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VS Technology Corporation의 VS-TLS(FR) 시리즈가 Vision Systems Design 2024 Innovators Awards에서 플래티넘 상을 수상했습니다 Vision Systems Design 2024 Innovators Awards에서 플래티넘 상을 수상한 것은 해당 제품이 글로벌 머신비전 분야에서 최고 수준의 혁신성과 성능을 갖추었음을 의미합니다. 이 상은 독창성과 혁신성, 업계에 미친 영향, 생산성 향상 등 다양한 기준에서 높은 평가를 받은 결과입니다. VS-TLS 시리즈는 이러한 높은 기준을 충족하며, 20가지 이상의 광학 배율을 자유롭게 조절할 수 있어 다양한 산업 환경에서 최적의 해상도와 시야각을 쉽게 구현합니다. VS-TLS(FR) 또한, 고해상도 카메라와 정밀 이미지 분석 소프트웨어와의 통합을 통해 검사 과정의 정확성과 효율성을 극대화하며, 자동화와 일관성 있는 검사를 통해 새로운 생산성과 품질 관리 기준을 제시합니다. 이러한 혁신적인 기능을 통해 VS-TLS 시리즈는 다양한 산업 환경에서 최적화된 솔루션을 제공하고, 검사 과정의 효율성을 극대화할 수 있습니다. 전 세계적으로 인정받는 조절 가능한 배율 조합의 텔레센트릭 렌즈 VS-TLS(FR) series VS Technology의 VS-TLS(FR) TELECENTRIC SERIES는 Fit-X 기술을 도입하여 전면 렌즈와 후면 렌즈를 조합하여 다양한 광학 배율을 제공하는 텔레센트릭 렌즈입니다. VST의 새로운 개념 렌즈는 전면 렌즈와 후면 렌즈를 두 부분으로 나누고 이를 -X-로 곱하여, 고객이 요구하는 다양한 광학 배율 -X-을 맞출 수 있습니다. < VS-TLS(FR) Series의 특징 > < 조절 가능한 FOV와 정확도 > VS-TLS(FR) 렌즈는 조절 가능한 시야각과 정확도를 제공하며, 프론트 렌즈 4개와 리어 렌즈 5개로 구성되어 20가지 이상의 배율을 설정할 수 있습니다. VS-TLS(FR) 렌즈를 통해 프론트와 리어를 자유롭게 재조립할 수 있습니다. VS-TLS(FR)의 프론트 렌즈를 교체하여 FOV(시야각)을 확장합니다. VS-TLS(FR)의 리어 렌즈를 교체하여 배율을 변화합니다. < X LOCK SYSTEM과 첨단 렌즈 커플링 기술 > VS-TLS(FR) 렌즈는 전방 및 후방 커플링 구조와 독특한 잠금 링 구성을 갖추고 있으며, 팔각형 마운트를 통해 정확한 체결 토크 관리와 견고한 렌즈 고정을 제공합니다 기존의 스크류 타입과 달리 표면에 단단히 고정되는 구조로 정확한 렌즈 체결을 보장합니다. < Function Ring > VS-TLS(FR) 렌즈의 Function Ring은 렌즈를 지지하는 플레이트를 부착하기 위해 특별히 설계된 기술입니다. 이 기술은, 지그*가 렌즈 본체에 직접 고정되지 않아 성능에 미치는 영향을 최소화합니다. 이 링은 렌즈를 돌려서 고정 플레이트와 카메라의 위치를 미리 조정할 수 있어, 렌즈를 부착하거나 제거할 때 미세 조정을 용이하게 해 제품의 효율성을 향상시킵니다. 지그(Jig): 기계가공 시 가공 위치 보정을 해주는 보조용 기구. 때로는 그냥 보조용 기구 < 20가지의 Line up으로 다양한 광학 배율 설계 > 아래 이미지처럼 프론트 렌즈 4개와 리어 렌즈 5개를 통해 조합되는 20가지의 라인업을 살펴보시길 바랍니다. VS-TLS(FR) 렌즈 라인업 검사 대상의 이미지를 카메라 센서에 초점을 맞추기 위해서 렌즈는 모든 이미징 시스템의 필수 구성 요소입니다. 시차 또는 원근 오류를 제거하거나 조정 가능한 배율, 시야 또는 초점 거리를 제공하는 데 사용할 수 있기 때문입니다. VS-TLS(FR) 렌즈는 이러한 필수적인 기능들을 넘어서, 시야 및 작업 거리(WD)를 변경하지 않으면서 광학 배율(픽셀 해상도)을 증가시킬 수 있는 독특한 기능을 제공합니다. 이를 통해 사용자는 다양한 산업 환경에서 최적화된 솔루션을 찾을 수 있으며, 검사 대상의 세밀한 조정과 높은 픽셀 해상도를 동시에 실현할 수 있습니다. VS-TLS(FR) 렌즈의 자세한 내용은 화인스텍 홈페이지를 통해 알아보세요!
2024.08.12안녕하세요. 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.
2024.08.02머신 비전 시스템에서 광학의 중요성과 렌즈를 선택할 때 고려해야 할 요소는 무엇일까요? 올바른 렌즈를 선택하는 것은 시스템의 기본적인 물리적 크기를 결정하므로 비전 시스템 설계의 중요한 측면입니다. 카메라와 피사체 사이에 필요한 장착 거리인 작동 거리는 카메라의 시야와 함께 선택한 렌즈에 따라 설정됩니다. | 고정밀 측정에는 필수적 요소, 텔레센트릭 렌즈 | 텔레센트릭 렌즈는 고정밀 측정에는 필수적입니다. 텔레센트릭 렌즈는 빛이 렌즈에 평행하게 들어오도록 만들어져 있어, 빛이 렌즈를 통과할 때 다양한 각도나 위치에서 오더라도 렌즈를 통과한 빛은 거의 평행한 방향으로 나갑니다. 위의 이미지처럼 텔레센트릭 렌즈는 물체가 카메라에 근접해 있는지에 관계없이 이미지에서 일관된 물체 크기를 유지합니다. 이 특징은 텔레센트릭 렌즈를 이미지 센서나 다른 광학 시스템과 함께 사용할 때 유용합니다. 평행한 빛을 유지함으로써 렌즈의 깊이에 따른 이미지 왜곡을 최소화하고, 정확하고 일관된 이미지를 얻을 수 있습니다. " 즉, 형상 크기를 정확하게 측정할 수 있으므로 측정이나 검사와 같은 정밀한 광학 응용 분야에서 특히 중요합니다. " 텔레센트릭 렌즈에 관한 자세한 설명은 아래 포스팅에 상세하게 나와 있습니다. https://blog.naver.com/fainstec_sales/221644329235 머신비전 렌즈는 PCB, 반도체, 전자 부품 검사 등 다양한 응용 분야에서 이미징 시스템의 변화하는 환경에서 요구를 수용할 수 있도록 계속해서 발전해 왔습니다. 이는 고객이 다양한 어플리케이션과 상황에 맞춰 필요한 광학 배율을 선택할 수 있는 유연성을 제공해야 한다는 점입니다. " 다양성은 산업 현장에서 다양한 요구에 대응할 수 있는 강력한 도구로 작용합니다 " 따라서 최적화된 솔루션을 제공하기 위해 VS Technology는 Fit-X 기술을 도입하여 전면 렌즈와 후면 렌즈를 조합하여 다양한 광학 배율을 제공하는 VS-TLS(FR) TELECENTRIC SERIES (FIT-X)를 출시했습니다. | VS-TLS(FR) 시리즈: 20가지 배율의 텔레센트릭 렌즈 기술로 새로운 지평 열다 | VS Technology는 머신비전 분야에서 고품질의 렌즈와 조명 솔루션을 개발하고 제조하는 기업입니다. VS Technology는 Telecentric, Macro, Line Scan, CCTV, Zoom Lens 및 보안, 감시용 CCTV Lens 등을 개발하고 있으며, 광학 렌즈 분야에서 뛰어난 경험과 기술을 바탕으로 고객들의 요구를 충족시키고 있습니다. https://vst.co.jp/en/ VS Technology는 다양한 어플리케이션에 사용되는 고성능 머신비전용 렌즈를 제공하며, 고객의 니즈에 맞춘 제품을 가치로써 제공합니다. 최근 VS Technology가 출시한 VS-TLS(FR) TELECENTRIC SERIES (FIT-X)렌즈는 렌즈의 프론트와 리어를 자유롭게 재조립하여 20가지 이상의 배율을 설정할 수 있는 텔레센트릭 렌즈입니다. VS-TLS(FR) TELECENTRIC SERIES (FIT-X) VS-TLS(FR) TELECENTRIC SERIES의 프론트 렌즈와 리어렌즈 구성 VS-TLS(FR) TELECENTRIC SERIES (FIT-X)렌즈는 프론트렌즈 4개와 리어렌즈 5개로 구성되어 다양한 배율을 표현할 수 있다는 장점이 있습니다. VS-TLS(FR) 렌즈를 통해 프론트와 리어를 자유롭게 재조립할 수 있습니다. VS-TLS(FR) TELECENTRIC SERIES (FIT-X)렌즈 특징 FIT-X 기술을 활용한 넓은 야각 및 높은 성능의 텔레센트릭 구현 낮은 왜곡률과 뛰어난 광학 배율 표현으로 다양한 용도에 적합 FOV 38파이부터 80.7 파이까지의 확장할 수 있는 시야각 프런트렌즈 4개, 리어렌즈 5개를 활용하여 다양한 광학배율 표현 아래 예시 이미지처럼 VS-TLS(FR) 렌즈는 프론트 렌즈와 리어렌즈를 자유롭게 교체하면서 다양한 산업 환경에서의 고객의 최적의 솔루션을 제공할 수있습니다. VS-TLS(FR)의 프론트 렌즈를 교체하여 FOV(시야각)을 확장합니다. VS-TLS(FR)의 리어 렌즈를 교체하여 배율을 변화합니다. | VS-TLS(FR) 텔레센트릭 시리즈(FIT-X)렌즈 기술 | - X LOCK SYSTEM과 첨단 렌즈 커플링 기술 - VS-TLS(FR) 렌즈는 독특한 잠금 링 구성을 갖춘 프런트 및 리어 커플링 기술은 팔각형 마운트를 통한 정확한 체결 토크 관리와 견고한 렌즈 고정시켜 줍니다. 이를 통해 기존 나사형이 아닌 표면에 견고하게 고정되는 고정 구조로 정확한 렌즈 체결 보장합니다. - Function Ring을 활용한 편리한 렌즈 조작 - VS-TLS(FR) 렌즈에서 Function Ring은 렌즈를 지지하는 플레이트를 부착하기 위해 도입된 기술입니다. 지그*가 렌즈 본체에 직접 고정되지 않아 성능에 미치는 영향을 최소화하고 해당 렌즈를 돌려서 홀딩 플레이트와 카메라의 위치를 미리 조정할 수 있습니다. 이로써, Function Ring은 렌즈의 부착 및 제거 시에 렌즈의 미세한 조정을 용이하게 해 제품의 효율성을 향상시킵니다. 지그(Jig): 기계가공 시 가공위치 보정을 해주는 보조용 기구. 때로는 그냥 보조용 기구 - 앞부분과 뒷 부분의 조합으로 20가지 다양한 광학 배율 설정 - VS-TLS(FR) 렌즈는 카메라와 카메라의 후면 부분을 그대로 유지하면서, 앞부분을 교체하여 시야를 확장하거나 앞부분을 그대로 두면서 뒷부분(및 카메라)을 교체하여서 시야 및 작업 거리(WD)를 변경하지 않고 광학 배율(픽셀 해상도)을 증가시킬 수 있습니다. 아래 이미지처럼 프론트 렌즈 4개와 리어 렌즈 5개를 통해 조합되는 20가지의 라인업을 살펴보시길 바랍니다. VS-TLS(FR) 렌즈 라인업 검사 대상의 이미지를 카메라 센서에 초점을 맞추기 위해서 렌즈는 모든 이미징 시스템의 필수 구성 요소입니다. 시차 또는 원근 오류를 제거하거나 조정 가능한 배율, 시야 또는 초점 거리를 제공하는 데 사용할 수 있기 때문입니다. " VS-TLS(FR) 렌즈는 이러한 필수적인 기능들을 넘어서, 시야 및 작업 거리(WD)를 변경하지 않으면서 광학 배율(픽셀 해상도)을 증가시킬 수 있는 독특한 기능을 제공합니다. " 이를 통해 사용자는 다양한 산업환경에서 최적화된 솔루션을 찾을 수 있으며, 검사 대상의 세밀한 조정과 더 높은 픽셀 해상도를 동시에 달성할 수 있습니다. | 머신 비전 렌즈 95억 달러의 가치를 가지다 | 시장 정보 및 자문 회사인 Research Dive의 최신 수치에 따르면 글로벌 산업용 머신 비전 렌즈 시장은 6.1%의 안정적인 연평균 성장률(CAGR)로 성장하며 2026년까지 95억 3,740만 달러의 가치를 가질 것으로 예상했습니다. 글로벌 산업용 머신 비전 렌즈 시장 보고서에서는 다양한 산업의 운영 흐름에 대한 분석 및 검사의 필요성을 언급했습니다. 즉 많은 산업 조직에서의 검사에서 머신비전 렌즈의 사용성이 증가할 것입니다. " 이런 환경에서 VS-TLS(FR) 렌즈는 높은 수요와 성장하는 산업용 머신 비전 렌즈 시장에서 혁신적인 솔루션으로 제공되어질 것입니다. " VS-TLS(FR) 렌즈의 적용 가능한 어플리케이션(PCB,반도체,전자부품) 최신 기술과 다양한 광학 배율 조합으로 제작된 FIT-X는 산업 조직에서 PCB, 반도체, 전자 부품 등 다양한 어플리케이션에서 효과적으로 활용할 수 있도록 지원하며, 글로벌 시장에서의 머신 비전 렌즈 수요를 충족시키기 위한 탁월한 선택지입니다. VS-TLS(FR) 렌즈는 머신비전 렌즈의 혁신적인 발전을 끌어내 다양한 응용 분야에서 뛰어난 성능을 제공할 것입니다. VS-TLS(FR) 렌즈의 자세한 내용은 화인스텍 홈페이지를 통해 알아보세요!
2023.12.27머신비전 시스템은 2차전지, 디스플레이, 반도체, 스마트팩토리 등 수많은 어플리케이션에 사용 되어지고 있습니다. 머신비전 시스템에서 가장 중요한 부품인 카메라는 빠른 속도로 발전하고 있으며 고객 여러분의 어플리케이션에 적합한 카메라, 렌즈, 조명 등의 사양을 선정 하는 것은 굉장히 중요합니다. 화인스텍에서 진행하는 두번째 웨비나는 “머신비전 렌즈 기초 설명 및 어플리케이션 별 선정 방법”이란 주제로 머신비전의 가장 중요한 눈의 역할을 하는 렌즈에 대해 이해하고 우리 산업에 적합한 렌즈를 선정할 수 있는 방법들에 대한 내용으로 구성하였습니다. 지난 6월 화인스텍이 진행했던 첫 번째 웨비나 “어플리케이션에 적합한 머신 비전 카메라 선정 방법”에 이어 진행되는 웨비나로서 함께 들으시면 더욱 좋습니다. 어플리케이션에 적합한 머신비전 카메라 선정 방법: 주식회사 화인스텍 (fainstec.com)
2023.09.26FOV의 정의 지난 포스트에서는 카메라 센서 크기에 대해 이야기 했었습니다. 이번 FOV 설명은 카메라 센서 크기에 대해 정확히 알고 계셔야 하기 때문에 이전 포스트를 꼭 한번 보시고 FOV의 정의를 봐주세요. FOV는 Field Of View 의 약자로 말 그대로 시야입니다. 센서의 크기와 렌즈 배율에 따라 FOV는 달라지는데요 아래는 FOV 구하는 공식입니다. FOV ((H) or (V)) = Sensor Size((H) or (V)) ÷ 렌즈 배율 (가로는 가로끼리 세로는 세로끼리) <그림 1> SP-12401M-PGE 사양서 예시 (출처: jai.com) 위 카메라에서 센서크기를 구해야겠죠? 가로 4,112 px × 3.45um = 14.18 mm 세로 3,008 px × 3.45um = 10.37 mm 입니다. 이 카메라에 0.5 배 렌즈를 끼우면 아래와 같습니다. FOV(H) = 14.18mm ÷ 0.5 = 28.36mm FOV(V) = 10.37mm ÷ 0.5 = 20.74mm <사진 2> 0.5 배 렌즈 사용시 예시 센서크기의 가로, 세로 길이 2배 넓게 볼 수 있습니다. 반대로 2배 렌즈를 끼운다면 가로, 세로 길이의 절반만 볼 수 있겠죠 공식은 쉽지만 귀찮죠. 간단하게 엑셀 계산식 첨부파일에 공유 드립니다. 지금까지 FOV 에 대해서 포스팅 했습니다. 이해가 가시나요? 이해가 안가시면 언제든지 댓글 주세요!
2022.03.17기본 용어 정리 최소한 알아야 하는 용어 머신 비전의 용어 아주 기본 용어입니다. 고객이든 컴포넌트든 우리가 미팅을 하게 될 텐데요 처음 광학계 콘셉트를 잡을 때 나오는 단어들입니다. 이것 역시 그림으로 간단하게 알아보시죠 <그림 1> 광학계 기본용어 앞서 말씀드렸듯이 카메라 렌즈 조명 등 기본적인 것은 이미 알고 계실 겁니다. 그럼 위에 적혀있는 내용을 알아보죠. 용어 요약 설명 보충 설명 Space 카메라 외형 끝과 오브젝트 측 WD까지의 거리 광학계가 설치되는 공간 O/I 카메라 안의 이미지 센서와 물체 측 WD까지의 거리 센서와 센서가 보는 물체까지의 거리 WD 렌즈 끝과 오브젝트 측 WD까지의 거리 조명이 설치될 수 있는 공간 LWD 조명 끝과 오브젝트 측 WD까지의 거리 조명의 셋업 위치 FOV 렌즈를 통해 카메라 이미지 센서에 보이는 영역 실제 검사 영역 DOF 렌즈의 초점이 맞는 영역 검사가 가능한 정도의 초점 범위 설명이 잘 되었나요? "이 단어를 알더라도 순조로운 미팅이 되지 않습니다. 하지만 이 단어조차 모른다면 믿음이 안 가겠죠?" 위에 나오는 이미지센서(카메라 센서)도 종류가 다양합니다. 1/2.5인치, 1/1.8인치, 1/2인치, 2/3인치, 1인치, 4/3인치 그 이상의 센서와 단일 센서, 멀티 센서 많아도 너무 많지만... 그래도 보다보면 누구나 파악이 가능합니다! 그럼 다음 포스팅에서는 좀 더 디테일하게 카메라를 알아보겠습니다.
2022.03.17