하는 기술이 필요합니다. 즉, 고속으로 이미지를 전송하는 인터페이스와 고속으로 데이터 처리하는 프레임그래버 조합은 라인스캔 비전 검사에서 있어 대량의 이미지 데이터를 효율적으로 처리하는 핵심 요소입니다. 이를 통해 이미지 처리의 가장 중요한 데이터 흐름을 유지하여 머신비전 시스템의 성능과 효율성을 높입니다. 이러한 면에서 Euresys Coaxlink Quad CXP-12 DF 프레임 그래버는 해상도, 프레임 속도 및 대역폭 측면에서 기존의 한계를 뛰어넘는 성능을 제공합니다. web"*: 종이, 섬유, 금속, 플라스틱, 유리 등과 같은 재료가 롤 형태로 연속적으로 움직이는 것을 의미합니다. 1 Euresys Coaxlink Quad CXP-12 DF Euresys의 Coaxlink Quad CXP-12 DF 프레임 그래버는 CoaXPress 2.0 표준의 CXP-12 모드를 활용하여 기존 CoaXPress 1.0 규격의 CXP-6보다 두 배 빠른 12.5 Gbps의 확장된 대역폭을 제공합니다. 이미지 데이터를 전송하는 인터페이스 종류와 대역폭 또한 최신 PCI Express 버스*(통신시스템)의 기능과 결합하여 초당 수 기가바이트의 이미지 데이터를 PC 메모리로 전송할 수 있습니다. CoaXpress*는 대량의 데이터를 고속으로 전송하는 인터페이스. 프레임 그래버: 카메라로부터 받은 영상 신호를 디지털 데이터로 변환시켜 주는 영상 캡처 장치. CXP-12: CXP는 CoaXpress의 약자로 12는 데이터 전송 속도, 즉 12기가 바이트를 뜻함. PCI 버스(Peripheral Component Interconnect Bus)는 컴퓨터 메인보드에 주변 장치를 장착하는 데 쓰이는 컴퓨터 버스의 일종. 컴퓨터 버스: 컴퓨터 안의 여러 장치 사이를 연결해 데이터와 주소, 제어 신호 등 정보를 전송하는 통로(통신 시스템). 데이터 흐름(Data flow): 시스템 내에서 데이터가 이동하고 처리되는 방식과 경로를 의미. 데이터가 생성되거나 수집된 이후, 저장되고 처리되며 최종적으로 호스트 pc에 전송되는 과정. Coaxlink Quad CXP-12 DF 주요 사양 CoaXPress CXP-12 연결 4개 및 데이터 전달 출력 4개: 카메라 대역폭 5,000 MB/s PCIe 3.0(Gen 3) x8 버스: 버스 대역폭 6,700 MB/s 다기능 디지털 I/O 라인 10개 폭넓은 카메라 제어 기능 Memento 이벤트 로그 툴 디지털 I/O 라인: input, output 데이터 입출력을 의미. PCIe 3.0 (Gen 3): PCIe의 세 번째 세대, 3.0 버전, 8 레인을 가진 PCIe 슬롯을 의미. 각 레인은 데이터 전송 경로를 의미하며, 8 레인 슬롯은 동시에 8개의 데이터 경로를 통해 정보를 전송할 수 있음. Memento 이벤트 로그 툴: 시스템 운영 중 발생한 오류 등을 기록한 이벤트 로그를 관리하는 도구. 이를 통해 문제를 진단하고 해결하는 데 도움이 된다. 비전 검사에서 사용되는 라인스캔 카메라는 고해상도 및 고속으로 일련의 이미지를 캡처하기 때문에 이미지 데이터 양이 큽니다. 그러므로 일부 산업의 비전 검사에서 여러 코어 CPU를 사용하더라도 처리해야 할 데이터가 너무 많아 1대의 PC로는 충분한 성능을 제공하기 어려운 경우가 있습니다. 이미지 데이터 처리 속도가 부족하면 이미지 분석, 객체 인식, 데이터 해석에 문제가 발생할 수 있습니다. 따라서 작업의 효율성을 높이기 위해 여러 대의 PC에 작업을 분산시켜 데이터 처리와 전송 속도를 확장해야 합니다. 2 데이터 전달 기능(Data Forwarding)이 있는 4개 채널 Coaxlink Quad CXP-12 DF 프레임 그래버 Coaxlink Quad CXP-12 DF는 DF(Data Forwarding) 기능을 지원합니다. 이 기능은 여러 대의 PC에 분배하여 이미지 처리 작업 부화를 방지합니다. Coaxlink Quad CXP-12 DF는 고속 카메라로 수집한 이미지 데이터를 CoaXPress 인터페이스를 통해 수신받고 동일한 데이터를 PCI Express 버스를 통해 호스트 PC로 전송합니다. 동시에 같은 데이터를 출력포트로 다른 장치(PC)나 시스템에 전달합니다. PCI 버스(Peripheral Component Interconnect Bus)는 컴퓨터 메인보드에 주변 장치를 장착하는 데 쓰이는 컴퓨터 버스의 일종 이러한 방식으로 하나의 카메라를 여러 PC 장치와 연결하는 데이지 체인*방식으로 연결할 수 있습니다. 즉, 하나의 카메라에 최대 10대의 컴퓨터에 연결하여카메라에서 수집된 데이터를 모든 PC에서 동시에 수신하여 처리합니다. 데이지 체인(Daisy Chain): 데이지 체인(daisy chain)이란 연속적으로 연결된 하드웨어 장치들의 구성을 지칭. 게다가 마스터 Coaxlink Quad CXP-12 DF 보드는 CoaXPress 비트스트림*에서 각 서브 보드의 동기화, 데이터 수집, 처리, 전송을 조정합니다. 마스터 CoaXlink 보드는 모든 장치 간의 회선까지 완벽하게 동기화하여 수집한 데이터가 정확하게 일치하도록 합니다. 이를 통해, 트리거(데이터 전송) 신호를 조정합니다. 비트스트림: 데이터 통신 회로들을 통해서 연속적으로 전송이 되는 일련의 비트열로 데이터들을 하는 스트림의 단위 Coaxlink Quad CXP-12 DF 보드는 데이터 포워딩 기능 덕분에 각 PC에 하나의 Coaxlink 보드만 필요하며 다중화 부속품을 필요하지 않습니다. 또한 PC를 서로 가깝게 배치하거나 최대 40m까지 거리를 둘 수 있습니다. 즉, 추가 부속품 비용이 발생하지 않으며, 40m 거리까지 유연하게 PC와 장비를 설치할 수 있으므로 시스템 비용을 줄일 수 있습니다. 3 Coaxlink Quad CXP-12 DF 프레임 그래버 산업 어플리케이션 Coaxlink Quad CXP-12 DF 보드는 주로 한 줄씩 이미지를 촬영하는 Line scan 카메라 어플리케이션(포장지, 인쇄, 금속 스트립)에 사용됩니다. 예를 들어 Line scan 카메라에서 매우 큰 이미지를 촬상해야 할 경우 매우 큰 이미지를 여러 부분으로 나누어 검사하는 것이 효과적입니다. 즉, Coaxlink Quad CXP-12 DF 보드를 사용하여 데이터를 여러 PC에서 동시에 처리할 수 있습니다. 이 방법은 택타임(Tack Time)도 줄이고 PC의 부하율도 줄입니다. 택타임(Tack Time): 요구하는 생산 목표를 달성하기 위해 제품 하나를 생산하는데 필요한 시간 Euresys Coaxlink Quad CXP-12 DF 어플리케이션 Euresys의 Coaxlink Quad CXP-12 DF는 검사 속도를 높이고 생산성을 향상합니다. Euresys 프레임그래버에 대해 더 궁금하시다면 화인스텍으로 문의 주세요!
2024.08.23Xpress 더 빠른 GigE Vision 출력을 위한 무손실 압축 오늘날 CMOS 카메라의 속도와 해상도가 증가함에 따라 머신 비전 설계자들은 어려운 선택에 놓여있습니다. GigE Vision 표준 인터페이스를 계속 사용하는 경우 네트워킹 기능, 긴 케이블 길이, PC 직접 연결과 같은 많은 이점이 있지만 GigE Vision의 크지 않은 대역폭 용량에 따른 낮은 프레임 속도에 만족해야 합니다. CoaXPress, Camera Link 또는 10 GigE Vision과 같은 고용량 인터페이스를 사용할 수도 있지만 이러한 기술은 더 높은 비용과 복잡성을 요구합니다. JAI의 Xpress는 GigE Vision 표준의 이점을 유지하면서 프레임 속도를 기본 대역폭 한계 이상으로 높일 수 있는 세 번째 옵션을 제공합니다. Xpress 기능이란? Xpress는 이미지 데이터의 크기를 줄인 후 호스트 PC에서 완벽하게 재구성할 수 있는 무손실 압축 알고리즘을 제공합니다. 압축은 이미지 중복 원리를 사용하여 카메라의 FPGA에서 수행됩니다. 구체적으로 설명하면, Xpress 알고리즘은 이미지를 작은 픽셀 블록으로 분해하고 이미지에서 동일한 픽셀 패턴을 가진 다른 블록을 찾습니다. 이러한 중복 블록을 짧은 코드로 표시하여 "인코딩"하면 카메라에서 출력되는 이미지 데이터의 전체 크기를 크게 줄일 수 있습니다. 이미지 크기가 작아지기 때문에 GigE Vision 대역폭을 통해 프레임을 더 빠르게 전송할 수 있습니다. 매우 "복잡한" 이미지의 경우 약간의 속도 향상부터 높은 수준의 균일성을 가진 이미지의 경우 최대 100%의 속도 증가에 이르기까지 속도 향상은 이미지가 중복되는 양에 따라 달라집니다. 예를 들어, 이미지 파일의 크기를 30% 줄이는 경우 프레임 속도가 표준 GigE Vision 연결에 비해 약 42% 증가합니다. 또한 Xpress를 통해 파일 크기가 작아지면 현재 프레임 속도를 유지하면서 동일 네트워크를 공유하는 카메라의 수를 늘릴 수도 있습니다. 무손실 압축 해제 인코딩된 픽셀 데이터를 본래의 픽셀 패턴으로 교체하면 이미지 품질이나 디테일의 손실 없이 전송된 이미지를 완벽하게 재구성할 수 있습니다. Xpress 압축 해제 라이브러리를 사용하면 개발자는 이미지 처리 루틴을 위해 애플리케이션 코드에 몇 가지 함수를 간단히 추가하여 GigE Vision 데이터의 압축을 쉽게 해제할 수 있습니다. 예시적인 목적으로만 제공됩니다. 올바른 사용법은 카메라 매뉴얼이나 소프트웨어 문서를 참조하세요. Xpress 압축 해제 소프트웨어는 JAI 웹사이트에서 다운로드할 수 있습니다. JAI의 Xpress 카메라 Xpress 무손실 압축은 Sony Pregius S CMOS 센서가 탑재된 JAI의 흑백 Go-X 시리즈 GigE Vision 카메라에 표준 기능으로 포함되어 있습니다. Xpress가 탑재된 카메라의 기본 해상도는 5.1~24.5 메가픽셀이며 표준(비압축) 프레임 속도는 23fps~4fps입니다. 자세한 내용은 Go-X 시리즈 페이지(www.jai.com/kr/go-x-series)를 참조하시기 바랍니다. * 프레임 속도는 이미지 콘텐츠에 따라 달라집니다. 일반적으로 최대 속도의 40%-50%입니다.
2022.07.19코엑스프레스 인터페이스 제대로 사용하는 방법 머신비전 카메라 CoaXPress 인터페이스란? 이 표준은 2008년 11월 처음 선보였으며, 2009년 초에 6개 회사인 Adimec, Eqcology, Active Silicon, AVAL DATA, NED 및 Components Express로 구성된 산업 기업의 표준 협회가 구성되었습니다. 2009년 이 협회는 비전 상을 수상하면서 JIIA에서 CoaXPress를 공식 표준으로 채택하였고, 2010년 12월에 첫 버전 1.0이 출시되었습니다. CoaXPress 표준 1.0, 1.1의 경우 6.25Gbit/s (CXP-6)를 지원하며, 2019년 출시한 CoaXPRess 표준 2.0에서는 12.5Gbit/s(CXP-12)를 지원합니다. CoaXPress 인터페이스는 머신 비전, 의료 이미징, 생명 과학, 방송, 국방, 스포츠 등과 같은 전문, 산업용 이미징 어플리케이션에서 고속 이미징을 위한 인터페이스 표준으로 자리 잡았습니다. 2021년 1월 CoaxPress 2.1이 JIIA에 표준으로 지정되었으며, 몇 가지 기능이 개선되었습니다. CoaXPress 인터페이스의 장점? CoaXPress 4개의 케이블에 CXP-12를 연결할 경우 최대 전송속도는 50Gbps 또는 5GByte/s 이기 때문에 12메가 10bit 이미지를 기준으로 300fps으로 전송받을 수 있으며, 8bit 16K 라인스캔 센서는 30KHz/s의 속도로 전송받을 수 있습니다. CXP 버전에 따른 최대 데이터 전송량(1lane 기준) 기존에 많이 사용 중인 Camera Link, USB 인터페이스의 케이블 길이에 대한 아쉬움을 덜어낼 수 있습니다. 데이터 전송 속도에 따른 케이블 사용 길이 CoaXPress를 사용해 고해상도 이미지를 분산처리하는 방법 CoaXPress 인터페이스의 가장 큰 장점인 고해상도 이미지를 빠르게 전송할 수 있다는 것입니다. 하지만 PC 1대에서 50메가 이상의 고해상도 이미지를 빠르게 처리하기 어렵습니다. 원활히 검사하기 위해서는 여러 대의 PC가 필요한데 그 문제를 해결하기 위해 Data Forwarding 기술이 등장했습니다. 카메라 Data Forwarding 방법 (예시 : Euresys Coaxlink G3 DF) Euresys의 Coaxlink Quad G3 DF Frame Grabber를 사용할 경우 고해상도 이미지를 순식간에 여러 PC로 전송할 수 있기 때문에 PC마다 각각 다른 검사를 실행해 PC의 부하를 줄여 빠른 검사가 가능하게 됩니다. CoaXPress 단일 케이블로 할 수 있는 4가지 기능 CoaXPress 인터페이스는 많이 알려진 동축 케이블 입니다. 한 가닥의 동축케이블은 아래 4가지 기능을 동시에 할 수 있습니다. 이미지 데이터 수신 카메라 컨트롤 전원 소프트웨어 트리거 CoaXPress 인터페이스의 장점 CoaXPress 인터페이스 커넥터의 종류 CoaXPress 인터페이스의 대표적이 커넥터는 3가지 입니다. BNC Micro BNC DIN 1.0/2.3 CXP-6 버전까지는 DIN 1.0/2.3 커넥터가 많이 사용되었으나, 내부 구조상 접촉 불량 사례가 많아지면서 전송량이 높은 CXP-12 버전부터는 Micro-BNC 커넥터를 사용하게 되었습니다. CoaXPress 인터페이스 커넥터의 종류 CoaXPress를 더 안전하고 더 빠르게 사용하는 방법은 광통신 SFP+ CoaXPress는 구리선으로 데이터를 전송합니다. 물리적으로 케이블 길이의 한계와 데이터 송신의 한계가 분명 존재합니다. 이 한계를 극복하기 위해 CoaXPress 인터페이스에 광 통신 케이블을 접목한 SFP+ 인터페이스가 새롭게 출시되었습니다. 프로토콜은 CoaXPress를 기본으로 사용하기 때문에 전송 방식만 광 통신으로 변경된 인터페이스 입니다. SFP+는 광 통신 케이블의 장점은 아래와 같습니다. CoaXPress SFP+ 인터페이스의 장점과 단점 장점 케이블의 길이는 40Km로 매우 깁니다. 광 섬유 1개당 최대 25Gbs의 대역폭을 가집니다. 전기 노이즈의 영향을 받지 않습니다. 구리선보다 가볍기 때문에 항공기와 같이 무게가 중요한 어플리케이션에 유리합니다. 단점 빛으로 전기를 보낼 수 없기 때문에 카메라 전원은 별도로 지원해야 합니다. CoaXPress 인터페이스 광케이블(SFP+)의 장점 머신비전 카메라 인터페이스의 발전 머신비전 카메라 인터페이스의 선택은 장비를 구성함에 있어서 매우 중요합니다. 머신비전 장비는 더 높은 검사 정도와 더 빠른 검사를 하기 위해 진화합니다. 그렇기 때문에 이미지 센서 또한 더 높은 해상도와 더 빠른 속도로 발전해 왔으며, 넓은 대역폭의 데이터를 안정적으로 전송하기 위해 새로운 인터페이스를 머신비전 시스템에 도입하게 되었습니다. 인터페이스 별 비교 그래프
2022.07.19머신비전 카메라 인터페이스 종류 안녕하세요 화인스텍 마케팅 팀입니다. 화인스텍 홈페이지를 찾아주셔서 감사합니다. 머신비전 카메라 인터페이스에 대해 이야기 해보겠습니다. 기본 교육에서 말씀드렸다시피 일반적인 디지털 카메라와는 다르게 머신비전 카메라는 이미지를 찍을 수는 있지만 저장하는 능력이 없습니다. 카메라 설정을 저장하는 메모리는 내부에 있지만 이미지를 저장하는 메모리는 없습니다. 머신비전 카메라만 있으면 비싼 고철에 불과합니다. 그럼 카메라가 PC와 어떤 방식으로 주고 받는지 인터페이스에 대해 설명하겠습니다. 머신비전에서 자주 사용하는 인터페이스 Coaxpress, Cameralink, USB, GIGE(이더넷), IEEE1394(FireWire), Analog, TV Format, HDMI, Optical 등 PC로 이미지를 전송해야 하는데 여러 가지 방법이 있습니다. 그중에 머신비전에서 가장 많이 쓰이는 인터페이스의 기본 사양을 알아볼까요? 머신비전 인터페이스 비교표 인터페이스 규격 BANDWITH 케이블 길이 케이블을 통한 전원공급 프레임그래버 Coaxpress (코엑스프레스) CXP-3 / 1lane 기준 3.125 Gbit/s (325MB/s) 100m 가능 필요 CXP-6 / 1lane 기준 6.25 Gbit/s (625MB/s) 72m 가능 CXP-12 / 1lane 기준 12.5 Gbit/s (1,250MB/s) 30m 가능 Camera Link (카메라 링크) Base 2.04 Gbit/s (255MB/s) 7m 가능(POCL) Midium 4.08 Gbit/s (510MB/s) 5m 가능(POCL) Full 6.8 Gbit/s (850MB/s) 5m 가능(POCL) USB USB2.0 480 Mbit/s (60MB/s) 5m 가능 USB3.0 5 Gbit/s (625MB/s) 3.5m 가능 GIGE GIGE 1 Gbit/s (125MB/s) 100m 가능(POE) 5GIGE 5 Gbit/s (625MB/s) 100m 가능(POE) 10GIGE 10 Gbit/s (1,250MB/s) 37m 불가능 표에서 보시면 USB나 GigE의 경우 PC에 있는데 왜 카드를 구매해야 하는지 간혹 물어보시는 분들이 계십니다. USB 카메라에 전용 보드(카드)를 사용해야 하는 이유 USB 먼저 말씀드리면, PC 본체에 있는 포트가 여러개가 있지만 사실 내부 메인보드에는 평균적으로 2개가 있고 허브와 같이 분할해서 밖으로 빼 놓은 것입니다. 마우스, 키보드, 동글 등 여러 USB를 사용 중이기 때문에 대역폭을 나눠갖게 됩니다. 그래서 별도의 PCIe 슬롯에 장착할 수 있는 USB 카드를 구매 하셔서 연결하셔야 카메라 성능을 모두 사용하실 수 있습니다. GigE 카메라에 전용 보드(카드)를 사용해야 하는 이유 GigE를 말씀드리면, 대부분 GigE 포트는 1개만 보유한 경우가 많습니다. 설비에서 인터넷은 거의 사용하지 않지만 PLC와의 통신용으로 사용한다면 대부분 추가 포트가 필요합니다 메인보드에서는 POE를 지원하지 않기 때문에 별도의 POE가 지원되는 카드를 구매하시면 카메라 전원을 별도로 구매하지 않고도 전원을 공급받을 수 있기 때문에 유용합니다. 그리고 보드에 따라 전원을 소프트웨어로 온 오프 할 수 있습니다. 머신비전 카메라 인터페이스 별 장점 " 데이터 전송량 : 고해상도, 고속 프레임이 유리 " " 케이블 길이 : 설비 크기에 유리 " 인터페이스 특성에 따라 이렇게 쓰입니다. 인터페이스 주 어플리케이션 특징 USB 의료, 연구소, 소형 설비, 유럽 생산설비 짧은 케이블 길이 평균 안정성 간편한 설치 구성 비용이 저렴 GigE 생산 설비(반도체, 배터리, 디스플레이 등), 교통, 보안, CCTV 긴 케이블 길이 평균 안정성 간편한 설치 구성 비용이 저렴 Camera Link 생산 설비(반도체, 배터리, 디스플레이 등) 짧은 케이블 길이 높은 안정성 넓은 대역폭 구성 비용이 높음 Coaxpress 생산 설비(반도체, 배터리, 디스플레이 등), 대형설비, 고해상도, 고속 카메라 설비 긴 케이블 길이 높은 안정성 넓은 대역폭 구성 비용이 높음 어떻게 생겼는지 확인 안 하고 갈 순 없죠! 출처 : www.jai.com 머신비전 카메라 인터페이스에 대해 알아봤는데요 다음 포스팅에는 아날로그 인터페이스에 대해 소개 드리도록 하겠습니다.
2022.03.17