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라인 스캔 카메라와 조명 (Illumination of Linescan Camera) 안녕하세요. 화인스텍 마케팅 팀입니다. 화인스텍 블로그를 찾아주셔서 감사합니다. 오늘은 머신비전 조명 중 라인 스캔 카메라와 조명 (Illumination of Linescan Camera)에 대해 포스팅하도록 하겠습니다. 2개 파트로 나눠서 포스팅하겠습니다. 오늘은 라인 스캔 조명의 사용방법이고 두 번째 시간에는 조명의 종류에 대해 포스팅하겠습니다. 라인 스캔 카메라는 조명과 카메라의 셋업에 따라 이미지가 매우 다르게 나타납니다. 아주 좁은 영역을 보는 것이기 때문에 광량의 차이도 매우 큽니다. 아래 몇 가지 예시를 들었는데요 어디까지나 예시일 뿐 실제 자재에서 테스트는 꼭 하셔야 합니다. <그림 1> 라인 스캔 카메라와 조명 (Illumination of Linescan Camera) Type-01 움푹 패어진 곳이나 스크래치 등을 검사할 때 가장 기본적인 구조입니다. 기구적으로 카메라 측에 부착해서 검사 대상의 움직임에 크게 간섭이 없습니다. <그림 2> 라인 스캔 카메라와 조명 (Illumination of Linescan Camera) Type-02 위 세팅은 물체의 반사가 좋을 경우에 미세한 스크래치 혹은 이물까지 검사가 가능한 구조입니다. <그림 3> 라인 스캔 카메라와 조명 (Illumination of Linescan Camera) Type-03 위 경우는 검사체가 반사가 좋을 경우 참고 이미지라고 보시면 됩니다. 정반사되는 평면은 하얗게 이미징 되고 불량 부분은 음영이 지게 됩니다. <그림 4> 라인 스캔 카메라와 조명 (Illumination of Linescan Camera) Type-04 위 경우는 Areascan 조명의 종축 조명처럼 사용하는 것입니다. 표면의 문자나 마크 인식할 때 유용하게 사용합니다. <그림 5> 라인 스캔 카메라와 조명 (Illumination of Linescan Camera) Type-05 위 경우는 (반)투명한 제질 같은 경우 빛이 평면을 통해 들어가서 스크래치 나 이불 부분에서 밝게 빛나게 하는 것입니다. 아크릴 조형물 같은 데서 이것을 이용해 효과를 보기도 하죠^^ <그림 6> 라인 스캔 카메라와 조명 (Illumination of Linescan Camera) Type-06 이 구조는 백라이트 구조이며, 구조상 조명 설치 공간이 협소하여 아랫부분에서 위로 조사가 어려울 경우 뉘어놓은 형태입니다. 일반적으로 라인조명의 내부 구조상 길쭉하기 때문에 이런 것도 검토하시면 좋습니다. 전반사 미러를 통해 백라이트로 사용하며, 빛이 통과하는 자재에 사용 가능하고 문자나 패턴 등의 불량을 볼 때 사용합니다. 어떠신가요? 도움이 되셨나요? 실제 자재로 테스트하면 좋겠지만 이해를 돕기 위해선 그림이 더 나을 것이라 판단되어 위와 같이 표현해 드렸습니다. 머신비전에서 조명을 선택할 때 꼭 명심하셔야 할 사항은 위 내용은 예시일 뿐 실제 자재에서 꼭 테스트하신 뒤에 진행하셔야 합니다. 끝까지 읽어주셔서 감사합니다. 그럼 다음 시간에 또 만나요~
2022.05.12라인 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.
2022.05.11카메라 센서의 크기 이번에는 지난번 포스팅에 이어 머신비전 카메라의 센서사이즈(Sensor Size)에 대해 이야기할 텐데요 DSLR 을 전문적으로 사용하시는 분도 계시고 저희 업계 종사하시는 분도 계시겠지만 센서 사이즈는 단순한 계산에 의해 만들어지게 됩니다. 여기서는 DSLR 용 센서는 언급하지 않고 머신비전용으로 대체적으로 많이 사용되는 센서사이즈(Sensor Size) 에 대해 언급하겠습니다. 우선 그림을 보시죠! <그림 1> Sensor Size 위 이미지는 Area Camera Sensor를 단순하게 표현한 그림입니다. 휴대전화로 촬영하든 DSLR로 촬영하든 촬여한 모든 이미지는 확대하면 <그림 1>과 같이 바둑판 형식으로 되어 있습니다. 설명을 위해 일본 Sentech 사의 STC-SB1242POE 모델의 설명서를 한번 보겠습니다. <그림2> 참고 사양서 (출처: www.sentech.co.jp) Active Picture Elements.. 해상도를 어렵게 써놨네요. Cell Size = 그림에서 Pixel Size와 같은 이야기입니다. 센서 사이즈(H) = 해상도(H) × 셀 사이즈(H) 센서 사이즈(V) = 해상도(V) × 셀 사이즈(V) 가로는 가로끼리 세로는 세로끼리 끼리끼리 곱하시면 됩니다. 결과값은 가로(H) : 7,400um => 7.4mm 세로(V) : 5,550um => 5.55mm 센서사이즈(Sensor Size) 계산법 참 쉽죠? 아래 그림은 머신비전에서 일반적으로 사용되는 Area Sensor의 가로, 세로, 대각선 사이즈입니다. 아래 표는 일반적인 C-mount에서 사용할 수 있는 사이즈로 카메라 제조사마다 조금씩 차이가 있습니다. 참고용으로 알고 계시면 좋을 것 같습니다. <그림 3> Area Sensor Size 여기서 잠깐! 1"(인치) 는 일반적으로 25.4mm 인데 센서에선 기준이 다르네요? "카메라 센서에서 인치사이즈는 1950년대 진공관으로 카메라 센서가 만들어지던 시절 센서를 보관하는 케이스이 사이즈에서 사직되었는데 아직도 그 기준으로 표기되어 집니다." 어디선가 들은 이야기 그래서 표기되는 인치보다 센서의 대각선이 더 짧습니다. 불편하게시리 그리고 명확히 설명을 해주는 곳도 없죠 그냥 그러려니 하고 넘어가는 것이 좋습니다. 센서사이즈(Sensor Size), 실제 대각선 길이 공식은 쉽지만 귀찮죠 그래서 엑셀을 준비해 놓았습니다. 첨부파일을 통해 잘 활용하세요!! 그럼 이야기 한 김에 Line Sensor Size를 겉햝기 식으로 알아보겠습니다. 라인스캔 카메라는 스캐너라고 보시면 됩니다. 해상도를 이야기 할 때도 조금 다른데요. 영역 스캔 카메라는 5메가, 12메가, 16메가 이렇게 부르지만 라인 스캔 카메라는 2K, 4K, 12K, 16K 이렇게 부르죠 1K = 1,024px로 앞에 숫자를 곱하시면 센서 총 픽셀개수가 됩니다. 세로는 스캐너라고 말씀드렸듯 1line~4line 이 일반적이고 세로가 긴 것은 256line (TDI Sensor)까지도 있습니다. Roll to Roll 처럼 흐르는 물체를 멈추지 않고 촬영할 때 많이 쓰입니다. <그림 4> Line Sensor Size 계산법은 동일합니다. 가로는 가로끼리, 세로는 세로끼리 곱하시면 되고 센서 길이에 맞게 렌즈를 선정하시면 되겠습니다. 라인 스캔 카메라는 나중에 더 자세히 다루기로 하고 이번 포스팅은 마치겠습니다.
2022.03.17