총 2 건
1. 머신비전 시스템에서 조명의 역할 및 중요성 비전 검사에서 조명의 역할은 큰 비중을 차지하고 있습니다. 정확한 이미지 분석을 위해서는 머신비전의 조명의 역할이 중요하게 작용합니다. 머신비전 검사에 있어 정확성이 높은 이미징(이미지 처리) 검사를 시행하기 위해서는 선명한 이미지를 취득하는 것이 필수입니다. 머신비전 조명은 검사하고자 하는 영역을 균일하게 조사(照射)하여 선명한 이미지를 제공합니다. 선명한 이미지는 검사하고자 하는 비전 시스템의 알고리즘을 더욱 견고하게 만들어 오차를 줄이고, 더욱 정확한 결과를 얻는 데 도움을 줍니다. 머신비전 조명의 중요성 [머신비전 조명의 중요성] "산업에서 최적화된 머신비전 조명 선정은 여러가지 이점을 갖습니다" 이처럼 머신비전에서 조명이 주는 다양한 이점들이 있지만, 그중 선명한 이미지 취득에 있어 가장 중요한 포인트는 ‘대비’입니다. 선명한 대비를 가진 이미지는 긁힘, 형태 구조 인식, 식별 등 검사하고자 하는 영역을 뚜렷하게 부각하여 수월한 비전 검사 알고리즘을 만듭니다. 위의 이미지에서 알 수 있듯이 조명이 균일하게 조사되지 않아 선명한 대비도를 얻지 못한 이미지는 검사 알고리즘에 어려움을 줍니다. 즉, 균일한 조명을 통하여 대비도가 높은 이미지를 얻게 되면 검사 알고리즘을 수월하게 진행하여 이미지 검사를 더욱 빠르고 효율적으로 진행합니다. 2. 머신비전 조명 종류 | 머신비전 조명의 종류 | 다양한 산업에서 우리가 원하는 이미지를 취득하기 위해서는 어플리케이션에 최적화된 조명을 선정해야 합니다. 조명은 그 특성에 따라 다음과 같이 나눠집니다. image source: LVS, REVOX 다음은 자주 사용되는 대표적인 9종류의 머신비전 조명의 특징입니다. 이처럼 다양한 조명 종류는 각각의 특성과 장점을 가지고 있어, 검사 대상 물체와 목에 따라 적절히 선택되어야 합니다. 일반적으로 조명은 조명 컨트롤러와 함께 사용됩니다. 조명 컨트롤러의 I/O를 사용하여 어플리케이션에 적합할 수 있도록 조명을 제어합니다. I/O* 입출력(input/output) 3. 어플리케이션 별 적절한 조명 선택 머신비전이 일관되고 안정적이게 수행되기 위해서는 해당 어플리케이션에 적합한 조명 구성 요소를 선택하는 것이 중요합니다. 머신비전 조명의 타입은 조명이 물체 도달하는 방식으로 주로 직사광, 면발광, 백라이트, 돔형, 동축조명 등이 있으며 그외 다양한 타입이 있습니다. [머신비전 조명의 타입] 이처럼 조명의 타입을 통해서 특정 형태나 기술을 기반으로 조명을 분류하고 있습니다. 다음 각 어플리케이션에 적합한 조명의 용도와 특징을 확인해보세요. 링조명 (직사광) 용도: 침부품 검사, 프린트 기판의 위치결정, 플라스틱 용기의 검사 라벨검사, IC 날인 검사 특징: 고휘도 led 표준 타입으로, 폭넓은 용도로 사용이 가능 링조명 로우 앵글 (직사광) 용도: BGA의 납땜 볼 위치 / 형상 / 면적검사, 레이져 각인 판독, 웨이퍼 유리 기판의 흠집, 오염 등의 검사 특징: Low-Angle 조사로 인한 엣지 및 흠집검사에 최적 – 깔대기형의 확산판 사용가능 바조명 (직사광) 용도: LED 결함검사, 복잡한 형강 인식, 완성품의 크랙검사, QFP/SOP 검사, 금속판 표면검사 특징: 초 고휘도 LED를 고밀도로 배치, 액정 문자의 검사나 라벨 등의 검사에 최적인 조명 돔형 다단조명 (직사광) 용도 : 굴곡이 있는 제품, 표면 스크래치, 알루미늄 용접, 알약 등의 라인스캔 돔 조명 특징 : 360도 방향에서 골고루 비추어 그림자 없는 균일하게 비추는데 최적 다단조명* 조명이 여러 층 또는 여러 파장대의 LED를 사용하여 피사체를 다양한 각도에서 비추도록 설계된 조명 링조명 (면발광) 용도: 캡측면, 내측면의 오염검사, 웨이퍼 외관 검사, 납땜 검사와 커넥터의 피치검사 특징: 헐레이션 현상으로부터 최적의 결과물을 얻을 수 있음 헐레이션 현상* 반사도가 높은 표면에 빛이 반사되어 발생하는 현상으로, 눈부심 현상이라고도 함. 링조명 로우앵글 (면발광) 용도: IC 날인검사, 기판 상의 상품 검사, 외형 및 표면 검사 특징: 광택 있는 검출체에 대해 균일하고 얼룩 없는 균일한 확산광 조사 동축 조명 (면발광) 용도: 웨이퍼, 금속표면, 필름, 액정, 유리 등 경면상의 정렬검사, 프린트 기판 패턴 특징: 시야 전체를 밝고 균일한 동축광으로 반사율이 높은 경면 물체의 손상이나 크랙 검사에 최적 플랫조명 (백라이트) 용도: 리드프레임검사, 투명필름의 오염검사, 투과조명으로 균일성이 필요한 경우 특징: 하부로부터 고휘도로 균일한 조사가 가능하므로, 형태 및 치수 검사에 최적 돔형 무영조명 용도: PCB 기판, 휴대폰 키패드, 캔바닥 검사 특징: 약간 굴절이 있고 표면 광택이 있는 물체의 문자 검사와 금속 표면을 균일하게 비추는데 최적 무영조명* 돔 형태의 조명으로 “무영”은 그림자가 없다라는 의미. 즉, 빛이 피사체에 균일하게 비추어 그림자가 생기지 않도록 하는 조명방식. 그 외 UV, SPOT 조명 등이 있습니다. 4. 선명한 이미지 취득을 위한 머신비전 조명 고려 요소 | 조명 선택 시 고려해야 할 요소 | 적절한 조명을 선택하기 위해서는 먼저, 물체의 재질을 확인한 후 검사 목적을 파악해야 합니다. 예를 들어, 표면 결함, 내부 결함, 크랙, 스크래치 등을 검출하기 위해서는 고대비 조명이나 특수 조명이 필요합니다. 반면, 치수나 형태를 측정하기 위해서는 물체의 표면을 균일하게 조사하는 조명이 필요합니다. 다음으로 검사 목적을 확정했다면 조명의 타입과 종류를 선택해야 합니다. 고해상도의 선명한 이미지를 취득하기 위해서는 조명의 균일성, 사이즈, 색상, 조사각 등을 고려해야 합니다. 조명의 조사각은 물체의 특정 부분을 강조하거나 그림자를 최소화하는 데 사용됩니다. 색상 검사가 필요한 경우에는 특정 파장의 조명이 필요한지 파악해야 합니다. 이처럼 각 조명의 특징과 목적을 이해함으로써 더 고화질의 이미지를 얻을 수 있습니다. image source: LVS 위 이미지는 조명의 색상에 따른 어플리케이션 이미지입니다. 왼쪽의 동축조명에서 발견되지 않았던 왼쪽 하단의 긁힘을 가운데 직사광 로우 앵글 조명을 푸른 광원으로 사용했을 때 선명하게 부각되며 물체의 엣지 역시 확인할 수 있습니다. image source: LVS 다음으로 조명의 파장의 종류에 따라 부각되는 부분이 상이하며 바코드 검사의 경우 맨 오른쪽의 IR 파장대에서 바코드를 선명하게 이미징 할 수 있습니다. | 더 정확한 이미징을 위한 링조명, 동축조명 포인트 | 링조명 RING LIGHT: 링조명과 로우앵글 링조명 링조명 링조명은 대게 오브젝트에 약간 떨어져 있고 카메라에 가깝게 설치합니다. LED 소자가 피사체에 직접 조사되어 화각의 중심을 효율적으로 밝힙니다. 예를 들어 배경을 밝게 포착하고 고대비로 텍스트 및 검사하고자 하는 영역을 고대비로 돋보이게 합니다. 링조명 어플리케이션 로우앵글 링조명 반면 로우앵글 링조명은 직사광에 비해 반사율이 높은 물체와 호환성이 좋습니다. 로우앵글 링조명은 물체에 가까이 설치합니다. 물체에 가깝게 설치된 빛이 낮은 각도로 사방에서 반사되어 물체의 요철을 돋보이게 합니다. 따라서 고각의 링조명이 커버할 수 없는 투명한 물체의 긁힌 자국을, 조명에 반사되어 흠집을 시각화 하기 어려운 상황을, 낮은 각도의 링조명으로 이미지를 촬영하면 조명의 눈부심을 제거하고 흠집을 더 잘 보이게 만듭니다. 로우앵글 링조명 어플리케이션 동축조명 CO-AXIAL BOX LIGHT 동축조명 동축조명은 눈으로 확인하기 어려운 작은 마킹이나 스크래치 등을 자동으로 감지해야 하는 상황에서 표면의 작은 긁힘과 거칠기를 이미징 하는 데 유용합니다. 동축조명(Coaxial Light)은 렌즈와 동일한 축에 설치된 박스형 조명으로, 물체 표면을 조명합니다. 동축조명은 관찰 축과 수직인 내부의 발광면과 하프 미러를 사용하여 조명을 물체 바로 아래로 조사합니다. 이를 통해 물체에서 정 반사되는 빛을 포착할 수 있습니다. 동축조명을 사용하면 물체 표면의 미세한 요철을 이미지화 할 수 있습니다. 예를 들어 링조명에서 이미징할 때 각인이 눈에 띄지 않는 상황에서 동축조명을 사용하면 표면 각인을 부각시킬 수 있습니다. 동축조명 어플리케이션 "동축조명을 선택할 때에 아래 두가지 사항을 고려하면 더 선명한 이미지를 취득할 수 있습니다" 지금까지 어떻게 조명을 선택해야 하는지 살펴봤습니다. 그러나 이미지를 캡처하는 데 있어 고려해야 할 많은 다양한 요소들이 더 있습니다. 조명 크기, 조광, 조명 거리와 각도, 카메라와 렌즈 등 다양한 요소와 환경을 고려해야 합니다. 이를 통해 고해상도의 선명한 이미지를 취득하여 정확한 이미지 분석과 결함 검출, 생산 효율성 및 품질 보증을 구축할 수 있습니다. 화인스텍이 취급하는 머신비전 조명 브랜드는 LVS와 REVOX가 있습니다. 좀 더 자세한 내용이 궁금하시거나, 전문적인 조명 선정 컨설팅이 필요하시다면, 언제든 화인스텍 전문가와 함께하세요! 조명 더 알아보기
2024.07.26머신비전 조명의 종류 안녕하세요 화인스텍 마케팅 팀입니다. 화인스텍 블로그를 찾아주셔서 감사합니다. 오늘은 경험이 가장 많이 필요한 조명에 대해 포스팅하겠습니다. 머신비전 조명 자체에는 특별함이 그다지 크지 않습니다. 어느 조명업체를 통해 구매하던지 모양은 정해져 있습니다. 많은 테스트를 통해 조명을 설치할 수 있는 공간과 보고자 하는 시료에 알맞은 조명을 사용하는 것이 중요합니다. 실제 조명은 아래 예시보다 더 많이 있지만 대표적으로 사용되는 조명만 다루었습니다. 1. 바 조명 (DB, DB2, DBS Series) <사진 1-1> 바 조명(DB, DB2, DBS Series)<출처: www.lvs.co.kr> 조명 (DB, DB2, DBS Series)은 아래와 같은 형태로 사용합니다. <사진 1-2> 바 조명(DB, DB2, DBS Series) 사용 예시 <출처: www.lvs.co.kr> 바 조명은 개인적으로 테스트할 때 많이 사용했습니다. 어떤 각도에서 어떤 조명이 좋을지 감잡기 딱 좋습니다. 2. 면발광 원형 조명 (IFRK Series) <사진 2-1> 면발광 원형 조명 (IFRK Series) <출처: www.lvs.co.kr> 면발광 링 조명 (IFRK Series)은 아래와 같이 사용합니다. <사진 2-2> 면발광 링 조명 (IFRK Seires) <출처: www.lvs.co.kr> 면발광 링 조명 (IFRK Sereis)은 면을 밝게 반사시켜 빛 반사의 차이로 검사할 때 사용합니다. 3. 직사광 원형 조명 (IFRK Series) <사진 3-1> 직사광 링 조명 (DRT/DRF Series) <출처: www.lvs.co.kr> 직사광 - 링 조명 (DRT/DRF Series)은 아래와 같이 사용합니다. <사진 3-2> 직사광 링 조명 (DRT/DRF Series) <출처: www.lvs.co.kr> 면발광 링 조명 (IFRK Series)과 쓰임은 크게 다르지 않지만 직사광 링 조명 (DRT/DRF Series)은 LED 소자의 각도에 따라 원하는 이미지를 얻고자 할 때 사용합니다. DRF의 경우는 각도 없이 평면으로 꺾임 없이 발산합니다. 반사가 잘 되는 물체에서는 LED 소자가 반사되어 확산판을 추가로 장착해야 합니다. 4. 직사광 Low Angle 링 조명 (DLA2/DL Series) <사진 4-1> 직사광 Low Angle 링 조명 (DLA2/DL Series) <출처: www.lvs.co.kr> 직사광 Low Angle 링 조명 (DLA2/DL Series)는 아래와 같이 사용합니다. <사진 4-2> 직사광 Low Angle 링 조명 (DLA2/DL Series) 사용 예시 <출처: www.lvs.co.kr> 직사광 Low Angle 링 조명 (DLA2/DL Series) 조명은 금속과 같이 반사가 잘 되는 물체의 모서리를 반사시켜 원하는 이미지를 얻고자 할 때 사용합니다. 5. 면발광 - 플랫 조명 (IFS, IFS2 Series) <사진 5-1> 면발광 - 플랫 조명 (IFS, IFS2 Series) <출처: www.lvs.co.kr> 면발광 - 플랫 조명 (IFS, IFS2 Series)는 아래와 같이 사용합니다. <사진 5-2> 면발광 - 플랫 조명 (IFS, IFS2 Series) 사용 예시 <출처: www.lvs.co.kr> 면발광 - 플랫 조명(IFS, IFS2 Series)는 흔히 이야기하는 백라이트 입니다. 실루엣을 보고 외형 혹은 투과하여 내부에 배선 등을 볼 때 사용합니다. 6. 돔형 무형 조명 (IDM Series) <사진 6-1> 돔형 무영 조명 (IDM Series) <출처: www.lvs.co.kr> 돔형 무형 조명 (IDM Series)의 사용 예시는 아래와 같습니다. <사진 6-2> 돔형 무형 조명 (IDM Series) 사용 예시 <출처: www.lvs.co.kr> 돔형 무영 조명 (IDM Series) 은 돔 조명이라고 흔히 부릅니다. 금속, 유리와 같은 반사체에 빛을 골고루 분산하고 인쇄된 글씨 확인할 때 가장 많이 사용합니다. 7. 면발광 - 동축 조명 (ICFV Series) <사진 7-1> 면발광 - 동축 조명 (ICFV Series) <출처: www.lvs.co.kr> 면발광 - 동축 조명 (ICFV Series)의 사용 예시는 아래와 같습니다. <사진 7-2> 면발광 - 동축 조명 (ICFV Series) <출처: www.lvs.co.kr> Display Panel Align 설비에서 많이 사용되는 형태의 조명입니다. 필름의 엣지나, 패널의 엣지를 확인할 때 그리고 그 안의 마크를 확인할 때 유용하다고 보시면 됩니다. 8. 고휘도 콤팩트 스포트라이트 (SHL, SHL2 Series) / 동축 조명 <사진 8-1> 고휘도 콤팩트 스포트라이트 (SHL, SHL2 Series) <출처: www.lvs.co.kr> 고휘도 콤팩트 스포트 라이트 (SHL, SHL2 Series)를 사용하는 예시는 아래와 같습니다. <사진 8-2> 고휘도 콤팩트 스포트라이트 (SHL, SHL2 Series) <출처: www.lvs.co.kr> 스폿 조명은 프리즘(빔 스플리터)이 내장된 렌즈에 사용합니다. 대부분 텔레센트릭 렌즈이며, 렌즈 옆에 아래 사진과 같이 동축 삽입구가 있습니다. 동축은 렌즈의 축과 빛의 축을 같은 선상에 맞췄다고 보시면 됩니다. <사진 8-3> 텔레센트릭 렌즈 동축 조명 삽입구 <출처: www.vst.co.jp> 면발광 - 동축조명 (ICFV Series) 과 비슷한 형태이며, 면발광 - 동축 조명 (ICFV Series)은 외부에 동축 조명을 부착한다고 보시면 됩니다. 지금까지 머신비전 조명의 종류에 대해 포스팅했습니다. 그럼 오늘도 좋은 하루 보내세요~
2022.04.28