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Polymer Lens로 Autofocus 만들기 안녕하세요 화인스텍 마케팅 팀 입니다. 머신비전 추천 기업 화인스텍 블로그를 찾아주셔서 감사합니다 이번에는 머신비전에서 사용하는 렌즈 중 Polymer Lens(액체렌즈)로 Autofocus를 만들어 보도록 하겠습니다. 준비물 : Camera, Lens, Polymer Lens (Optotune Lens), Image, Image Analysis Tool, Stand, Object 일반적으로 머신비전에서 이미지 오토포커스를 구현하기 위해 전문 제조사에서 제공하는 Autofocus Controller를 구매하게 됩니다. 대부분이 외산 제품이고 가격 또한 수백만 원에 이릅니다. 가격도 가격이지만 모터도 달아야 하고 기구적으로 셋업 하기가 어렵습니다. 모든 이미지 오토 포커스(image Autofocus)는 아래 이미지와 같이 오토포커스(Autofocus)를 위해 위에서부터 아래까지 이미지를 찍어 나갑니다. <사진 1> 이미지 오토포커스_모터 방식 그래서 원가절감과 모터로부터 자유로워지기 위해 아래와 같이 구성을 맞췄습니다. <사진 2> 이미지 오토포커스_ Polymer Lens 방식 액체(폴리머)렌즈(Polymer Liquid lens)의 동작원리로 모터가 필요 없습니다. 액체(폴리머)렌즈(Polymer Liquid lens)가 포커스를 이동시킵니다. 기구는 변하지 않고 모니터만 변화가 있네요!! Image Autofocus는 이러한 원리를 기본으로 사용하고 있으며, 알고리즘의 속도와 정확도가 관건이 되겠습니다. Euresys 사의 Open eVision > Easy Image 알고리즘으로 각 이미지다 에너지양을 측정하고 에너지가 가장 높은 부분의 이미지 촬상 시점으로 모터 혹은 Optotune 렌즈를 이동시킵니다. 그럼 이미지 Autofocus가 완성이 됩니다. OPTOTUNE으로 만 <동영상 1> 반복 Autofocus로 정도 검증 동영상 Optotune과 같은 액체(폴리머) 렌즈(Polymer Liquid lens)의 경우 가장 큰 장점은 비용이겠지만 그 다음은 카메라를 마음대로 선택할 수 있다는 부분입니다. 대부분의 Autofocus Unit은 사용상 단점으로 지정된 카메라만 사용 가능하며, 새롭게 사용하기 위해서는 제조사에서 펌웨어 작업을 해줘야 합니다. 선택은 여러분의 몫입니다. ^^ 이상 포스팅을 마치겠습니다. OPTOTUNE 사의 액체(폴리머) 렌즈(Polymer Liquid lens) 라인업 모델 특징 외형사이즈 Clear aperture(mm) Lens type Focal Length Refractive index EL-10-30 Series Fast electrically tunable lens 30 x 9.7 10 Plano convex 140 - 20 1.300 or 1.559 EL-10-30-C Series Fast electrically tunable lens 30 x 20.7 10 Plano convex (offset lens optional) 170 - -600 1.3 EL-10-30-Ci Series Fast electrically tunable lens 30 x 20.7 10 Plano convex (offset lens optional) 170 - -600 1.3 EL-10-30-TC Series Fast electrically tunable lens 30 x 20.7 10 Plano convex (offset lens optional) 170 - -600 1.3 EL-10-42-OF Fast electrically tunable lens 42 x 36 10 Plano convex + Plano concave offset lens 500 - -500 1.3 EL-16-40-TC Series Fast electrically tunable lens 40 x 11.9 16 Plano convex to plano concave 333 - -500 1.3 ML-20-37 Mechanically tunable lens 39x18.55 20 Plano convex to plano concave 55 - -55 ML-20-35 Series Mechanically tunable lens 35 x 8 20 Plano convex to plano concave 40 - -40 1.300 or 1.559 EL-E-4i-Lens Driver * ML-20-35 Series 모델은 단종 모델임
2022.05.20Autofocus 안녕하세요 화인스텍 마케팅 팀 입니다. 화인스텍 블로그를 찾아주셔서 감사합니다. 이번 포스팅은 Autofocus의 기본에 대해서 알아보겠습니다. Autofocus의 필요성 Autofocus는 왜 필요할까요? 그것은 바로 이미지를 선명하게 보기 위함일 것입니다. 머신비전에서는 이미지 자체가 좌표계이기 때문이죠. <사진 1> 이미지의 중요성 위 이미지와 같이 초점이 잘 맞으면 경계면이 확실해져서 Align System에서는 정말 중요합니다. 저배율에서는 크게 영향이 없지만 고배율에서는 사람이 일일이 맞추기 어려울뿐더러, 장비의 모션, 기구적 오차에 의해 초점이 흐려질 수 있기 때문입니다. Autofocus의 구성 Autofocus는 아래와 같은 구조로 되어 있습니다. 이 구조에 Laser Sensor로 거리를 측정하여 모터로 레이저 위치로 WD를 조절하는 레이저 AF 방식과, 이미지의 Focus가 가장 잘 맞는 구간을 측정하여 모터를 가장 잘 맞았던 위치로 돌리는 이미지 AF 방식으로 나뉩니다. Laser AF(레이저 AF)의 장점 실시간 보정, 트레킹, AF 속도 등이며, Laser AF(레이저 AF)의 단점 대상체에 Hole 여부 및 빛의 흡수, 난반사에 따른 오차 등입니다. Image AF(이미지 AF)의 장점 레이저 AF 대비 낮은 가격, 빛의 투과 및 자재의 Hole의 영향 없음. Image AF(이미지 AF)의 단점 속도가 느림, 이미지 형상에 따른 영향 <이미지 2> 모터 방식 Auto Focus 이미지 AF의 경우 자체적인 별도의 이미지 분석 툴을 갖고 있거나 AF 업체에서 컨트롤러 타입으로 제공 가능합니다. 또한 기본적으로 두 제품 모두 캘리브레이션을 하지 않으면 거리 값이 제대로 나오지 않습니다. 꼭 신경 써 주시기 바랍니다. 다름 포스팅은 IMAGE AF(이미지 AF)를 Polymer Lens로 만들어 보도록 하겠습니다.
2022.05.20카메라, 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