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안녕하세요? 화인스텍 마케팅 팀입니다. 머신비전 전문 기업 화인스텍 블로그를 찾아주셔서 감사드립니다. 이번에는 XENICS사의 Manx SQ CXP카메라의 사용하는 방법에 대해 설명해드리겠습니다. 기초이론부터 영상 취득 방법, Calibaration 생성 , 저장과 관리까지 상세하게 전달 해드리겠습니다! 1. 준비작업 1) 보드 펌웨어 보드 뒷면의 6Pin 전원을 연결합니다. CoaxLink Firmware Manager를 실행합니다. 오른쪽 그림과 같이 표시가 있다면 펌웨어 업데이트가 필요한 경우입니다. 펌웨어 목록 중 1-Camera를 선택하고 버튼을 클릭합니다. 펌웨어 업데이트가 완료되면 컴퓨터의 전원을 끕니다. 이 때 , 재부팅이 아니라 완전하게 종료해야 합니다. 컴퓨터 부팅 후 다시 CoaxLink Firmware Manager를 실행합니다. 왼쪽 그림과 같이 표시가 있다면 준비가 완료된 상태입니다. 카메라와 보드의 ABCD 커넥터를 A:A , B:B , C:C, D:D로 연결해야 합니다. 왼쪽 그림은 카메라의 채널 순서를 오른쪽은 보드의 채널 순서를 보여줍니다. A는 POCXP(전원)입력이므로 가장 마지막에 연결 합니다. 보드 펌웨어와 케이블 연결이 정상이라면 보드 뒷면의 LED가 초록색으로 점등 됩니다. 그리고 GenICam Browser 실행 시 CXPCam으로 인식됩니다. 2. 기초 이론 1) 동작 Manx SQ CXP 카메라는 Linescan 카메라이지만 Frame으로 출력됩니다. 프레임 출력은 카메라 내부에서 프레임을 생성하기 때문에 최대 높이가 정해져 있습니다. 2) 파라미터 DeviceGain(Analog Gain) 이미지가 어두울 경우 Gain을 높여 밝기를 확보 할 수 있습니다. Gain을 높일 경우 노이즈도 같이 증폭되므로 주의가 필요합니다. ExposureTime(us) 노출 시간을 설정하는 파라미터 입니다. AcquisitionLineTime(us) Line Rate를 설정하는 파라미터 입니다. 노출 시간이 너무 긴 경우 실제 AcquisitionLineTime은 Exposure Time이 됩니다. Height (Pixel) Frame의 높이를 설정 합니다. 3) NUC NUC(Non-Uniformity Calibration) 개별 픽셀은 오프셋이 약간 다를 수 있으며 들어오는 광자에 약간 다르게 반응합니다. 이러한 이유로 원본 이미지는 왼쪽 그림과 같이 약간 줄무늬가 있는 경향이 있습니다. NUC를 적용하면 오른쪽 그림과 같이 원본 이미지를 균일하게 만들 수 있습니다. 주의 사항 Exposure Time , Gain Exposure Time과 Gain이 변경되면 환경에 맞춰 다시 Calibration을 해야 합니다. Temperature 사용 환경의 온도가 변경되면 환경에 맞춰 다시 Calibration을 진행해야 합니다. NUC 조명 , 타겟 NUC에 사용될 조명과 타겟의 표면은 균일해야 합니다. 4)광학계 사양 계산 방법 예시 환경 Camera : Manx 2048 SQ CXP (Cell Size 12.5um) Lens: 2x Motion Speed : 10mm/s 계수 계산 방법 Resolution (실제 분해능) = 12.5um (Cell Size) / 2(렌즈 배율) = 6.25um AcqusitionLineTime = 6.25um(실제 분해능) / 10mm/s (모션속도) = 625us ExposureTime = 625us 미만 예시 환경 Camera : Manx 2048 SQ CXP (Cell Size 12.5um) Lens: 2x Motion Speed : 10mm/s Encoder Pitch : 4um 4체배 사용 계수 계산방법 4체배 사용 시 Pitch per edge : 1um Encoder Pulse Divider = 6.25um (실제 분해능) , 정수 입력 시 6 또는 7 3. 영상 취득 방법 1)카메라 Free-Run 제어 Deive 설정 CameraControlMethod : NC Remote Device 설정 Height : Frame 높이 AcquisitionMode : continuous TriggerMode : LineFreeFrameFree AcquisitionLineTile(us) : 광학 사양에 따른 계산 값 Exposure Tiem(us) : AcquisitionLineTime 보다 작은 값 DeVice 설정 CameraControlMethod:RC ExposureReadoutOverlap : True ExposureRecoveryTime : 0.0 CycleMinimumPeriod(us) : 광학 사양에 따른 계산 값 CycleTriggerSource :Immediate Remote Device 설정 Height: Frame 높이 AcquisitionMode :Continuous TriggerMode : LineCXPFrameFree ExposureTime(us) : CycleMinimumPeriod 보다 작은 값 Interface 설정 QuadratureDecoderTollSelector : QDC1 QuadratureDecoderToolSources : Din11_Din12 QuadratureDecoderTollActivation : AllEdgesAB DividerToolSelector : DIV1 DividerToolSource : QDC1 DividerToolEnableControl :Enable DividerToolDivisionFactor : 광학 사양에 따른 계산 값 Divice 설정 CameraControlMethod : RC ExposureReadoutOverlap : True ExposureRecoveryTime : 0.0 CycleMinimumPeriod(us): 광학 사양에 따른 계산 값 CycleTriggerSource: DIV1 Remote Device 설정 Height : Frame 높이 AcquisitionMode : continuous TriggerMode : LineCXPFrameFree ExposureTime(us) : CycleMinimumperiod 보다 작은 값 4. Calibration 파일 생성 방법 Xeneth64를 실행합니다. Calibration data는 none을 선택 합니다. 툴 상단의 메뉴를 클릭합니다 . Camera Calibration Wizard 에서 Two Point Calibration을 선택하고 버튼을 클릭 합니다. 첫 단계는 FPN(Fixed Pattern Nosie)를 보정합니다. FPN보정을 위해 빛을 차단한 Dark Image를 취득해야 합니다. 버튼을 클릭하면 이미지를 취득하고 분석이 진행 됩니다. Dark Nosie 분석이 완료되면 이미지 뷰어에 다음과 같이 표시 됩니다. 초록색 : FPN 위치 빨간색 : Temporal 노이즈 위치 다음 단계는 PRNU(Photon Response Non-Uniformity)를 보정합니다 . PRNU 보정을 위해 균일한 Gray Image를 취득해야 합니다. 조명 및 타겟 (예시 :A4 용지)의 표면이 균일한지 확인합니다. 빛의 밝기는 히스토그램의 2/3 위치가 적절합니다. Xeneth64 View 메뉴에서 히스토그램을 활성화 할 수 있습니다. 버튼을 클릭하면 이미지를 획득하고 분석이 진행 됩니다. PRNU 분석이 완료되면 이미지 뷰어에 다음과 같이 표시됩니다. 노란색 : PRNU 위치 보라색 : Temporal 노이즈 위치 Finichi 버튼을 클릭하면 Calibarion 정보를 파일로 저장할 것인지 확인 메세지가 표시됩니다. 경로를 지정하면 Calibration 파일이 저장됩니다. Calibration 생성후 버튼을 클릭하여 활성화 여부를 설정 할 수 있습니다. 왼쪽 이미지는 비활성화 , 오른쪽 이미지는 활성화 후 스캔 된 모습 입니다. 5. Calibration 정보 카메라에 저장하는 방법 이전 단계에서 저장한 Calibration 파일을 카메라 메모리에 저장 할 수 있습니다 . Xeneth64 프로그램의 Settings 메뉴에서 버튼을 클릭합니다. Calibration set control 카테고리의 Selector 에서 저장 공간을 선택합니다. 0~6 까지는 기본 값이 보관되어 있고, 7~15는 비어 있습니다. Slot을 선택하면 Slot Info에 Free 또는 Not Free로 표시됩니다. Xeneth64 Settions 메뉴에 파라미터 갱신 주기를 설정 할 수 있습니다. 즉각 파라미터 확인을 위해 짧게 설정 합니다 Free 상태의 Slot을 선택하고 store의 버튼을 클릭 합니다. 파일 선택 창이 표시되면 Calibration 파일을 선택합니다. 파일 선택 후 진행 창이 잠시 표시되고 사라집니다. Slot 15의 상태를 확인하면 Not Free로 표시됩니다. 즉, 정상적으로 Slot 15에 Calibration 정보가 저장 됐습니다. Calibration 정보를 삭제할 Slot을 선택한다 그리고 Clear 버튼을 클릭하면 즉시 정보가 비워집니다 정상적으로 비워졌다면 Slot Info에 Free로 표시됩니다. 6. User set 관리하는 방법 설정된 파라미터 정보를 카메라의 User set 공간에 저장할 수 있습니다. User Set Control 카테고리의 Selector 에 Slot 0~15중 하나를 선택합니다. 선택한 Slot 상태에 따라 Slot Info에 Free, Not Free가 표시됩니다. Default는 카메라 전원 입력시 불러와지는 Slot 을 의미합니다. Save의 버튼을 클릭하면 저장됩니다. 카메라의 user set 공간에 저장된 파라미터 설정 값을 불러올 수 있습니다. User set control 카테고리의 Selector에 Slot 0~15중 하나를 선택합니다 선택된 Slot 상태에 따라 Slot Info에 Free, Not Free가 표시됩니다. Load의 버튼을 클릭하면 불러옵니다. 이번 시간에는 XENICS_CXP_Manx SQ 카메라 사용 방법에 대해서 알아 보았습니다. 도움이 되셨나요 ? 문의 사항 있으시면 머신비전 솔루션 전문 기업 화인스텍에 문의하세요 . 언제나 여러분과 함께 하겠습니다. www.fainstec.com으로 이동.
2022.10.281. 제품 소개 Benano 제품은 Structure Light 방식으로 Phase Shift 기술을 이용하여 높이를 측정합니다. Fringe Pattern 을 타겟에 조사하여 취득 된 이미지로 Point Cloud 및 ZMap으로 변환합니다. 제품에 따라 Camera 및 Projector 개수, 사양이 다릅니다. 2. Calibration Setting Calibration – Focus Setting 높이를 측정하고자 하는 타겟에 Focus를 편하게 맞추기 위해 가이드라인을 제공하고 있습니다. Focus 맞춘 지점 기준으로 사양서 상 Effective Depth 범위를 측정할 수 있습니다. 상단 메뉴 창에서 Calibrartion 을 선택 후을 클릭 할 경우 Projector 에서 마름모가 조사됩니다. Z축 이동에 따라 Live View 에서 마름모가 좌, 우로 이동합니다. 마름모가 잘 보이지 않을 경우 밝기 관련 된 파라미터를 통해 밝기를 확보합니다. Live View 에서 마름모가 중앙에 오도록 맞춥니다. 포커스 설정이 끝나면 을 누릅니다. 3. Scan Setting Scan - Scan Flow : 패턴 수를 줄여 결과 데이터를 더 빠르게 획득 할 수 있지만 노이즈가 발생할 수 있습니다. : Projector 또는 RGB Light로 2D 이미지를 취득할 수 있습니다. Grab : 동일한 패턴의 이미지를 더 취득하는 기능입니다. 데이터 획득 속도는 느려질 수 있지만 진동과 CCD의 열 노이지를 줄일 수 있습니다. Light : Color 조명이 옵션으로 추가 된 제품의 경우 조명을 키고 끌 수 있습니다. : 다른 패턴을 추가로 투사하여 다중 반사 노이즈를 줄 일 수 있습니다. Scan - Algorithm High Value & Low Value Gray Value 값이 High Value 보다 크거나 low Value 보다 작은 값은 3D 결과 데이터에서 제외됩니다. 3D 데이터가 부족하다면 254 / 1 권장 값입니다. Modulation Modulation Mode 에서 설정 된 Modulation 값 보다 높은 값을 녹색으로 표시됩니다. Modulation Mode 에서 Live View 에서 Mouse Position 에 따른 Pixel Modulation 값이 Algorithm Setting 에서 설정 된 Modulation 값 보다 높은 값을 녹색으로 표시됩니다. 이 두 값은 노이즈 필터링 기능입니다. Phase Error Tolerance 표면 재질에 대한 노이즈를 필터 처리 할 때 사용합니다. 값이 높으면 더 많은 데이터를 포함하지만, 더 많은 노이즈를 포함할 수 있습니다. Phase Difference 반사율이 높은 물체를 위해 특별히 설계되었습니다. Solder Ball 또는 Steel 구성 요소 등에 사용됩니다. 이 값을 낮게 설정하면 반사율이 높은 종류의 개체에서 더 많은 노이즈를 제거할 수 있습니다. 4. Live Setting : Live Start / Stop 버튼입니다. : Live View 화면에 분홍색 크로스 라인이 표시됩니다. : Live View 화면 중앙 기준으로 Pixel 단위로 사각형을 표시할 수 있습니다. : Live View 이미지가 저장 됩니다. : 이미지 픽셀에 대한 Gray Level 분포도를 Histogram 으로 확인 할 수있습니다. Mode : Live View 에서 2D 이미지 표시 방식을 설정합니다. Overexposure : 각 Pixel 에 대해 단순 밝기에 따른 데이터 결과를 보여줍니다. 밝은 영역은 분홍색으로 표시되고 어두운 영역은 파란색으로 표시 됩니다. Modulation : 각 Pixel에 대해 구조 광에 대한 품질을 보여줍니다. 녹색 픽셀은 좋은 3D 스캔 결과를 의미하고 빨간색 또는 파란색 픽셀은 3D 결과에 좋지 않음을 의미합니다. 분홍색, 빨간색은 High Value 보다 높은 값을 의미합니다. 파란색은 Low Value 또는 Modulation 보다 낮은 값을 의미합니다. Color : Brightness 제어는 RGB 조명 밝기만 적용 됩니다. 해당 제어는 2D Color 이미지의 밝기에만 관련되어 있으며 3D 데이터에는 영향이 없습니다. RGB 3D View 의 밝기에는 영향을 줍니다. Brightness : 프로젝터의 밝기 값을 설정합니다. : HDR 기능 Gain : 카메라의 Gain 값을 설정합니다. Exposure : 카메라의 Exposure 를 설정합니다. (Long, Normal, Short) Scan - Start 모든 설정이 끝난 후 를 누르면 3D 데이터를 획득 할 수 있습니다 5. 3D View Setting : 영역을 설정하면 해당 영역을 제외하고 지워집니다. : 임의의 라인에 대해 높이 값을 그래프로 확인할 수 있습니다. 6. Post Processing Scan - Post Processing Enable Filter Top, Bottom 높이 기준으로 원하는 영역만 볼 수 있습니다. 설정 후 다음 스캔부터 적용됩니다. Smooth 높이 기준으로 원하는 영역만 볼 수 있습니다. 설정 후 다음 스캔부터 적용됩니다. Fill Hole 데이터에 빈 공간을 채우는 Filter를 단계별로 설정 가능하며 다음 스캔부터 적용됩니다. 7. SFC Setting Scan - SFC Enable SFC 데이터 저장하기 위해서는 체크해야 합니다. Prefix 저장 파일 이름에 접두어가 붙습니다. Path 저장할 경로를 설정합니다. Light Image Color Light : Projector, RGB Light, External Light 를 이용한 이미지입니다. (24 bit / 8 bit *.bmp) External Light : 외부 조명 사용 시 저장 가능한 이미지입니다. Depth Mapping Raw Data : ZMap 이미지 입니다. (32bit *.raw) Height BMP : 높이를 Color / Gray 로 표현한 이미지입니다. (24bit / 8 bit *.bmp) Point Cloud RGB : 색상이 입혀진 3D 데이터 입니다. Normal : 색상이 입혀지지 않은 3D 데이터입니다. XYZ, Ply, Obj 확장자로 저장 가능합니다. Debug Package : Firenze Tool 에 문제 있을 시 사용되는 분석용 파일
2022.10.28소개 AOI 크기가 작을수록 프로파일 출력 속도가 빨라진다. AOI 크기가 작을수록 레이저 라인의 위치를 설정하기가 어렵다. AOI 내에 레이저 라인을 최적의 위치로 자동으로 설정해 주는 기능. AOI OffsetY 값만 변경된다. 2D Image Mode에서는 수동(Command)으로 동작 가능. 3D Mode에서는 자동(Enable Option)으로 동작 가능. 알고리즘 (Algorithm) M i n (Minimum) 레이저 라인이 AOI의 최소 위치에 배치. Max(Maximum) 레이저 라인이 AOI의 최대 위치에 배치 Range 레이저 라인의 최소, 최대 위치가 감지되고 평균 값으로 AOI 내에 배치. Mean 레이저 라인의 유효한 선이 감지되어 AOI 내에 배치. Column Evalutation Mask AOI 너비가 센서 너비보다 작은 경우, 속도 증가를 위해 설정이 필요. 가로 방향에 대한 Mask 설정. 3DExplorer AOI-Search 2D Image Mode에서 물체의 적절한 위치를 AOI 지정. AOI가 적절하게 설정되었는지 확인. AOI-Search 파라미터 설정. AOI-Search 적용 후 AOI Offset Y 가 변경.
2022.10.271. AOI 모드 선택 Speed / Output format의 리스트 박스 항목 중 AOI 모드를 선택합니다. 듀얼 라인스캔 카메라의 AOI 모드는 사용 시 Binning이 적용되므로, 확인 후 사용해야 합니다. H bin : Horizontal Binning이 적용됩니다. V bin : Vertical Binning이 적용됩니다. HV bin : Horizontal, Vertical Binning이 모두 적용됩니다. 2. AOI 영역 설정 AOI의 영역 설정을 위해 AOI Width of LVAL에 (설정할 해상도 / Tap) 값을 입력합니다. 예시로 AOI 2Tap 사용 시 1024 Pixel로 AOI 하고 싶다면 LVAL width 값에 512를 입력합니다. 3. AOI 영역 Offset 설정 AOI 사용 시 이미지 취득 영역을 센서 중심부로 옮기기 위하여 Offset을 설정합니다. AOI Start Pixels 텍스트 박스에입력 값 x TAP 만큼 Offset 값으로 설정되어 카메라에 적용 됩니다. 예시로 4K 카메라를 AOI하여 1024Pixel로 설정한 경우[센서 크기(4096) – AOI 영역(1024)] / 2 = 1536(Offset)로 설정하면 센서 중심 기준의 AOI가 설정됩니다.Offset 설정4096 -> 1024 AOI 이미지AOI 영역 Offset 설정40961024
2022.10.271.준비단계 카메라의 Calibration을 하려면 하얗고 균일한 물체가 필요합니다. EX) 디퓨저 또는 A4 용지 , 기타 흰 물체 등등 Calibration 진행 전 물체 표면에 영향을 최소화 할수 있도록 물체와의 WD(Working Distance)를 멀게 세팅하여 초점을 무너트립니다. 이미지 취득 카메라의 Calibration을 하려면 영상 데이터가 취득되고 있어야 합니다. 카메라는 Calibration 물체의 한 라인만 촬영해야 합니다. (모션 정지상태) Euresys의 Multicam 또는 타사의 SDK를 이용하여 영상 데이터 취득을 시작합니다. CLCtrl2의 "Standard" 탭에서 스크롤 바를 내려 FFC 기능으로 이동합니다. 데이터 클리어 FFC를 시작하기 전 카메라의 FFC 데이터를 초기화하는 작업을 진행합니다. FFC Mode 파라미터를 "[00H]OFF"로 변경합니다. Clear Ram of gain과 Clear Ram of offset 모두 "Clear" 버튼을 클릭합니다. Black Level Correction (DSNU) 카메라 렌즈 마개를 이용하여 빛을 차단시켜 이미지를 어둡게 세팅합니다. FFC Target Level(Offset) 값은 Default 값인 3으로 사용합니다. FFC Mode를 "[06]Auto Setting for offset"로 변경 후 한단의 초록색 프로그레스 바가 모두 진행되면 Black Level Correction이 완료 됩니다. Gray Level Correction(PRNU) 이미지 데이터가 빛을 수광 할 때 포화되지 않는 Level로 설정 합니다. FFC Target level for Gray 값은 현재 이미지 평균 Gray Level 보다 20 ~40 높게 설정 합니다. FFC Mode를 "[05H]Auto settiong for gain"로 변경 후 하단의 초록색 프로그레스바가 모두 진행 되면 Gray Level Correction 이 완료 됩니다. FFC데이터 저장 FFC Mode를 "[01H]ON(Gain+Offset)" 으로 변경 하면 FFC가 카메라 적용됩니다. EEPROM save for normal User의 "Save" 버튼을 클릭하면 EEPROM에 데이터가 저장됩니다. FFC 적용 전 / 후 차이 FFC 적용 전 노이즈를 부각한 이미지 데이터에 FFC를 사용하여 하기 첨부된 이미지 예시와 같이 균일하게 Calibration 할 수 있습니다.
2022.10.271.카메라 통신 연결 Comport 설정 방법 : Euresys Frame Grabber Multicam Studio를 관리자 권한으로 실행합니다. Multicam Studio의 상단 메뉴의 Tool -> Board Information을 선택 후 SerialControl 텍스트 박스에 사용하고 싶은 가상 Comport를 입력합니다. ComPort 확인 방법 : Matrox Frame Grabber 내 PC 또는 내 컴퓨터의 관리 창을 실행 합니다. 관리 -> 관리 장치자 -> 포트 - Matrox Comport 0의 번호를 확인 합니다. 카메라 통신 툴 연결 방법 윈도우 메뉴에서 CLCtrl2를 검색 후 관리자 권한으로 실행 합니다. CLCtrl2 좌상단 메뉴의 "CoMM" - "Port Settiong" - Comport 선택 - "OK" - "Read all" 순서대로 클릭하면 카메라 파라미터 제어 기능이 확성화 됩니다, 2. 카메라 파라미터 설명 공통 파라미터 설명 Comm mode "Comm mode[CBH,1-0" : Internal Mode 에서 파라미터 제어가 가능합니다 【V】"Comm Mode[CBH,1-0" : External Mode 에서 파라미터 제어가 가능합니다. 체크 박스 【V】 선택시 영상 취득이 불가능하므로 파라미터 변경 후 다시 체크 박스를 해제해야 합니다. Serial Communication Baud Rate : 카메라의 통신 속도를 설정 할 수 있습니다. Speed / Output format : 카메라의 속도 , Tap 관련 파라미터를 설정 할 수 있습니다. OutPut bit setting : 카메라에서 출력할 bit 수를 설정 할 수 있습니다. Sync control mode : 카메라 동작을 내부 / 외부제어로 설정 할 수 있습니다. Internal : 카메라가 내부 신호를 이용하여 이미지를 촬영합니다. (라이브모드 - 노출 별도 제어 불가) Internal (ExposureControl) : 카메라가 내부 신호를 이용하여 이미지를 촬영합니다. (라이브 모드 - 노출 별도 제어가능) External : 카메라가 외부 신호를 받아 이미지를 촬영합니다, (트리거 모드 - 노출 제어 가능) Exposure mode : 카메라 노출 모드를 변경합니다. Line Interval : 설정된 LineRate에 따라 종속되어 노출합니다. Edge Preset : 설정된 값으로 노출 합니다. (Line Rate 와 종속 관계 없음) Pulse Width : 외부에서 받은 Pulse 폭 만큼 노출 합니다. *Sync Mode - Exposure Mode에 대한 노출 및 계산식 내용은 카메라 메뉴얼에서 참고 가능합니다. Electronic Shutter(Exposure Time) : 카메라 촬영 주기 또는 노출을 설정합니다. Synchronization mode에 따라서 제어되는 파라미터가 달라 집니다. Internal : 촬영주기 / 노출 값 둘 다 설정 Internal(ExposureControl) : 노출 값 설정만 가능 / 촬영 주기는 Interval Time of Internal Sync에서 제어 External : 노출 값 설정만 가능 / 촬영 주기는 외부 신호로 제어 Interval Time of Internal sync : 카메라 촬영 주기를 설정합니다. Synchronization mode가 -> Internal(ExposureControl)에서만 동작 합니다. Digital Gain : 카메라의 Digital Gain을 설정 할 수 있습니다. (0~255) Analog gain : 아날로그 게인을 On / Off 설정 할 수 있으며 On시 4배의 Gain이 활성화 됩니다. TEst pattern : 프레임 그래버로 전송할 테스트 패턴 이미지를 설정 할 수 있습니다. User ID : 카메라 고유 Index 를 설정할 수 있으며 0~255 까지 설정 가능 합니다. Scan direction : 스캔 방향을 결정 합니다. Norm : 이미지를 그대로 출력합니다. Reverse : X Reverse가 적용되어 이미지를 출력합니다. Chattering : Chattering Noise를 필터링 합니다. (0~255) *상세 값은 카메라의 메뉴얼을 참조해 주세요 듀얼 라인스캔 파라미터 설명 BINNING : Binning 모드 사용시 파라미터가 적용 됩니다. add : 각 픽셀의 값을 더하여 감도를 올립니다. ave : 각 픽셀의 값을 평균 값으로 SN 비율을 개선합니다. 1 Line Delay :DualLineScan 카메라의 파라미터 입니다. Lower Line delay : 하부 센서의 촬영을 1 Line Lelay 설정 합니다. Upper Line delay : 상부 센서의 촬영을 1 Line Delay 설정 합니다. Scan direction : 스캔 방향을 결정 합니다. Line1 First NormRotate : 정방향으로 이미지를 촬영하는 경우 사용합니다 - > Default Line2 First ReverseRotate : 역방향으로 이미지를 촬영하는 경우 사용합니다. (이미지 X Reverse) Line2 First NormRotate : 역방향으로 촬영하는 경우 사용합니다. Line1 First ReverseRotate : 정방향으로 이미지를 촬영하는 경우 사용합니다. (이미지 X Reverse) * 이미지 출력에 대한 예시는 아래에 나와있습니다. 컬러 라인스캔 파라미터 설명 Digital Gain Color : R,G,B 데이터에 대한 개별 Gain을 조정합니다. Red : R Gain 을 조정합니다. Green in red Line : GR Gain을 조정합니다. Green in blue Line : GB Gain을 조정 합니다. Blue : B Gain을 조정합니다. Color gain Mode : Color gain의 사용 여부를 On/Off 합니다. 3. 카메라 EEPROM 이용 방법 ( 카메라 내부 메모리) 카메라 내부 메모리 사용방법 Read all : 카메라의 파라미터를 불러오고 활성화 시킵니다. Register -> EEPROM : 카메라의 EEPROM에 파라미터 값을 저장합니다. EEPROM ->Register : 카메라 EEPROM에 저장된 파라미터 값을 불러옵니다. Factory -> EEPROM: 카메라에 설정된 파라미터 값을 초기화 시킵니다. (EEPROM에 설정된 값 또한 초기화 시킵니다.) * EEPROM : 카메라 내부에 있는 데이터를 불러오기 / 저장하기 가능한 메모리를 의미하며, 저장된 데이터는 전원을 다시 인가하여 도 카메라에 남아 있습니다. 4. 카메라 데이터 파일 사용 방법 (Flash Memory / EEPROM to I2C File) 데이터 파일 사용 방법 (Flash Memory) CLCtrl2의 좌 상단에 "File" - "Open -[Form file to Register]..." 을 클릭하여 I2c확장자 형태인 파라미터 데이터를 Flash Memory로 불러 올 수 있습니다. CLCtrl2의 좌 상단에 "File" - "Save as[Frome Register To File]..." 클릭하여 i2c 확장자 형태로 Flash Memory에 설정된 파라미터를 데이터로 저장 할 수 있습니다. * Flash Memory의 파라미터는 전원 재 인가시 초기화 됩니다. 데이터 파일 사용 방법 (EEPROM) CLCtrl2의 좌 상단에 "File" - "Open -[Form file to Register]..." 을 클릭하여 I2c확장자 형태인 파라미터 데이터를 EEPROM으로 덮어씁니다. CLCtrl2의 좌 상단에 "File" - "Save as[Frome Register To File]..." 클릭하여 i2c 확장자 형태로 Flash Memory에 설정된 파라미터를 데이터로 저장 할 수 있습니다. * EEPROM의 파라미터는 전원 재 인가 시 유지 됩니다.
2022.10.271.AOI 모드 선택 Speed / Output format의 리스트 박스 항목 중 AOI 모드를 선택합니다. 2. AOI 영역 설정 AOI의 영역 설정을 위해 LVAL width에 (설정할 해상도 / Tap) 값을 입력합니다. LVAL width x 4가 아닌 LVAL width x Tap로 동작합니다. (표기 오류) 예시로 AOI 2Tap 사용 시 1024 Pixel로 AOI 하고 싶다면 LVAL width 값에 512를 입력합니다. 3. AOI 영역 OffSet 설정 AOI 사용 시 이미지 취득 영역을 센서 중심부로 옮기기 위하여 Offset을 설정합니다. Beginning pixel of video output 텍스트 박스에입력 값 x 4(표기 되있는 수치) 만큼 Offset 값으로 설정되어 카메라에 적용됩니다. 예시로 4K 카메라를 AOI하여 1024Pixel로 설정한 경우[센서 크기(4096) – AOI 영역(1024)] / 2 = 1536(Offset)로 설정하면 센서 중심 기준의 AOI가 설정됩니다.
2022.10.271. 준비단계 카메라의 Calibration 을 하려면 하얗고 균일한 물체가 필요합니다 EX) 디퓨저 또는 A4용지 , 기타 흰 물체 등등 Calibration 진행 전 물체 표면에 영향을 최소화 할 수 있도록 물체와의 WD (Working Distance)를 멀게 세팅 하여 초점을 무너트립니다. 2. 이미지 취득 카메라의 Calibration 을 하려면 영상 데이터가 취득되고 있어야 합니다. 카메라는 Calibration 물체의 한 라인만 촬영해야 합니다, (모션 정지상태) Euresys의 Multicam 또는 타사의 SDk를 이용하여 영상 데이터 취득을 시작합니다 Line Sensor Communication Toll의 "FFC(Auto)"탭을 선택 합니다. 3. 데이터 클리어 FFC를 시작하기 전 카메라의 데이터를 초기화하는 작업을 진행합니다. VIDIO output 그룹의 "OriginalImage" 버튼을 클릭합니다 Auto FFC Flow의 "Clear" 버튼을 클릭합니다. "Dsable the confirmation window"의 체크박스를 체크합니다. 4. Black Level Correction (DSNU) 카메라 렌즈 마개를 이용하여 빛을 차단시켜 이미지를 어둡게 세팅합니다. FFC Target Level for Black 값은 Default 값인 3으로 사용합니다. -> -> 버튼을 순서대로 클릭합니다 버튼이 활성화 되면 Black Level Correction이 완료 됩니다. 5. Black Level Correction (DSNU) 이미지 데이터가 빛을 수광 할 때 포화되지 않는 Level로 설정합니다. 조명, Exposure Tiem , 조리개 등으로 설정 가능 FFC target level for gray 값은 수광 이미지의 평균 Gray Level보다 20~40높게 설정합니다. -> 버튼을 순서대로 클릭 합니다. 버튼이 다시 활성화 되면 Gray Level Correction이 완료 됩니다. Save Correction 그룹 박스에 버튼을 클릭하여 카메라 내부에 데이터를 저장합니다. 6. FFC 적용 전 / 후 차이 FFC 적용 전 노이즈를 부각한 이미지 데이터레 FFC를 사용하여 하기 첨부된 이미지 예시와 같이 균일하게 Calibration 할 수 있습니다.
2022.10.261.CoanLink Quad 3D-LLE Grabber 소개 3D 프로파일링을 위한 온보드 레이저 라인 추출 기능 탑재. CPU 사용량 없이, 레이저 프로파일 추출. 싱글 / 듀얼 레이저 프로파일 추출. 16Bit Height 맵 생성 다양한 알고리즘 지원 (PEAK, COG, MAX) Laser Line Extraction 라인 레이저를 이용한 광삼각법 기반. 라인 레이저를 대상 물체에 투사하고 반사된 라인 이미지의 모양을 분석하여 객체의 표면 형상을 기하하적으로 재구성. 획득된 일련의 프로파일에 기초하여 Height Map을 생성하기 위한 알고리즘 LLE Processing Core Euresys Quad 3D-LLE Grabber에 내장된 기능 레이저 라인 추출을 위한 3가지 알고리즘 제공 (PEAK, COG, MAXIMUM) 필터링을 위한 전처리 기능 제공 (Filter, Threshold) Linear Filter 1x3 Sliding Window에 convolution 연산자를 적용. Convolution kernel 요소 (A,B,C)는 3개 요소 합이 1~512 사이 값이 되도록 모든 양의 정수로 구성 가능. Kernel 요소가 ROI 경계 밖에 있을 경우, 입력 픽셀 값은 중앙 픽셀 값으로 대체. Coring Threshold 규칙에 따라 픽셀을 두가지 값 (범주)로 분류하는 간단한 분할 기법. Maximum Detection 열의 모든 픽셀을 분석하여, 어느 포지션이 최대 높이 지점인지 감지 8Bit(0 ~ 255) 혹은 16Bit (0 ~ 65535) Height Map 출력 구성. 두개 이상의 픽셀에서 최대 레이저 강도가 감지될 경우, Maximum Detection 알고리즘은 가장 높은 위치를 가진 픽셀을 나타냅니다 Threshold 기능을 이용하여 노이즈 성분 제거 가능 최대 ROI Y Size는 8BIT 255, 16Bit 65535 Pixel. Peak Detection 취득된 프로파일을 1차 미분하여, 어느 포지선이 최대 높이지점인지 감지. 16Bit 고정 소수점 단위로 Height Map 출력 UQ11.5 : MSB 11Bit는 정수부, LSB 5Bit는 실수부로 구성 UQ8.8 : MSB 8Bit는 정수부, LSB 8Bit는 실수부로 구성 Peak 값이 감지 되면 Peak Detection 알고리즘은 해당 f(x) 픽셀을 가장 높은 값을 갖는 위치로 감지 하나 이상의 f(x) 픽셀이 동일한 조건을 갖는 경우, 가장 높은 높이와 동일한 위치를 감지 최대 지원 ROI Y Size는 2048Pixel Center Of Gravity Detection 취득된 프로파일의 무게중심을 레이저 라인으로 인식 16Bit 고정 소수점 단위로 Height Map 출력 UQ11.5 : MSB 11Bit는 정수부, LSB 5Bit는 실수부로 구성 UQ8.8 : MSB 8Bit는 정수부, LSB 8Bit는 실수부로 구성 2. 테스트 환경 구성 구성품 CXP Interface Camera Euresys Coaxlink Quad 3D-LLE Line Laser Lens 환경구성 일반적으로 Standard Geometry로 구성을 합니다. Standard Geometry는 레이저는 대상체에 수직, 카메라는 특정 각도로 구성. 카메라와 레이저의 각도, 렌즈에 따라 분해능과 측정 Range가 결정 됩니다. 계산이 용이하도록 해당 내용은 Euresys 측에서 별도 Excel Sheet를 제공하고 있습니다. 엑셀 시트 사용하기 제공되는 Excel Sheet에 파라미터를 적용시키면, 현재 구성한 환경에 대해 Z Range, Accuracy, Resolution 등의 정보를 획득합니다. Input Data Camera : Sensor Width, Sensor Height, Pixel Size, Frame Rate, Camera Angle, Camera Height Lens : Lens Iris No Position, Working Distance, Magnification, Lens Fno Laser : Laser Angle Grabber : Effective ROI Height, Line Extraction Method Motion : Trigger per mm , Conveyer Speed 엑셀시트 결과 확인 엑셀시트 Input에 대한 Output 정보를 확인 합니다. Output Data 중에 , out of lomits values의 값이 있을 경우, Input을 조절하여 output values 로 되도록 조절합니다. 카메라 AOI 설정 영상을 확인 하면서 적절한 AOI 위치 선정 Object의 상단, 하단 영역을 모두 포함하도록 설정. 데이터 연산영역을 줄여 속도 증대. 알고리즘 설정 사용하고자 하는 알고리즘 및 적절한 세부 파라미터를 설정 사용하고자 하는 알고리즘. Threshold 사용 여부 및 레벨. 스캔 거리 설정 스캔하고자 하는 거리를 설정 합니다. 스캔 거리 = Vertical Sampling(Y) x ScanLength 3. 데이터 취득 캘리브레이션 타겟 Euresys에서 캘리브레이션 타겟 도면 제공 Easy3D Library를 이용하여 Calibration File 제작에 이용 음영지역을 최소화 하여 데이터 취득 캘리브레이션 파일 생성 Easy 3D LLE 이용하여 캘리브레이션 파일 생성 캘리브레이션 타겟을 LLE를 이용하여 데이터 취득. 실제 제작된 캘리브레이션 타겟의 배율 및 종류 적용 캘리브레이션 파일 생성 (.mdl) 캘리브레이션 파일 생성은 다소 시간이 소요됩니다. Point Cloud 데이터 생성 캘리브레이션 타겟이 아닌 다른 오브젝트의 Depth Map 이용 미리 생성되어 있는 캘리브레이션 파일 (.mdl)을 적용하여 PCD 데이터 생성 ZMap 데이터 생성 PCD 데이터를 평면 데이터로 변경 각각의 Pixel은 실측 높이 데이터. 4. 참고 사항 Laser Width 선명한 레이저 폭을 이용하여 정밀한 데이터 취득 Angle 카메라와 레이저 사이 각 변경에 따라 다른 이미지 취득
2022.10.261. 프로그램 레이아웃 프로그램 UI 레이아웃 툴 바 빛 메뉴 : 영상 취득, 스크립트 로드, 이미지 저장 등의 메뉴 모듈 : 보드 및 카메라 설정을 하기 위한 디바이스 리스트 표시 파라미터 : 연결된 보드와 카메라의 파라미터 값 표시 및 제어 2. Contiunuous 영상 취득 방법 Continuous 영상 취득 카메라를 연결 후 프로그램 실행을 실행 합니다. Devices 모듈에서 CameraModel -> CameraControlMethod를 NC로 설정합니다. Remote Devices 모듈에서 AcquisitionControl -> TriggerMode를 Off로 설정합니다. 상단 메뉴에서 "Start Stream"을 클릭합니다. 3. 이미지 저장하기 이이미 저장 고정 경로 이미지 저장 우측 상단 를 클릭하여 저장경로 설정을 합니다. 이미지의 확장자는 처럼 텍스트를 수정하여 변경이 가능합니다. 저장 경로 설정 후 를 클릭하면 취득된 이미지가 저장됩니다. 지정 경로 이미지 저장 이미지 화면을 우클릭하여 Save Display Image As를 클릭합니다. 저장 경로를 설정하고 파일 형식에서 이미지의 확장자를 변경하여 저장이 가능합니다. 4. Immediate 영상 취득방법 Immediate 영상 취득 Devices 모듈에서 하기 파라미터를 수정합니다. CameraControlMethod : RG ExposureReadoutOverlap : True ExposureRecoveryTime : 100us CycleMinimumPeriod : 4200us (STC-MBS212CXP6 기준) RemoteDevices 모듈에서 다음 파라미터를 수정합니다. (Sentech 카메라 기준이며 타사 카메라 사용 시 명칭이 다를 수 있음) TriggerMode : On TriggerSource : LinkTrigger0 TriggerOverlap : ReadOut ExposureMode : Timed or TriggerWidth Timed : 카메라에서 노출 제어 TriggerWidth : 보드에서 노출 제어 상단 메뉴에서 "Start Stream" 을 클릭합니다. 5. SW Trigger 영상 취득 방법 SW Trigger 영상 취득 기본 설정을 Immediate Trigger와 동일하게 설정 합니다 Device 모듈 -> CycleTriggerSource -> StartCycle로 설정합니다. 상단 메뉴에서 "Start Stream"을 클릭합니다. Devices -> CycleControl -> StartCycle의 Command 버튼을 클릭하여 이미지를 취득합니다. 6. HW Trigger 영상 취득 방법 HW Trigger 영상 취득 기본 설정을 Immediate Trigger와 동일하게 설정합니다. Device 모듈 -> CycleTriggerSource -> LIN1로 설정합니다. Interfaces 모듈 IOToolBox -> LineInputTool LineinputToolSelector : LIN! LineinputToolSource : IIN11 상단 메뉴에서 "Start Stream"을 클릭합니다. Hardware Trigger 신호를 인가하여 이미지를 취득합니다.
2022.10.26