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Polarrized Camera 안녕하세요 화인스텍 마케팅팀입니다. 화인스텍 블로그를 찾아주셔서 감사합니다. 편광카메라 (Polarized Camera)에 대해서 알아볼 텐데요 생소하면서도 알 것 같은 카메라 지금 바로 시작하겠습니다. Part 1. 편광 카메라(Polarized Camera) 1. 편광 개념 이해 편광[Polarization (of Light)]은 말 그대로 빛(Light)을 분극화(Polarization) 시키는 것입니다. 분극화란 극성을 분리시키는 것을 뜻하는데, 이러한 말이 나온 이유는 빛(광)에 극성(방향성)이 있기 때문입니다. 광은 전기장과, 전기장에 직각으로 구성된 자기장으로 이루어져 있습니다. 그리고 이러한 광의 극성 중 원하는 극성만을 구별(Polarize 혹은 Filter)'하여 특정한 극성의 광 성분만을 수신하기로 하는 것이 바로 '편광'입니다. 쉽게 이야기하면 여러 방향에서 들어오는 빛을 펴준다 라고 생각하시면 됩니다. 이러한 편광에 대한 예를 들어보면 다음과 같습니다. <사진 2> 편광필터 적용 전 사진(왼), 편광필터 적용 후 사진(오) <사진 2>의 왼쪽 이미지는 편광 필터를 적용하기 전의 이미지이고, <사진 2>의 오른쪽 이미지는 편광 필터를 적용한 후의 이미지입니다. 이 이미지를 촬상 하는 데에 있어서 목적은 물의 난반사(특정한 각도로 들어오는 빛)를 제거하는 것이었고, 그것을 위해서 편광 필터를 적용한 것입니다. 이와 같이 편광의 개념은 특정한 각도의 빛을 구별시켜 필터 해주는 것입니다. 2. 편광 카메라 센서(Polarized Camera Sensor)의 구조 현재 화인스텍에서 취급하는 편광카메라 (Polarized Camera)는 JAI의 GO-5100MP-USB와 FLIR의 BFS-PGE-51S5P-C가 있습니다. 이 카메라는 모두 SONY의 IMX250MZR(모노 선형 편광 센서) 센서가 탑재되어 있습니다. 이 센서는 CMOS 센서로서 와이어 그리드 편광 원리를 채택하고 있으며, 3.45um의 픽셀 4개마다 0, 45, 90, 135도 방향 선형 편광 필터 4개를 사용하는 2464 x 2056 글로벌 셔터 센서입니다. 이 센서의 구조는 다음과 같습니다. <그림 3> Polarizer Sensor 위쪽부터 90도, 45도로 홀수 라인이 구성되고, 135도, 0도로 짝수 라인이 구성됩니다. 예를 들어 90도 이미지만을 취득하겠다고 하면 각도 하나당 하나의 픽셀(pixel)이기 때문에 가로 세로로 한 칸씩 건너뛰고 이미지를 가져오게 되는데 그렇게 되면서 해상도가 1/4이 됩니다. 편광카메라 (Polarized Camera)5메가(5mega)라고 하지만 실제로 5메가(5mega) 영상을 사용할 수는 없습니다. <그림 4> Polarizer Sensor <그림 4>와 같이 마이크로 렌즈 아래 폴라 아이져 그리고 빛을 담는 포토다이오드가 있습니다. <그림 5> Polarizer Sensor 편광카메라 (Polarized Camera)를 사용하는 것이 외부에 필터를 끼우는 방식보다 더 좋은 이유는 <그림 5> 와 같이 다른 각도의 빛이 유입되는 것을 완전히 차단할 수 있기 때문입니다.
2022.05.19빛의 파장과 카메라 이미지 안녕하세요? 화인스텍 마케팅 팀입니다. 화인스텍 블로그를 찾아주셔서 감사합니다. 이번 포스팅은 빛의 파장에 따른 카메라 이미지에 대해 포스팅하겠습니다. 렌즈의 색수차에 대해서는 아래 글을 참고해 주세요. 우리가 일상에서 만나는 조명은 대부분이 백색입니다. 형광등, LED 조명 등, 태양은 사람 눈에 보이는 가시광과 그 외의 파장도 갖고 있는 것은 모두 알고 있는 사실이죠. 조명의 색에 따라 색을 판단하기 어려운 경우도 있죠 노래방의 파란 형광등이나, 빨간 정육점의 빨간 형광등이 그 예죠 빨간 형광등은 고기를 더 빨갛게 보이게 해서 고기가 신선해 보이도록 눈속임하죠. 우리가 검사를 하기 위해 검사 대상체를 보는데 조명이 중요합니다. 하지만 필터를 사용하여 우리가 원하는 마크나 이물을 더욱더 쉽게 찾아낼 수 있습니다. 아래 이미지를 한번 볼까요? <그림 1> 파란 물체 어렸을 때 분명 배운 내용입니다. 하지만 이걸 써먹을 줄을 몰랐습니다. 파란 물체는 빨간색, 녹색은 흡수하고 파란빛을 반사시키기 때문에 저희 눈에 파란색으로 보이는 거죠? <그림 2> 빨간 물체 빨간 물체 또한 위와 마찬가지입니다. 빨간색은 반사하고 나머지는 흡수하죠 <그림 3> 흰색 물체 흰색 물체는 모든 빛을 반사하기 때문에 하얗고 <그림 4> 검정 물체 검정 물체는 모든 빛을 흡수하기 때문에 까맣습니다. 아래 이미지처럼 파란 배경에 빨간색 원을 찾아내고 싶다면 아래 경우로 사용할 때 확실하게 찾을 수 있을 것입니다. <그림 5> 블루필터 사용 블루필터를 사용하면 파란 배경에는 파란광만 물체에 도달하고 파란색 부분만 반사하기 때문에 빨간원은 까맣게 배경은 하얗게 나옵니다. <그림 6> 레드 필터 사용 레드 필터를 쓰면 위와 같이 원이 하얗게 나올 것입니다. 어떤 검사를 할 때 배경색과 검사할 색도 같이 검토한다면 여러분은 다른 사람들 보다 더 나은 비전 설루션을 제공할 수 있을 것이라 생각이 듭니다. 어떠신가요? 이번에는 어릴 때 배웠던 것을 리마인드 하여 머신비전에 활용하는 시간을 가지게 되었습니다. 다음에 더 나은 포스팅으로 인사드리겠습니다.
2022.05.12Sony Pregius Gen 3 안녕하세요 화인스텍 마케팅 팀입니다. 화인스텍 블로그를 찾아주셔서 감사합니다. 이번에 포스팅할 내용은 SONY Pregius 3세대 센서입니다. ?Pregius는 SONY CMOS Global Shutter의 상표입니다. <그림 1> SONY PREGIUS STARVIS는 SONY CMOS Rolling Shutter의 상표입니다. <그림 2> SONY STARVIS Starvis 로고는 액션캠이나 그 외 영상 저장 장치의 설명서에서 많이 보실 수 있습니다. Pregius 세대 (Gen) 셀 사이즈(Cell Size) 1세대 5.86 μm 2세대 3.45 μm 3세대 4.5 μm 글 작성 시점(2018~2019년)에 가장 많이 사용되는 셀 사이즈는 3.45 μm 입니다. 그럼 Pregius 3세대에서는 어떤 기능이 추가되었을까요? Low latency self-trigger 모드 Low latency self-trigger 모드를 활용하면, ROI 1개는 감지 ROI로, 다른 1개는 캡처 ROI로 지정할 수 있습니다. ROI 1. 감지 영역 내에서 물체가 감지 ROI 2. 시스템은 캡처 영역에서 해당 물체의 영상을 획득 글로는 좀 어렵죠? 아래 이미지를 통해 한 번 더 확인해보시죠 <그림 3> Low latency self-trigger Mode Sensing Zone에 이미지가 들어오면 Trigger가 발생하고 Image Capture Zone의 이미지가 캡처됩니다. 라이브러리에서 해야 하는 기능을 센서에서 할 수 있게 되었군요 좋네요 그럼 두 번째 기능 Dual Trigger Mode 이 기능은 ROI 2개 영역에 서도 다른 밝기로 촬상 하는 것입니다. 이것도 이미지 보시면 이해하기 쉬우실 겁니다. <그림 4> Dual Trigger Mode 보기와 같이 이미지 촬영 시 지정된 ROI 영역에 각각의 다른 노출을 가져갈 수 있습니다. 지금까지 한 영역에서 노출을 다르게 두 번 찍어야 했다면 이미지를 두 번 찍거나 조명을 두 번 켜거나 이미지 프로세싱을 통해 바꿔야만 했지만 이제는 카메라가 그 역할을 합니다. 이미지 프로세싱이 아닌 단 한 번의 Trigger로 노출(Exposure)을 늘려서 말이죠^^ 지금까지 새로워진 기능에 대해 이야기했는데 성능도 조금 향상이 되었다고 합니다. Read Noises는 낮고 양자효율(Quantum efficiency)는 높게 유지됩니다. 아래 그래프에서 IMX174 / Pregius Gen 1 IMX250 / Pregius Gen 2 IMX420 / Pregius Gen 3 입니다. 대부분의 성능이 높게 평가됩니다. <그림 5> 센서별 테스트 그래프 저희 화인스텍의 최신 정보를 받아보고 싶으시면 marketing@fainstec.com으로 메일 주세요^^ 이상으로 포스팅을 마치겠습니다.
2022.05.11라인 스캔 카메라(LINESCAN CAMERA) 안녕하세요 화인스텍 블로그를 찾아주셔서 감사합니다. 오늘은 머신비전 카메라 중 크게 나눠서 Areascan Camera, Linescan Camera가 있는데 Area Camera는 모두가 접하고 있는 카메라(휴대폰, DSLR, 미러리스 등) 이기 때문에 따로 이야기하지 않겠습니다. 센서 부분만 보시면 될 것 같고요. Linescan Camera(라인스캔카메라)에 대해 알아보도록 하겠습니다. Linescan Camera(라인스캔카메라)는 우리가 흔히 쓰는 스캐너와 같다고 보시면 됩니다. 한 줄로 길게 찍는 거죠 <그림 1 > 라인 스캔 카메라와 영역 스캔 카메라의 구조 Linescan Camera(라인스캔카메라)는 아래 상황에 적합합니다. 1. 시료가 멈추지 않고 지나가야 하는 경우 2. Area Camera로는 커버가 되지 않는 경우 3. 한 방향의 조명에서만 영향을 받는 경우 4. 기타 Area Camera로 어려운 경우 Linescan Camera(라인스캔카메라)는 센서의 종류에 따라 Mono : Single, Dual, Quad, TDI(Time Delay Integration) Color : Bayer, Bilnear, Trilinear, 3-Sensor(3 Chip), 4-Sensor(4 Chip), Quad linear 로 나누어집니다. <그림 2> Mono Sensor의 차이 Mono Linescan Camera의 경우 라인의 수가 많을수록 그 수만큼 오버랩 하여 값을 가져오기 때문에 같은 조명, 같은 속도에서 더 좋은 이미지를 가져올 수 있습니다. HDR의 다중노출 기술과 비슷하다고 생각하면 됩니다. <그림 3> Color Linescan Sensor의 종류 위 이미지는 Color Linescan Camera(컬러 라인 스캔 카메라) 센서의 종류입니다. Linear 방식은 Mono Dual line 과 비슷합니다. RGB 값을 오버랩 합니다. 3-Sensor만 프리즘 방식으로 RBG를 분리하며, NIR이 포함된 4-Sensor 타입도 있습니다. 프리즘 방식의 이미지 퀄리티가 가장 좋습니다. 지금까지 Linescan Camera(라인스캔카메라)에 대해 알아봤습니다. 다음에는 Linescan Camera(라인스캔카메라)와 떨어질 수 없는 엔코더를 알아보도록 하겠습니다.
2022.05.11GIGE Camera 기본 셋업 안녕하세요 화인스텍 마케팅 팀입니다. 지난번에 인터페이스의 종류에 대해 알아봤었습니다. 그중에 GIGE Camera(Gige 카메라)에 대해 포스팅하도록 하겠습니다. 화인스텍에서 취급하는 카메라 위주의 설명이겠지만 표준으로 제작된 만큼 모든 랜카드와 공유 가능한 내용입니다. EMVA(European Machine Vision Association)에서 GenICam 표준을 정했으며, 머신비전 카메라 제조사에서는 GIGE, USB, Coaxpress 인터페이스는 대부분 GenICam 표준으로 제작을 합니다. 왜냐하면 카메라와 장치의 plug & play 처리를 위한 기반이며, 인터페이스에 상관없이 모든 종류의 장치(주로 카메라)에 대한 범용 프로그래밍 인터페이스 제공하기 때문입니다. 머신비전 NIC 사용 전 꼭 해야하는 설정 3가지!! - 동영상으로 보기 https://youtu.be/oQGCp70s0LI 머신비전 NIC 사용 전 꼭 해야하는 설정 3가지!! - 사진으로 보기 www.fainstec.com Driver 설치 드라이버 설치는 꼭 제조사에서 제공하는 올바른 드라이버 설치해야 합니다. 윈도 기본 또는 임의의 드라이버 설치 시 문제가 생길 수 있으며, 많은 사람을 힘들게 할 수 있습니다. NIC의 경우에도 산업용 GigE 보드 제조사에서 제공하는 Chipset 드라이버를 설치해야 합니다. 아래 이미지는 제가 사용하는 노트북이며 당연히 1개만 잡혀있습니다. <사진 1> 제어판 장치 관리자 <사진 2> (왼쪽) 정상적인 설치, (오른쪽) 비정상적인 설치 설치가 완료되면 필수로 거쳐야 하는 셋업이 있습니다. 1. 점보패킷 2. 수신버퍼 3. 인터럽트 조절속도 점보 패킷(Jumbo Packet) 패킷의 크기가 작으면 CPU 호출 횟수가 높아져 부하가 높아집니다. 최대 9KB로 높게 설정을 권장합니다. 수신 버퍼(Receive Buffers) 수신된 프레임 데이터를 OS에서 읽어 가기 전까지 보관하는 역할을 하는데요 크기가 커지면 OS에서 인터럽트 처리가 늦어졌을 때 패킷 로스를 줄일 수 있습니다. 최댓값 2048로 설정이 필요하며, 혹시라도 2048이 되지 않더라도 최댓값으로 해주시면 됩니다. 인터럽트 조절 속도(Interrupt Moderation Rate) 인터럽트가 자주 발생하면 문제가 있을 때 CPU 반응 속도가 빨라집니다. 반응 속도가 빠른 만큼 CPU 부하가 커지기 때문에 발생 빈도를 낮추는 설정이 필요한데요 최대(Extreme)로 설정해 주시면 됩니다. 아래 창을 한번 보실까요? <사진 3> 이더넷 속성 이더넷 속성에서 구성을 클릭합니다. <사진 4> NIC 속성 구성 - 고급 탭 안에서 조금 전 이야기한 모든 설정을 바꿀 수 있습니다. 위에 이야기했던 용어가 드라이버마다 조금씩은 다를 수 있지만 비슷한 용어를 찾아 셋업 하시면 됩니다. 한글로 표기된 경우도 있습니다. 제 노트북에는 점보패킷이 아니고 점보 프레임으로 나와있군요 보통 9KB MTU인데 제 노트북은 4KB MTU 가 최대 값입니다. 그래서 많은 사람들이 데스크톱을 사용하죠 ^^ NIC의 하드웨어적으로 GIGE Camera(Gige 카메라)를 사용할 준비가 끝났습니다. FILTER DRIVER 카메라 제조사마다 GigE SDK 제공 시 필터 드라이버를 제공하는데 PC에 이것저것 설치되는 것이 싫다고 해서 건너뛰시면 안 됩니다. SDK를 설치하면서 꼭 같이 설치하셔야 합니다. 필터 드라이버는 네트워크의 부하를 줄이고 데이터 스트리밍을 향상시키기 때문에 별다른 이유가 없다면 반드시 설치하여 사용하시기 바랍니다. <사진 4> Pleora에서 제공하는 Filter Driver Manager GIGE Camera(Gige 카메라)를 사용할 준비가 끝났습니다. 이제 즐기시기 바랍니다 ^^ 이상 포스팅을 마치겠습니다.
2022.05.11멀티 센서의 종류 안녕하세요? 화인스텍 마케팅 팀입니다. 화인스텍 블로그를 찾아주셔서 감사합니다. 이번에는 멀티 센서의 종류에 대해 포스팅하도록 하겠습니다. 일반적인 카메라는 센서(CCD, CMOS)가 하나씩 들어있습니다. 멀티 센서(Multi Sensor)는 말 그대로 여러 센서가 카메라 하나에 들어가 있는 것을 이야기합니다. 센서의 수와 파장 종류에 따라 나눠지게 되는데요 목적에 따라 아래와 같이 구성되어 있습니다. 목적 Bayer Mono Red Green Blue NIR HDR ●● HDR ●● 컬러, 투과 검사 ● ● 컬러 검사 ● ● ● 컬러, 투과 검사 ● ● ● ● HDR High Dynamic Range 기술은 스마트폰에도 들어있는 기술입니다. 스마트폰에서는 다중노출이라고 표현이 되기도 합니다. 여러 장의 사진을 찍어 사진을 보정하는 기술입니다. 그래서 움직이는 피사체는 촬영하지 말라고 코멘트가 나옵니다. HDR은 아주 간단히 애기하면 어두운색은 더 어둡게 밝은 색은 더 밝게 색상은 더 또렷하게 하는 기술이며, 그것을 이루기 위해 제조사들은 그들만의 방법으로 구현합니다. 위 표에서 HDR기능은 컬러(Bayer) 혹은 흑백(Mono) 센서 2장이 다른 설정값으로 이미지를 찍고 두 장을 합성하여 결과를 나타냅니다. <사진 1> HDR Image 이해도 밝은 이미지와 어두운 이미지를 합쳐 어두운 그림자 부분과 과노출 부분의 표현도 가능합니다. 이로써 케이블의 음각 문자도 쉽게 읽을 수 있군요 R+G+B 센서는 이전 포스팅에서 말씀드린 것과 같이 3장의 센서가 아래와 같이 이미지 정보를 받아 색감이 좋습니다. <사진 2> 3-Multi Sensor 이 구조에서 NIR 파장 센서가 추가되면 4-Sensor Camera가 됩니다. NIR 파장대 특성상 투과 성질이 있죠 비닐 포장지와 같이 투과가 잘 되는 제품의 인쇄 부분이나 투과하여 내부 이물을 동시 검사할 때 사용합니다. JAI 카메라에 멀티 센서(Multi Sensor) 라인업이 많이 준비되어 있습니다. Area Camera 모델 센서 CCD CMOS Mono Color 메가 해상도 이미지 서클 셀 사이즈 프레임 인터페이스 마운트 AP-1600T-PGE 1/2.9" 3CMOS CMOS Color 1.5 1456 x 1088 1/3" 3.45 x 3.45 24.2 GIGE C AP-1600T-PMCL 1/2.9" 3CMOS CMOS Color 1.5 1456 x 1088 1/3" 3.45 x 3.45 126.1 CAMERALINK C AP-1600T-USB 1/2.9" 3CMOS CMOS Color 1.5 1456 x 1088 1/3" 3.45 x 3.45 78.8 USB 3.1 C AP-1600T-USB-LS IMX273 CMOS Color 1.5 1456 x 1088 1/2.9" 3.45 x 3.45 78.9 USB 3.1 C AP-1600T-USB-LSX IMX273 CMOS Color 1.5 1456 x 1088 1/2.9" 3.45 x 3.45 78.9 USB 3.1 C AP-3200T-PGE 3CMOS CMOS Color 3.2 2064 x 1544 1/1.8" 3.45 x 3.45 12 GIGE C AP-3200T-PMCL 3CMOS CMOS Color 3.2 2064 x 1544 1/1.8" 3.45 x 3.45 55.6 CAMERALINK C AP-3200T-USB 3CMOS CMOS Color 3.2 2064 x 1544 1/1.8" 3.45 x 3.45 38.3 USB 3.0 C AP-3200T-USB-LS IMX265 CMOS Color 3.2 2064 x 1544 1/1.8" 3.45 x 3.45 38 USB 3.1 C AP-3200T-USB-LSX IMX265 CMOS Color 3.2 2064 x 1544 1/1.8" 3.45 x 3.45 38.3 USB 3.1 C AT-030MCL ICX424AL CMOS Color 0.3 659 x 494 1/3" 7.4 x 7.4 120 CAMERALINK C AT-200GE ICX274AL CMOS Color 2 1620 x 1220 1/1.8" 4.4 x 4.4 15 GIGE C Linescan Camera 모델 센서 CCD CMOS Mono Color K 해상도 이미지 서클 셀 사이즈 라인 레이트 인터페이스 마운트 LQ-201CL 4 CMOS LINE SENSOR CMOS Color 2 2048 x 1 28.67mm 14 x 14 33 CAMERALINK F, M52 LQ-401CL 4 CMOS LINE SENSOR CMOS Color 4 4096 x 1 28.67mm 7 x 7 18 CAMERALINK F, M52 LT-200CL 3 CMOS LINE SENSOR CMOS Color 2 2048 x 1 28.67mm 14 x 14 30 CAMERALINK F, M52 LT-400CL 3 CMOS LINE SENSOR CMOS Color 4 4096 x 1 28.67mm 7 x 7 16 CAMERALINK F, M52 SW-2001Q-CL 4 CCD LINE SENSOR CMOS Color 2 2048 x 1 28.67mm 14 x 14 19 CAMERALINK F, M52 SW-2001T-CL 3 CCD LINE SENSOR CMOS Color 2 2048 x 1 28.67mm 14 x 14 19 CAMERALINK F, M52 SW-4000M-PMCL JAI CUSTOM MADE SENSOR (APS-C) CMOS Mono 4 4096 x 1 30.72mm 7.5 x 7.5 200 CAMERALINK F SW-4000Q-10GE 4 high-speed CMOS line sensors CMOS Color 4 4096 x 1 30.72mm 7.5 x 10.5 74 GIGE F SW-4000T-10GE 3 CMOS PRISM CMOS Color 4 4096 x 1 30.72mm 7.5 x 7.5 97 GIGE F, M52 SW-4000T-MCL CMOS line sensors CMOS Color 4 4096 x 1 30.72mm 7.5 x 10.5 67.7 CAMERALINK F SW-8000M-PMCL JAI CUSTOM MADE SENSOR (APS-C) CMOS Mono 8 8192 x 1 30.72mm 3.75 x 5.78 100 CAMERALINK F WA-1000D-CL 2 InGaAs Line sensors CCD Mono 2 1024 x 1 25.6mm 25 x 25 39 CAMERALINK M52 지금까지 멀티 센서(multi sensor)의 종류에 대해 포스팅했습니다. 도움이 되셨죠? 그럼 다음 포스팅 때 뵙겠습니다.
2022.05.11Bayer Color VS 3-Sensor Color 안녕하세요 화인스텍 마케팅 팀 입니다. 화인스텍 블로그를 찾아주셔서 감사합니다. 이번 포스팅은 Bayer Color 카메라와 멀티센서 Color 카메라의 이미지를 비교하도록 하겠습니다. 구조적으로 먼저 설명드리면 Bayer Color Sensor는 아래와 같은 이미지 입니다. <사진 1> Bayer Color Sensor 멀티센서는 아래와 같이 프리즘으로 RGB 파장을 나눠 3장의 센서에 데이터를 넘겨줍니다. <사진 2> Multi Color Sensor Bayer Color Camera의 경우 한 픽셀에 RGB 값중에 하나의 필터에 맞는 하나의 값만 가져올 수 있지만 Multi Sensor Camera의 경우 R,G,B 값을 모두 가져올 수 있습니다. 색감이 뛰어나며, 분해능에 대해 손실이 없습니다. 인쇄물, 바이오, 의료 산업에는 Multi Sensor Camera를 우선 검토하는 것이 맞습니다. Bayer Color Camera의 경우 필터 배열로 인해 직선이 제대로 표현되지 않을 수도 있습니다. 아래 그래프는 Bayer Color Camera 와 Multi-Sensor Color Camera의 파장 차이 그래프이니 참고해주시면 됩니다. <사진 3>Bayer-Mono Camera <사진 4> Prism Base Color Camera <사진 4> Prism Base Camera의 파장별 감도 그래프는 <사진 3> Bayer Color Camera 파장별 감도 그래프에 비해 RGB 별 겹쳐지는 구간이 매우 적습니다. 이것이 가장 중요한 부분이고 실제 RGB가 가공되지 않은 데이터를 사용할 수 있다는 이야기 입니다. 하지만 카메라 원가에 가장 큰 영향을 미치는 이미지 센서가 3개로 가격이 높은 편입니다. 대표적으로 프리즘 베이스 카메라는 JAI 사 에서 공급을 하고 있습니다. 이상으로 이번 포스팅을 마치겠습니다. 다음에는 멀티 센서의 종류로 알아보도록 하겠습니다.
2022.05.10Mono Sensor and Color Sensor 안녕하세요 화인스텍 마케팅 팀입니다. 오늘 포스팅 내용은 가시광선에서의 흑백 카메라 센서와 컬러 카메라 센서에 대해서 포스팅하겠습니다. 모노 센서와 컬러 센서의 큰 차이점은 컬러 필터가 센서 앞에 있느냐, 없느냐입니다. 아래 이미지 보시면 이해되실 거에요. <사진 1> Mono Sensor <사진 1> 과 같이 Mono Sensor는 필터가 없어 여과되지 않고 모든 파장이 픽셀에 들어갑니다. <사진 2> Bayer Sensor <사진 2> 와 같이 Bayer Color Sensor는 컬러필터를 통과하면서 해당되는 파장만 픽셀에 들어갑니다. <사진 2> 보시면 Bayer Color Filter의 색 비중은 빨간색이 25%, 파란색이 25%, 녹색이 50% 입니다. 사람의 눈이 녹색을 가장 많이 받아들인다고 하여, 필터도 그렇게 만들어졌습니다. 하지만 Bayer Color Camera의 경우 빨간 패턴 있는 곳에 파란 물체가 들어오면 어떻게 될까요? 파란 물체가 빨갛게 표현되겠죠? 그래서 주변의 녹색과 파란색 픽셀의 값을 계산하여 빨간색 값을 적용합니다. 나머지 색상들도 마찬가지입니다. 우리 주변의 DSLR, 휴대폰, 등 대부분 Color 카메라는 위와 같이 보정이 되어서 표현된다고 보시면 됩니다. 추가로 말씀드리면 카메라의 셀 사이즈가 클수록 이미지가 밝다는 것은 바로 저 Micro lens 부분인데 물리적으로 빛을 더 많이 받고 그로 인해 Photodiode에 더 많은 에너지를 담기 때문에 감도가 더 좋아지는 것입니다. 이상으로 이번 포스팅을 마치겠습니다.
2022.05.10텔레센트릭 렌즈란? 안녕하세요 화인스텍 마케팅 팀입니다. 지난번에 머신비전 렌즈의 종류에 대해 확인해 봤습니다. 이번엔 그 안에 세부 내용으로 텔레센트릭 렌즈(Telecentric Lens)에 대해 포스팅하겠습니다. 저희 화인스텍은 브이에스테크놀러지(VS Technology) 사의 렌즈를 취급합니다. 머신비전에서 텔레센트릭 렌즈(Telecentric Lens)를 개발하게 된 것은 아래와 같은 문제 때문입니다. <사진 1> 과 같은 물체를 볼 때 <사진 1> 대상 물체 일반 렌즈는 <사진 2> 와 같이 보입니다. <사진 2> 일반 렌즈의 이미지 이렇게 되면 원의 규격과 위치를 볼 때 렌즈의 중앙부와 주변부의 값이 차이가 납니다. 렌즈의 중앙부의 원은 정원이겠지만 주변부는 타원으로 보이겠죠? 대상체의 높낮이에 대해서도 다르기 때문에 같은 사이즈의 원기둥의 지름이 다르게 표기됩니다. 아래의 이유 때문이죠 <사진 3> 일반 렌즈의 형상 일반 렌즈는 사람의 눈처럼 멀리 있는 것은 작게 가까이 있는 물체는 크게 보입니다. 자동화 공정에서 정밀하게 두 물체의 간격을 볼 때는 문제가 생깁니다. 이것을 해결하기 위해 텔레센트릭 렌즈(Telecentric Lens)가 개발되었습니다. <사진 4> 텔레센트릭의 구조 텔레센트릭 렌즈(Telecentric Lens)는 평행한 거리에 상관없이 평행의 빛을 가져오도록 설계되었습니다. 하지만 단점이 있습니다. 평행한 빛을 가져오기 때문에 보고자 하는 영역(FOV)이 커지면, 렌즈도 커집니다. <사진 5> 텔레센트릭 렌즈의 구조 피할 수 없는 단점입니다. 텔레센트릭 렌즈(Telecentric Lens)는 크게 두 가지가 있는데요. 물체 측 텔레센트릭 렌즈(Telecentric Lens)와 물체 측, 상측(센서)텔레센트릭 설계가 되어있는 Bi 텔레센트릭 렌즈(Bi Telecentric Lens) 입니다. <사진 4>가 일반 물체 측 텔레센트릭 렌즈(Telecentric Lens)이며, 아래 <사진6>이 Bi 텔레센트릭 렌즈(Bi Telecentric Lens) 입니다. <사진 6> Bi 텔레센트릭 Bi 텔레센트릭 렌즈(Bi Telecentric Lens)의 장점은 카메라 센서의 기구적 오차 센서의 마이크로 렌즈로 들어가는 각기 다른 각도의 빛에 의한 빛 균일도 수차에 의해 발생되는 문제 를 최소화 할 수 있습니다. 하지만 라인업이 많지 않은 이유는 설계가 복잡하고 내부에 렌즈가 더 많이 필요하기 때문에 가격이 비싸고 동일 배율, WD라고 하더라도 크기도 큽니다. 브이에스테크놀러지(VS Technology) 에 라인업이 많은 편 입니다. 특별히 문제없다면 일반적인 텔레센트릭 렌즈(Telecentric Lens)로 사용하시면 되겠습니다. 이상 텔레센트릭 렌즈(Telecnetric Lens)에 대해 포스팅을 마치겠습니다. 다음에는 더 좋은 내용으로 찾아뵙겠습니다.
2022.05.10머신비전 렌즈의 종류 안녕하세요 화인스텍 마케팅 팀 입니다. 화인스텍 홈페이지를 찾아주셔서 감사합니다. 렌즈로는 첫 포스트로 찾아뵙게 됐습니다. 머신비전 기초자료 내용은 쉽습니다! 몰라서 어려운 것 중 하나라고 보시면 됩니다 머신비전의 기본 용어 정리에 O/I와 관련이 있습니다. 머신비전 렌즈는 종류로 나눠서 아래와 같이 설명할 수 있습니다. 종류 특징 사용 목적 CCTV (Fixed focal length) 조리개 조절과 배율 변경 가능하며, 무한 광학계이다.(DOF가 무한이다) 렌즈군 중에 저렴한 렌즈이다. MOD(Minimun object distance) 이전 거리는 볼 수 없다. 넓은 FOV를 보고 싶을 때 사용. DOF가 무한이기 때문에 보안, 감시용으로 많이 쓰임. Macro 짧은 물체와 렌즈 간의 거리용으로 설계 CCTV 대비 왜곡이 적음 배율, 조리개 변경 가능 0.5배 이하 저배율에서 1,000mm 이내에 FOV를 보고자 하고 텔레센트릭 보다 가격이 저렴한 구성으로 사용하고자 할 때 사용됨. Telecentric 렌즈의 광축에 평행되게 빛을 받으며, 왜곡이 최소화되어 이미지 취득이 가능 고정 배율, WD가 고정되어 생산되어, 구매할 때 고려 사항이 많음 0.1배 ~ 10배까지 다양한 라인업이 있으며, 검사 오차를 줄여야 하는 정밀한 제품의 Align 을 위한 광학계로 많이 사용됨. Varifocal (가변초점 렌즈) 초점거리가 변경이 가능하며, 멀리 있거나 가까이 있는 물체에 유연하게 대응 가능하다. Macro 렌즈는 초점거리 이동 시 카메라 위치를 바꿔야 하지만 줌렌즈처럼 카메라를 움직이지 않고 초점을 맞출 수 있다. 일반적인 DSLR 렌즈가 이와 같으며 초점거리를 바꿔 FOV를 바꾸고 반셔터로 초점을 다시 맞춘다. 머신비전 용 렌즈는 거의 수동으로 제작되어 자동 라인에서는 더 저렴한 CCTV 혹은 Macro 렌즈로 사용 됨. Zoom O/I, WD의 변동 없이 배율 변경이 가능 Manual Zoom 과 Motorized Zoom 렌즈가 있음. 카메라와 렌즈를 이동하지 않고 물체를 확대해야 할 때 사용하고 보안 감시용으로 많이 사용됨 Microscope 5배~100배 혹은 그 이상까지 확대하고 정밀하게 보기 위해 사용 NA가 낮아 밝으며, DOF가 짧고, 분해능이 좋은 영상을 취득할 수 있음. 디스플레이 Repair 설비나 현미경에서 주로 사용되며, 연구소에서 많이 사용됨 어떠신가요? 주절주절 쓰긴 했지만 도움이 되셨으리라 생각이 드네요 이 중에서 CCTV와 Macro 렌즈(Low distortion) 렌즈의 차이를 한번 보시죠 <이미지 01> LDA LENS와 CCTV 렌즈의 차이 <출처 : VS Technology 2019-2020 카탈로그> 위 이미지를 보시면 Macro Lens 중에 왜곡을 줄인 Low Distortion 렌즈의 비교 이미지입니다. 차이가 나죠? 그럼 일반적인 렌즈와 텔레센트릭 렌즈의 이해도를 한번 보실까요? <이미지 2> 물체에 따른 렌즈별 형상 <출처 : VS Technology 2019-2020 카탈로그> 어떠신가요? 느낌이 오시나요? 다음에는 렌즈별로 좀 더 디테일하게 알아보도록 하겠습니다. 그럼 오늘도 즐거운 하루 보내세요!
2022.04.27