총 4 건
Teledyne FLIR는 머신 비전과 비즈니스 응용 분야를 위한 카메라 솔루션의 선두주자로서, 업계를 선도하는 혁신적인 기술을 제공합니다. 특히 고해상도 열화상 카메라와 머신 비전 카메라에서 뛰어난 성능을 자랑합니다. Teledyne FLIR에서 새롭게 출시된 Dragonfly S 시리즈는 탁월한 해상도와 유연한 구성 옵션을 갖추어 생명 과학 기기부터 공장 자동화에 이르는 다양한 산업에서 신뢰받는 비전 솔루션으로 자리 잡을 것으로 기대됩니다. Teledyne FLIR는 이러한 최첨단 카메라 기술을 통해 시각적 데이터의 정확성과 효율성을 더 향상시키고 있습니다. Sony, Onsemi, Teledyne e2v의 CMOS 센서 옵션과 페어링 하는 Dragonfly S는 임베디드 및 핸드헬드 장치 애플리케이션을 포함한 다양한 용도에 적합한 머신비전 카메라입니다. * 임베디드 : 특정 기능을 수행하기 위해 기계나 장치에 내장된 컴퓨터 시스템 * 핸드헬드 : 장치는 사용자가 손에 들고 직접 조작할 수 있는 모바일 장비 < DRAGONFLY S Series 특징 > 1. 컴팩트하고 가벼운 디자인 핸드헬드 또는 임베디드 장치에 적합한 컴팩트하고 가벼운 디자인을 갖추고 있으며, 케이스형 모델은 Class B EMC 안전 기준을 준수합니다. * Board Level Size : 27mm x 27mm x 9.5mm Weight : 5 grams * Cased Size : 29.5mm x 29.5mm x 18.1mm Weight : 25 grams * Partial Cased Size : 29.5mm x 29.5mm x 17.5mm Weight : 17 grams Lens mount and USB locking bracket available as accessories 2. 다양한 렌즈 마운트 호환 가능한 모듈화 Dragonfly S 카메라는 이미지 애플리케이션 개발 초기 단계에서 필요한 모듈화된, 컴팩트하고 가벼운 카메라의 필요를 충족시키기 위해 설계되었습니다. 이 카메라는 대규모 제조, 대량 기반 애플리케이션 및 다중 카메라 시스템에 적합합니다. 3. 신뢰성 있는 이미지 전달 온보드 이미지 버퍼링* 기능 덕분에, 모든 이미지 프레임이 신뢰성 있게 호스트 CPU로 전송됩니다. 이를 통해 안정적인 이미지 전달을 보장합니다. * 온보드 이미지 버퍼링 : 내장된 메모리를 사용하여 이미지 데이터를 임시로 저장하는 기능 4. 비용 효율성 Dragonfly S 카메라는 모듈화된 설계와 유연한 구성 옵션을 통해 사용자 맞춤형 솔루션을 제공하며, 성능 최적화와 표준화된 부품 사용으로 비용 효율성을 극대화합니다. 이외에도 Dragonfly S 카메라는 다음과 같은 기능들이 있습니다. * 이미지 CRC(순환 중복 검사, Cyclic Redundancy Check) : 데이터 전송이나 저장 중 발생할 수 있는 오류를 감지하여 이미지의 무결성을 확인하는 방법 < DRAGONFLY S Series 적용 분야 > Teledyne Dragonfly S Series는 높은 성능과 유연성을 제공하여 전문적인 비디오 캡처 및 처리 요구에 적합한 솔루션입니다. 임베디드 및 핸드헬드 애플리케이션에 활용될 수 있습니다. 1. 검안경 [ Ophthalmoscopy ] Dragonfly S는 검안경 장비에 내장되어 고해상도 이미지를 통해 정밀한 안과 검사를 지원하며, 뛰어난 센서 성능으로 세밀한 눈 검사와 정확한 진단이 가능합니다. 또한, 핸드헬드 장치에 적용되어 진료 현장에서 실시간으로 고화질 이미지를 제공함으로써 검사의 효율성과 진단 정확도를 높입니다. 2. 생체 인식 키오스크 솔루션 [ Biometrics Kiosk Solutions ] Dragonfly S를 생체 인식 키오스크에 통합하면 지문, 얼굴, 홍채 인식 데이터를| 고해상도로 캡처하고 분석하여 보안성과 사용자 편의성을 높입니다. 또한, 이동형 장비에 적용 시 손쉽게 이동이 가능하면서도 신뢰성 있는 생체 인식 기능을 제공합니다. 3. 자동 광학 검사 (AOI) [ Automated Optical Inspection ] 자동 광학 검사 장비에 Dragonfly S를 내장하여 생산 공정에서 PCB, 반도체, 기타 부품의 결함을 자동으로 감지하고 분석할 수 있습니다. 이는 품질 보증과 결함 검출의 정확도를 높입니다. 작업자가 직접 장비를 들고 부품의 결함을 검사할 수 있는 장비로, 이동성과 유연성을 제공하며 현장에서 빠르게 결함을 식별하고 수정할 수 있습니다. 이 외에도 Dragonfly S 카메라는 모바일 로봇에 통합되어 환경 인식과 내비게이션을 지원하며 고해상도 이미지와 신뢰성 있는 데이터 전송 기능으로 자율적 작동과 장애물 회피를 돕습니다. 또한 3D 스캐닝 시스템에 Dragonfly S를 통합하면 고해상도의 3D 모델을 생성하여 산업 디자인, 품질 검사, 리버스 엔지니어링 등 다양한 분야에 활용됩니다. 마지막으로 비전 기반 모니터링 시스템에 통합되어 고정된 위치에서 지속적인 모니터링을 수행하며, 신뢰성 있는 이미지 전송과 분석 기능으로 시스템 상태를 효율적으로 관리합니다. 즉, 이동 중에도 실시간 모니터링과 데이터 수집이 가능해, 현장 작업 중 고해상도 이미지를 제공하고 문제를 조기에 발견할 수 있습니다. Dragonfly S는 다양한 센서와 카메라 기술을 지원하여, 위와 같이 다양한 애플리케이션에서 탁월한 성능과 효율성을 제공합니다. < SPECIFICATIONS > * DR-U3-50Y2M/C 기준 * 값은 비닝(binning) 모드와 비닝이 없는 모드 모두에서 동일합니다. < Modular Product Configuration > Chroma , USB Connectot, Lens Mount, Case or Bracket Dragonfly S 시리즈는 다양한 모듈화된 구성 옵션과 교체 가능한 렌즈 마운트를 제공하여 사용자의 필요에 맞게 조정할 수 있습니다. 또한, 내구성이 뛰어난 알루미늄 케이스와 내장형 히트 싱크로 안정적인 성능을 보장하며, 후면 및 측면의 USB 포트와 6핀 GPIO를 통해 유연하고 신뢰성 있는 연결을 지원합니다. Dragonfly S 시리즈는 핸드헬드, 임베디드, 그리고 멀티 카메라 시스템에 모두 적합한 뛰어난 성능을 제공합니다. 모듈화된 설계와 유연한 구성 옵션 덕분에 다양한 요구 사항에 맞춰 손쉽게 설치할 수 있으며, USB3 인터페이스를 통해 간편하게 연결하고 관리할 수 있습니다. 소형 및 경량화된 디자인으로 비용 효율성까지 갖추어, Dragonfly S Series는 다양한 산업 및 연구 분야에서 매우 실용적인 선택이 될 것입니다. Teledyne FLIR 사의 Dragonfly S Series에 대해 더 자세히 알고 싶거나, 제품 구매 및 상담을 원하신다면 화인스텍을 방문해주시기 바랍니다.
2024.08.19안녕하세요. 화인스텍입니다. 머신비전은 카메라, 렌즈, 조명, 소프트웨어, 프레임그래버 등으로 구성된 시스템으로, 사람이 눈으로 보고 판단하는 작업을 빠르고 정밀하게 수행합니다. 이전 게시물에서는 머신비전 시스템의 구성 요소와 각각의 역할 및 중요성에 대해 알아보았었는데요 오늘은 머신비전에서 자주 사용하는 용어들에 대해 알아보겠습니다. A부터Z까지, 화인스텍과 함께 머신비전 용어의 세계로 들어가 보시죠! AI [Artificial Intelligence, 인공지능] 인간의 지적 능력을 컴퓨터로 구현하는 과학 기술 상황을 인지하고 이성적·논리적으로 판단·행동하며, 감성적·창의적인 기능을 수행하는 능력까지 포함 Airy Disk and Resolving Power Airy Disk : 렌즈에서 얻을 수 있는 가장 작은 지점 Resolving Power : 서로 가까이 있는 두 지점을 분해하는 기기의 능력 * 수치가 없는 이상적인 렌즈라도 물체의 세부 사항을 재현할 수 없습니다. 회절은 가능한 해상도를 제한합니다. 스폿의 반경 r은 파장 λ(빛 파장)와 개구수 NA에 의해 주어집니다. r = 0.61λ / NA , r = 에어리 디스크의 반경 = 분해능 * 조명광의 파장이 길수록 스폿이 더 커집니다. Area Scan [에어리어 스캔] 이미지 센서가 2차원 배열로 이루어진 센서 고속 이미지 캡처와 정밀한 해상도 제공하며, 정지된 물체뿐만 아니라 움직이는 물체도 캡처할 수 있어 다양한 애플리케이션에 적합 렌즈를 통해 빛이 이미지 센서에 집중되고, 각 픽셀이 빛의 강도를 전기 신호로 변환한 후 디지털 데이터로 처리되는 원리 Bayer Sensor RGB 컬러 필터를 사각형의 광센서 그리드에 배열하기 위한 컬러 필터 어레이(CFA) 디지털카메라와 이미지 센서에서 널리 사용. 적은 수의 센서로 색상 이미지를 생성할 수 있어 효율적이고, 구조가 간단합니다. bayer Sensor의 작동 원리 1. 배열의 적용: 베이어 필터 배열은 전체 센서 그리드에 반복되어 적용 2. 빛의 감지: 각 픽셀은 RGB(빨강, 녹색, 파랑) 중 하나의 색상을 감지 3. 데이터 수집: 각 픽셀이 감지한 특정 색상의 빛 정보를 수집 4. 디모자이킹: 수집된 데이터를 통해 디모자이킹(demosaicing) 과정을 거쳐 전체 이미지의 색상을 재구성 * 디모자이킹(demosaicing)은 디지털 이미징에서 사용되는 과정으로, Bayer 필터 배열과 같은 컬러 필터 배열(CFA)을 사용하여 이미지를 촬영할 때 수집된 데이터를 완전한 컬러 이미지로 변환하는 것 출처 : Wikipedia® Binning [비닝] 이미지 센서의 여러 픽셀을 그룹으로 묶어 단일 픽셀처럼 처리하는 기술 여러 픽셀의 빛을 합쳐 감도를 향상시키고, 신호 대 잡음비(SNR)를 개선하며, 해상도를 낮춰 데이터 처리 속도를 증가 특히 저조도 환경과 실시간 처리가 필요한 머신 비전 애플리케이션에서 유용 일반적인 비닝 방법은 2x2 binning: 2x2 픽셀 그룹을 하나의 픽셀로 합칩니다. 해상도는 원래 해상도의 1/4로 감소 3x3 binning: 3x3 픽셀 그룹을 하나의 픽셀로 합칩니다. 해상도는 원래 해상도의 1/9로 감소 Blooming [블루밍] 이미지의 픽셀 집합이 밝은 점(태양, 빛, 레이저)에 의해 과포화 되어 해당 픽셀에 포함된 전하가 인접한 픽셀로 넘쳐 밝은 점이 방사형 패턴으로 "번지는" 현상 Camera mount 카메라 바디와 렌즈를 연결하는 장치 각 카메라 마운트는 다양한 사이즈의 쓰레드와 플랜지 백을 갖추고 있음 *FB : 센서에서 카메라 플랜지까지의 거리 *1 FB 사이즈는 카메라 제조업체에 따라 다양합니다. 정확한 영상 촬영을 위해서는 올바른 마운트 쓰레드와 FB의 확인이 필요합니다. Camera Link 산업 비디오 제품의 표준화를 위해 설계된 인터페이스 Camera Link 인터페이스는 AIA(Automated Imaging Association)에 의해 유지 및 관리되며, 높은 안전성으로 가장 널리 사용되고 있는 인터페이스 중 하나 데이터 전송 속도 * Base : 1,2,3 Tap (최대 255MB/s) * Medium/Full : 4,6,8 Tap (최대 680MB/s) * DECA : 10 Tap (850MB/s) CCD Sensor / CMOS Senseor CCD Sensor (Charge Coupled Device) 전자결합자 빛을 전하로 변환시켜 화상을 얻어내는 센서 높은 감도와 낮은 노이즈로 뛰어난 이미지 품질을 제공하며, 저조도 환경에서도 우수한 성능을 발휘 상대적으로 높은 전력 소비와 생산 비용, 느린 데이터 전송 속도로 인해 실시간 처리에는 제한 출력 구조상 포화한 빛 전송 시 스미어 현상이 발생. CMOS Sensor (Complementary Metal-Oxide-Semiconductor) 받아들인 빛을 전기신호로 변환하여 이미지를 생성하는 이미지 센서 낮은 전력 소비와 저비용 생산이 가능하며, 고속 데이터 처리로 실시간 영상 촬영에 유리 CCD에 비해 가격이 저렴하며, 감도가 낮고 노이즈가 높은 편. 각 픽셀 별 감도 차이가 있어 FPN(Fixed Pattern Nosie)이 발생. *스미어 현상 : 스미어 현상은 화상 왜곡의 하나로서, 화소의 수광부 이외로의 빛의 누설, 신호 전자의 불완전한 이동 등에 의해 화면의 밝은 부분에 상하로 밝은 선이 보이는 현상 CMM (Coordinate Measuring Machine) 프로브(Probe) 센서가 물체에 직접 닿아 측정하는 방식 정밀하고 신뢰성 있는 데이터를 얻을 수 있지만, 물체의 민감도에 따라 변형, 손상이 있을 수 있음. Confocal [공초점 기술] 이미지의 초점 깊이를 정밀하게 조절하여 고해상도 이미지를 생성하는 기술로 빛의 파장대 별로 초점이 다른 원리를 이용하여, 물체 표면에 따라 높이 데이터를 취득하는 방식. 물체의 표면 높이뿐만 아니라 불투명 재질의 경우 두께 측정도 가능 Contrast [명암 대비] 이미지에서 어두운 부분과 밝은 부분 사이 차이 높은 대비는 밝은 부분과 어두운 부분 사이의 차이가 크다는 것을 의미하며, 낮은 대비는 그 차이가 작다는 것을 의미 <명암 대비의 양 차이> 출처 : Wikipedia® Chromatic Aberration [색수차] 빛의 파장에 따라 상이 맺히는 위치가 어긋나 색이 번져서 상이 흐려지는 현상 일반적으로 단일 렌즈는 모두 색수차가 있으므로, 광학기계에 사용되는 렌즈는 단일 렌즈를 몇 개 결합하여 각각의 용도에 따라 색수차를 감소 출처 : Wikipedia® CXP (CoaXPress) JIIA에서 제정한 표준 고속 이미지 전송을 위한 인터페이스 길이가 긴 케이블을 사용할 수 있음. 초고속 라인 스캔 카메라의 트리거링에 적합하며 신호 지연이 아주 짧음. * JIIA : Japan Industrial Imaging Association 데이터 전송 속도 / 최대 길이 * CXP-1 : 1.25 Gb/s, 212m * CXP-2 : 2.5 Gb/s, 185m * CXP-3 : 3.125 Gb/s, 169m * CXP-5 : 5 Gb/s, 102m * CXP-6 : 6.25 Gb/s, 60m * CXP-10 : 10 Gb/s, 40m * CXP-12 : 12.5 Gb/s, 30m Distortion [왜곡] 렌즈의 중심과 외각의 굴절률 차이로 인해 이미지의 중심과 외곽 부분에 차이가 나는 현상 Distortion Deep Learning [딥러닝] 컴퓨터가 스스로 외부 데이터를 조합, 분석하여 학습하는 기술 딥러닝에 기반한 머신비전 시스템은 복잡한 패턴 인식과 정확한 데이터 분석을 가능하게 하며, 규칙 기반 시스템으로는 어려운 객체 검출, 이미지 분류, 세그멘테이션 등을 높은 정확도로 수행합니다. 이를 통해 자동화 공정의 효율성을 극대화하고, 새로운 응용 분야에서 혁신적인 솔루션을 제공합니다. Digital Camera [디지털 카메라] 광학 이미지를 전자 신호로 변환하여 디지털 형식으로 저장하고 처리하는 장치 CCD나 CMOS 센서를 사용하며, A/D 변환기를 통해 신호를 디지털화하여 노이즈를 최소화 높은 해상도의 이미지를 제공하며, 다양한 파일 형식(JPEG, RAW 등)으로 이미지를 저장할 수 있어 후처리가 용이합니다. Depth Of Field [DOF, 피사계 심도] 영상의 초점이 선명하게 맺혀지는 피사체 거리의 범위 * 초점 심도 : 촬상 측 (센서 측) 거리를 나타내는 파라미터 * 허용 착락원(or 허용 COC) : 허용되는 흐림의 정도 * 심도 : 영상 평면에 초점이 맞추어졌을 때 광선속의 최소 직경 DSP (Digital signal Processor) 디지털 신호를 기계장치가 빠르게 처리할 수 있도록 하는 집적회로 DSP는 아날로그 신호를 디지털로 바꿔 고속 처리해 주는 기능을 하기 때문에 복잡한 신호처리를 요구하는 멀티미디어 기기나 디지털 통신기기 등에 폭넓게 응용 Exposure Time 카메라 센서가 빛을 받아들이는 시간이며, 시간이 짧으면 어두운 이미지, 길면 밝은 이미지를 얻을 수 있음. F Number (F/#) 무한 이미징 렌즈의 밝기 초점 거리를 빛이 들어오는 영역의 직경으로 나눈 값으로, 값이 작을수록 이미지가 밝아짐. FireWire (IEEE 1394) PC 등에 주변 기기를 접속하기 위하여 사용하는 인터페이스 규격 중의 하나 IEEE는 단자 이름이 아니라 전기 전자 기술자 협회(Institute of Electrical and Electronics Engineers)의 약자 FireWire 인터페이스 카메라는 IEEE 1394 데이터 전송 기술로 이미지 데이터를 전송하는 방식. * IEEE1394는 IEEE에서 규정한 인터페이스 규격 전송 속도 * IEEE 1394a: 400Mb/s * IEEE 1394b: 800Mb/s Focal Length [초점거리] 렌즈의 중심에서 렌즈가 수집한 빛이 모여 초점을 형성하는 지점까지의 거리 * 렌즈의 광축과 이미지 센서(또는 필름) 사이의 거리로 표현 FOV (Field of View) 렌즈를 통해 이미지 센서에 들어온 시야 사이즈 즉, 렌즈를 통해서 사진기가 이미지를 담을 수 있는 각 넓은 시야각은 넓은 범위의 장면을 한 번에 포착할 수 있지만 해상도가 떨어질 수 있는 반면, 좁은 시야각은 세밀한 부분을 확대하여 더 높은 해상도로 촬영 가능 측정 방법 각도 단위로 측정된 시야각 수평 시야각 (Horizontal FOV): 카메라나 렌즈가 수평 방향으로 포착할 수 있는 장면의 각도 수직 시야각 (Vertical FOV): 카메라나 렌즈가 수직 방향으로 포착할 수 있는 장면의 각도 대각선 시야각 (Diagonal FOV): 카메라의 센서 또는 렌즈의 대각선 방향으로 포착할 수 있는 장면의 각도 거리 단위로 측정된 시야각 시야 폭 (Field of View Width): 특정 거리에서 카메라가 포착하는 장면의 폭 시야 높이 (Field of View Height): 특정 거리에서 카메라가 포착하는 장면의 높이 * 출처 : Wikipedia® * Opt Mag : 광학배율 (실제 물체 크기와 이미지 센서에 맺히는 물체 크기와의 비율) FPS (frame per second) 초당 찍히는 프레임의 수 FPS가 높을수록 부드러운 영상을 얻을 수 있음. Frame rate 단위 초당 화면을 바꾸는 횟수 횟수가 많을수록 화면의 흔들림을 적게 느낌. FFC (Flat Field Correction) 균일하지 않은 이미지를 균일한 이미지로 보정해 주는 기능 Gain [게인] 전자 기기의 출력과 입력의 레벨비 Gamma correction [감마 보정] 이미지의 밝기와 대비를 조정하여 사람이 더 잘 인식할 수 있도록 하는 과정 이미지의 픽셀 값에 감마 값(γ)을 사용하여 비선형적으로 적용 감마 값(γ)이 1보다 작으면 이미지가 밝아지고, 1보다 크면 어두워짐. * Vin 은 원본 픽셀 값(0과 1 사이)이며, Vout 은 보정된 픽셀 값 GigE Vision GigEVision 인터페이스는 기가 바트 이더넷 통신 프로토콜을 사용하여 개발된 카메라 인터페이스 표준 10GigE Vision -> 속도가 10배 빨라진 것 데이터 전송 속도 * GigE : 1Gb/s * 10GigE : 10Gb/s Infrared light [적외선] 태양이 방출하는 빛을 프리즘으로 분산시켜 보았을 때 적색 선의 끝보다 더 바깥쪽에 있는 전자기파 가시광선보다 파장이 길고 마이크로파보다는 파장이 짧음 * 파장의 길이에 따라 분류하면 파장 0.75∼3㎛의 적외선을 근적외선, 3∼25㎛의 것을 적외선, 25㎛ 이상의 것을 원적외선 Interlaced Scan [비월주사] TV Format에서 사용되며 이미지 데이터의 홀수, 짝수를 번갈아 가며 전송하는 방식 비월주사는 홀수 또는 짝수 필드를 60Hz로 전송하기 때문에 실제로 사람의 눈에는 인식되지 않음. * Field(필드) : 홀수만 또는 짝수만 구성되는 이미지, Frame(프레임) : 이미지 전체 Image Processing [이미지 처리] 카메라나 센서로부터 획득한 이미지를 분석하고, 유의미한 정보를 추출하는 과정 자동화된 시스템에서 사람의 개입 없이 정확하고 신뢰할 수 있는 데이터를 제공하여 효율성 향상 이를 통해 오류를 줄이고, 품질을 향상시키며, 비용 절감 가능 이미지 처리 단계 1. 이미지 획득 (Image Acquisition) : 카메라나 기타 센서를 통해 이미지를 수집 2. 이미지 전처리 (Image Preprocessing) : 수집된 이미지의 품질을 향상시키고, 분석에 적합하게 만드는 과정 3. 특징 추출 (Feature Extraction) : 이미지에서 중요한 정보를 뽑아내는 과정 4. 객체 인식 및 분석 (Object Recognition and Analysis) : 추출된 특징을 기반으로 객체를 인식하고 분류 5. 결과 해석 및 응용 (Interpretation and Application) : 분석된 정보를 해석하여 의사 결정 Light spectrum 사람이나 기기에 의해 "빛"으로 인식되는 전자기 스펙트럼 내의 파장 범위 Liquid Lens 액체의 물리적 특성을 이용하여 렌즈의 초점 거리를 조절하는 광학 기기 일반적인 렌즈는 유리 재질로 되어 있지만 Liquid Lens는 액체 소재로 되어 있으며, 전기적 신호를 받아 형태를 바꾸어 DOF를 극복하거나 초점 거리 변경 가능 * Zoom Lens의 경우 모터를 없애고 Liquid Lens와 결합해 간편하게 제어가 가능 <좌> Liquid Lens 구성도 <우> 구동 방식 LWD (Lighting Working Distance) 조명 끝 단부터 물체 표면까지의 거리 Mash 3D Point Cloud Data 점들을 연결하여 3D 표현으로 만드는 표현 방식 그물망처럼 점을 이어 표현하는 방식 Machine Learning [ML, 머신러닝] 머신 러닝은 경험적 데이터를 기반으로 학습을 하고 예측을 수행하고 스스로의 성능을 향상시키는 시스템과 이를 위한 알고리즘을 연구하고 구축하는 기술 MOD (Minimum Object Distance) 초점을 맞추기 위한 렌즈와 물체의 최소 거리 MTF (Modulation Transfer Function) 공간 주파수 및 명암비 측면에서 물체 표면의 음영 반복이 이미지 측면에서 어떻게 나타나는지를 표현하는 각 공간 주파수의 명암 특성 즉, MTF는 렌즈의 이미징 성능과 물체의 콘트라스트를 이미지로 얼마나 완벽하게 재현할 수 있는지 확인하는 기준 *콘트라스트 성능은 특정 공간 주파수와 동일한 간격의 흑백 테스트 패턴을 사용 Near infrared light [근적외선] 적외선 중에서 파장이 짧아서 가시광선에 가까운 영역 보통 780nm - 2500nm(2.5μm) 영역 Numerical Aperture [NA, 개구수] 렌즈가 빛을 어느 정도 받아들이는지의 척도 NA = n · sin θ * n은 특정 매개체에서 렌즈의 굴절률(공기: 1.0)을 의미, θ는 빛이 들어오는 반각을 의미 Optical Magnification [광학 배율] 실제 물체 크기와 이미지 센서에 맺히는 물체 크기와의 비율 OI (Object to Imager) 물체에서부터 카메라 센서까지의 거리 PCD (Point Cloud Data) 스캔 된 객체를 나타내는 3D 점 좌표의 집합 각 점은 X, Y, Z 좌표를 가지고 있으며, 점의 위치는 3D 공간에서의 정확한 위치 3D 공간을 세밀하게 표현할 수 있으며, 색상과 강도 등의 추가 정보를 포함해 점의 속성을 자세히 이해 가능 * 3D Processing에 사용 출처 : Wikipedia® Pixel [픽셀] 디지털 이미지에서 하나의 작은 사각형 또는 점으로, 이미지의 전체를 구성하는 기본 단위 (=화소) 각 픽셀은 특정 색상과 밝기 정보를 가지고 있으며, 이 정보가 모여 전체 이미지가 형성 출처 : Wikipedia® Pixel Size [픽셀 사이즈] 화소의 길이와 폭 일반적으로 픽셀의 가로와 세로의 물리적 길이를 밀리미터(mm) 또는 마이크로미터(µm) 단위로 측정 Pixel Resolution [픽셀 해상도] 하나의 픽셀 이미지에 담겨 있는 비트 수 Ex) 1920x1080 픽셀 해상도는 1920개의 수평 픽셀과 1080개의 수직 픽셀로 구성된 이미지를 의미 * Megapixel : 100만을 뜻하는 MEGA와 디지털 사진의 최소 단위인 화소(PIXEL)를 결합한 용어 ROI (=AOI) ROI는 센서의 일부 영역만 전송할 수 있는 기능 아래 이미지 같이 필요한 부분만 전송하기 때문에 이미지 전처리 효과 및 촬상 속도 향상 가능 * 여러 영역을 지정하여 전송하는 기능은 Multi ROI Shutter type Rolling Shutter 센서 구조가 간단해 합리적인 가격의 장점이 있으나 센서의 세로 방향으로 순차적으로 노출을 하게 되어 움직이는 물체에는 왜곡(젤로 현상)이 발생. 정지된 물체를 촬상 하는 것에 적합 Global Reset Rolling Shutter의 추가 옵션으로 Rolling Shutter 센서로 정지된 물체를 촬영할 수 있도록 설정을 하는 것이며, 이미지의 세로 방향으로 밝기 편차가 발생 가능 Global Shutter 센서 전체가 동시에 노출을 하게 되어 움직이는 물체를 왜곡 없이 촬상 가능 Shutter type Signal-to-noise ratio [SNR, 신호 대 잡음비] Singal(신호)와 Nosie(잡음)의 상관관계를 나타내며, 이미지 품질을 평가할 수 있는 요소 높은 SNR 값은 신호가 잡음에 비해 상대적으로 강하다는 것을 의미. 즉, 신호의 품질이 좋다는 것 * SNR은 보통 데시벨(dB) 단위로 표현 SNR 수식 Sensor size 디지털카메라나 이미지 센서에서 광학 이미지를 수집하는 센서의 물리적 크기를 의미 Sensor size 공식 Structured Light [구조광] 프로젝터와 같은 광원을 이용하여 물체에 패턴을 투영하는 방식 패턴을 미세하게 움직이며 여러 이미지를 취득해야 하므로, 대상 물체는 정지해 있어야 함. 물체 표면에 투영된 패턴을 분석해 3D 형상을 재구성 Type of Machine Vision Lenses ToF (Time of Flight) 빛을 내는 발광부와 빛을 감지하는 수광부가 한 쌍을 이루는 구조 물체에 반사된 빛이 되돌아오는 시간(또는 위상차)에 따라 거리를 유추하는 방식. USB 인터페이스 USB 2.0 산업용에서 사용되기 위해 지정된 특정 프로토콜이 없음. USB 3.0 / USB3 Vision USB 2.0과 마찬가지로 Plug & Play를 완벽히 지원 * USB 3.0에서 3.1로 확장, USB 기술이 발전하면서 AIA에서 이 인터페이스를 USB3 Vision 표준으로 정의 Vignetting [비네팅] 사진 및 광학에서 화상의 중심부에 비해 주변부로 갈수록 화상의 명도 또는 채도가 감소하는 현상 * 이미지 센서 크기와 맞지 않는 경우에도 발생 출처 : Wikipedia® WD (Working Distance) 렌즈 끝 단부터 물체 표면까지의 거리 Working F/# (W.F/#) 유한 이미징 렌즈의 밝기를 정의 * W.F / 과 F/#의 관계 머신비전 카메라 인터페이스의 종류와 특징 오늘은 머신 비전 기본 구성 요소에 이어 머신 비전과 관련된 약 50여 가지 용어에 대해 알아보았습니다. 이 포스팅을 통해 다양한 용어들을 이해하는 데 도움이 되셨기를 바랍니다. 앞으로도 계속해서 유용한 정보를 제공해 드릴 수 있도록 노력하겠습니다 :) 머신 비전에 대해 궁금한 점이나 추가로 알고 싶은 내용이 있다면, 언제든지 저희 화인스텍을 방문해 주세요.
2024.08.02이번 포스팅은 머신 비전 렌즈에 대한 간단한 용어 설명과 렌즈 라인업을 읽는 방법을 알아보고자 합니다! 머신비전 렌즈 가이드 북을 처음 접하시는 분들이나 사양을 어떻게 읽어야 하는지 어려움을 겪는 분들을 위해 이번 포스팅을 준비했습니다. 화인스텍과 함께 머신비전 렌즈의 기본 용어를 이해하고 요구사항에 적합한 렌즈를 선택해 보세요. " 머신비전 렌즈, 어떤 기준을 가지고 분류될까? " 머신비전 렌즈는 일반적으로 렌즈의 종류에 따라 나눠지기 때문에 렌즈별 특징을 먼저 이해하여 적절한 머신비전 렌즈를 선택하는 것이 중요합니다. 대표적인 머신비전 렌즈 브랜드로는 VS Technology, VICO Imaging, Optotune, DZOPTICS가 있습니다. 머신비전 렌즈는 CCTV 렌즈, 매크로(Macro) 렌즈, 텔레센트릭(Telecentric) 렌즈, 줌(Zoom) 렌즈 및 Microscope 렌즈 등으로 나눠집니다. 처음 머신비전 렌즈 가이드북을 접하시는 분들은 많은 카테고리로 분류된 렌즈 라인업을 보시고 어려움을 느끼실 수도 있지만, 전혀 그렇지 않습니다! 일반적으로 머신비전 렌즈는 위에 언급드린 6개 분류에서 벗어나지 않는다는 사실만 기억해주세요! 이처럼 아래 화인스텍의 2D 가이북의 VS Technology 렌즈의 많은 라인업이 기재되어 있지만 크게 3가지 종류의 머신비전 렌즈로 분류 된다는 것을 알 수 있습니다. 화인스텍 2D 가이드북 - 머신비전 렌즈 VS Technology 제품 라인업 머신비전 렌즈 종류에 따라 분류한 VS Technology 제품 그럼 우선 간단하게 머신비전 렌즈의 특징에 대해서 알아볼까요? 머신비전 렌즈의 종류 및 특징 화인스텍 2D 가이드북 머신비전 렌즈 종류와 특징 일반적으로 머신비전 렌즈는 고배율용 매크로 렌즈와 무한대 영상용 CCTV 렌즈로 분류됩니다. 위 표에서 보시는 것처럼 CCTV 렌즈는 조리개의 조절과 배율 변경이 가능하며, DOF(Depth of field)가 무한 광학계인 것이 특징인 렌즈입니다. 이는 렌즈와 이미지 센서 사이의 거리가 무한대로 설정될 수 있기 때문에 원거리 관찰에 적합하며 넓은 FOV와 저렴한 가격으로 감시용 애플리케이션에 많이 사용됩니다. *DOF(Depth of field): 영상의 초점이 선명하게 맺혀지는 피사체 거리의 범위 반면 매크로 렌즈는 근접 피사체와 렌즈 간의 거리가 짧은 것이 특징이며 CCTV 대비 왜곡이 적습니다. 텔레센트릭 렌즈는 조리개가 변경되는 매크로 렌즈와 달리 배율과 WD(Working distance)가 고정되어야 한다는 특징이 있습니다. 매크로 렌즈는 대부분 초점 조절 없이 특정한 WD를 위해 제작되었으므로 사용하는 카메라의 위치가 정확히 설정되어야 합니다. 렌즈 사양서 읽는 법 머신비전에서 렌즈를 선별할 때 렌즈 유형, 조리개 조정 가능 유무, 배율 조정 가능 유무, 렌즈 사이즈 외 기타 등으로 나눠집니다. 이를 활용하여 매크로 렌즈와 CCTV 렌즈의 라인업을 자세히 알아보겠습니다. 아래 이미지는 VS Technology의 렌즈의 매크로 렌즈와 CCTV 렌즈의 라인업 일부분입니다. 화인스텍 2D 가이드북 VS Technology CCTV 렌즈와 MACRO 렌즈 라인업 위 사양서에서 크게 모델명, Mag., WD(mm), Image Circle, Mount, Focal Length 등으로 분류했음을 확인할 수 있습니다. 여기서 Mag.은 Magnification로 렌즈의 배율입니다. 그리고 WD(mm)는 Working Distance이며 렌즈 앞단에서 물체까지의 거리입니다. 머신비전 렌즈 선정 시 고려해야할 사항 위의 렌즈의 사양을 보면 주로 Image Circle로 나눠지는 것을 알 수 있습니다. Image Circle이란 렌즈가 만들어내는 최대 센서 영역을 뜻 하며 인치로 표기됩니다. 여기에서 꼭 알아야 하는 사실이 있습니다! 머신비전에서 1인치는 아래와 같이 22.6mm로 일반적으로 표기되는 인치 치수와 기준이 다릅니다. 이미지 서클에서 1인치는15.9mm이며 센서 형태에 따라 달라집니다. 화인스텍 2D 가이드북 이미지서클 카메라 센서의 크기와 이미지 서클의 크기는 렌즈 선택에 있어서 호환성을 보장하는 데 중요한 역할을 합니다. 적절한 이미지 서클 크기를 가진 렌즈를 선택하면 센서의 영역 내에서 최상의 이미지 품질을 얻을 수 있습니다. 하며 C, CS, M, S, F, Mxx 마운트로 나눠집니다. 일반적으로 C-Mount가 머신비전에서 가장 많이 쓰이는 마운트입니다. 마운트에 관한 자세한 내용은 아래 포스팅을 확인해 볼 수 있습니다. 다음으로 VS Technology의 CCTV 렌즈 사양서를 보면 Focal Length(초점거리)라는 항목이 있습니다. Focal Length는 렌즈의 중심에서 빛이 모여 초점이 맞춰지는 지점까지의 거리를 나타내며 FOV 및 WD의 사양을 선정하기 위한 기준 값입니다. 머신비전 렌즈 초점거리 다음으로는 텔렉센트릭(Telecentric) 렌즈를 살펴볼까요? 텔레센트릭 렌즈는 정확한 측정을 위해 작업 거리(WD)가 고정되어야 합니다. 또한, 이러한 렌즈는 고배율, 라인스캔, 마이크로스코프 등 다양한 종류로 분류되어 다양한 응용 분야에 활용됩니다. 화인스텍 2D 가이드북 VS Technology Telecenttric 렌즈 라인업 위의 항목 중 NA(Numerical Aperture)는 광학에서 빛을 받아들이거나 내보내는 각도의 특징을 나타내는 수입니다. NA값이 높을수록 시스템은 더 많은 빛을 받아들이고 내보낼 수 있어서 더 밝고 선명한 이미지를 만들어내기 때문에 분해능·밝기·초점심도 등을 결정하는 매우 중요한 수치입니다. Resolution(단위:µm)은 미세하게 서로 떨어져 있는 두 점을(흑,백) 구분할 수 있는 단위입니다. 일반적으로 Resolution 값이 더 작을수록 더 높은 해상도를 갖습니다. 이는 정밀한 측정 및 검사에 매우 중요하게 작용합니다. *분해능(resolution): 이미지나 영상에서 미세한 디테일이나 세부사항을 구별하는 능력. 즉, 더 작은 물체나 선 등을 분리하고 구별할 수 있는 능력을 의미. *밝기: 이미지나 영상에서의 밝기는 해당 영역이나 물체의 광도를 나타내는 것으로, 각 픽셀이나 화소의 밝기 수준을 말합니다. *초점심도: 이미지나 영상에서 전체 영역이나 물체가 초점이 맞는 정도를 나타내는 지표. 일반적으로 초점심도가 넓을수록 전체 영역이나 물체가 선명하게 보이게 됩니다. 이번 포스팅을 통해 머신 비전 렌즈의 다양한 종류와 특징에 대해 간략히 살펴보았습니다. 렌즈의 종류별 특징을 이해하고, 렌즈 라인업을 이해함으로써 머신 비전 시스템을 구축하거나 업그레이드하는 과정에서 보다 적합한 렌즈를 선택할 수 있습니다. 지금까지 나왔던 용어 이외에 많이 사용하는 용어들을 표로 정리했으니 한번에 확인해 보세요! - 렌즈 사양서 용어 정리 - 이외에도 머신비전 용어 및 카메라,렌즈,보드,3D에 관한 정보가 궁금하시다면 화인스텍 홈페이지에 방문하여 머신비전 가이드북을 요청 해보시길 바랍니다! [ 화인스텍 2024 신규 가이드북 요청하기 ]
2024.04.18카메라, 렌즈 마운트 (Camera, Lens Mount) 안녕하세요 화인스텍 마케팅 팀 입니다. 오늘은 머신비전에서 많이 사용되는 카메라, 렌즈 마운트(Camera, Lens Mount)에 대해 포스팅하도록 하겠습니다. 머신비전에서 사용되는 마운트(Mount) 종류는 많지 않습니다. 종류는 아래와 같습니다. 참고 사진을 찾아봤습니다. 이름 FB(Flange Back) 비고 S-Mount 없음. M12 × P0.5 CS-Mount 12.526mm M25.4 × 32TPI C-Mount 17.526mm M25.4 × 32TPI F-Mount 46.5mm NIKON 社 베요넷식 마운트 M xx - Mount 제조사에 따라 다름 F-Mount 이상의 센서에 사용 S-Mount CCTV나 보드형 카메라와 같이 소형 카메라에 많이 쓰입니다. 가격이 저렴한 것이 장점이고 조리개는 따로 있지 않습니다. 아래는 S-Mount(M12) 카메라의 이미지입니다. <사진 1> S-Mount Camera (FLIR-Fire Fly) CS-마운트 (CS-Mount) CS 마운트(CS-Mount)는 예전에 주차 및 CCTV 용으로 사용되던 머신비전 카메라에 많이 사용되었습니다. 대부분 1.3Mega 이하에서 사용되어 왔습니다. CS 마운트(CS-Mount) Camera에 C마운트(C-Mount) Lens를 사용하려면 5mm 접사링(Extention Ring)를 끼워 FB(Flange Back)을 17.526mm 로 맞춰줘야 제대로 사용할 수 있습니다. <사진 2> CS-Mount C-마운트(C-Mount) 머신비전 시장에서 가장 많이 쓰이는 마운트입니다. Flange Back이 17.526mm 로 CS-Mount 로 제작 된 렌즈는 C-Mount 카메라에 사용할 수 없습니다. 사용하더라도 WD가 짧아지고 배율이 높아집니다. <사진 3> C-Mount F-마운트(F-Mount) Nikon 사에서 개발 된 35mm Full Frame Sensor 용 마운트(Mount)입니다. 아직도 DSLR 카메라에 사용되고 있으며, 머신비전에서도 큰 이미지 센서용으로 사용되고 있습니다. Flange Back(FB)이 46.5mm 로 되어 있으며 베요넷 식은 45도 정도 돌려 넣어 딸깍 거리는 구조입니다. <사진 4> F-Mount M-마운트 (M-Mount) M-마운트(M-Mount)는 제조사에 따라 모두 다릅니다. 지금까지는 규격 마운트였다면 M-마운트(M-Mount)는 비규격 입니다. 카메라 제조사, 렌즈제조사 마다 다릅니다. 그러므로 렌즈 선택 시에 아래 세 가지를 꼭 확인해야 합니다. Mount 지름 나사 피치 FB(Flange Back) 이 세 가지에 맞게 경통을 제작해야 렌즈 성능에 맞게 사용할 수 있습니다. <사진 5> 왼쪽부터 M72, M58, M42-Mount M-마운트(M-Mount)는 대부분 대형 센서 혹은 라인 스캔 카메라 센서에 사용됩니다. F-마운트(F-Mount) 카메라에 어댑터를 끼워 M-마운트(M-Mount) 렌즈를 사용할 수 있습니다. 간혹 C-마운트(C-Mount)에도 사용하기도 합니다. 카메라, 렌즈 마운트에 대해 포스팅했는데요. 아주 기본적인 내용이라 쉬웠을 것 같기도 하네요. 그럼 다음 포스팅 때 또 뵐게요~
2022.04.27