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머신비전 카메라 GigE 인터페이스 제대로 알아보기 머신비전 카메라 GigE 인터페이스에 대하여 머신비전 카메라 GigE 인터페이스의 역사 GigE Vision은 고성능 산업용 카메라를 위해 2006 년에 도입된 인터페이스 표준입니다. 이더넷 네트워크를 통해 고속 비디오 및 관련 제어 데이터를 전송하기 위한 프레임 워크를 제공합니다. GigE Vision은 AIA(Automated Imaging Association)에 의해 제정되었습니다. 이 표준을 따르면 GigE Vision을 준수하는 카메라와 S/W라면 제조사 상관없이 서로 데이터를 주고받을 수 있습니다. GigE 인터페이스의 장점? GigE Vision 인터페이스의 장점 중 손꼽을 수 있는 것은 단연 확장성입니다. 대형 장비에 여러대의 카메라 링크 카메라를 설치한다고 가정한다면, 일반적으로 PC, Frame Grabber, 케이블, 케이블 리피터, 전원 등 다양한 구성품이 필요합니다. 만일 전원까지 공급하는 POE GigE Vision 인터페이스를 사용한다면, 이더넷 케이블로 데이터와 전원을 모두 공급하기 때문에 머신비전 구성품을 단순화 할 수 있습니다. 또한 네트워크 허브를 이용해 모든 카메라 펌웨어 업데이트를 한 PC에서 진행할 수 있으며, 공간별로 PC 1대씩 구성해 카메라 그룹을 만들 수 있습니다. 최대 100m 까지 사용 가능한 GigE 케이블 덕분에 영상 노이즈에 영향을 줄 수 있는 서보 모터와 같은 장치로부터 멀리 떨어져 설치 가능하여 최적의 환경을 만들 수 있습니다. GigE 케이블의 종류 GigE 케이블은 흔히 이더넷 케이블과 동일한 커넥터 규격으로 RJ45를 사용하거나 방수 방진 애플리케이션에 사용하는 카메라는 8-Pin M12 Socket을 사용하기도 합니다. 다 똑같이 생긴 GigE 케이블도 여러가지 버전(CAT.3 ~ CAT.8)이 있으며, 단위는 카테고리로 부릅니다. 머신비전에서 사용 가능한 버전은 CAT5e부터 CAT.7입니다. 아래 표에는 카테고리별 전송 사양에 대한 설명입니다. UTP 케이블 비교 CAT.5 CAT.5e CAT.6 CAT.6A CAT.7 전송속도 100Mbps 1Gbps 1Gbps 10Gbps 10Gbps 주파수 100MHz 100MHz 250MHz 500MHz 600MHz 규격 100BASE-TX 1000BASE-T 1000BASE-TX 10GBASE 10GBASE GigE 케이블의 내부 구조 GigE 인터페이스의 랜 케이블은 겉에서 보기에는 비슷하게 생겼지만 내부 구조가 다릅니다. 카테고리별 전송량에 따라 차폐 방식, 차폐 구조에 차이가 있습니다. GigE Vision은 1Gbps를 지원하는 CAT.5e 이상 규격의 케이블을 사용해야 합니다. GigE Vision 신뢰할 수 있는 이유 GigE Vision 애플리케이션에서 빠른 전송속도가 중요하기 때문에 GigE Vision은 UDP 프로토콜을 사용해 패킷을 전송합니다. 일반적으로 TCP가 패킷 전달 안정성이 높지만 이것을 보완하기 위해 GigE Vision 표준은 UDP패킷에 헤더를 추가하는데 헤더에는 이미지 번호, 패킷 번호, 타임스탬프 정보를 갖고 있습니다. 이 헤더 정보를 보고 데이터의 순서를 재정렬 하며, 누락된 패킷이 도착할 때까지 기다리는 시간 설정을 하여 안정성을 높일 수 있습니다. GigE Vision의 패킷 전송방식 GigE Vision 기본 설정에서 점보 프레임을 최대치로 올리는 이유 위 과정에서 필요한 오버헤드 정보는 패킷 단위로 생성됩니다. 패킷이 세분화될수록 헤더가 차지하는 공간이 많아지기 때문에 데이터 전송에 영향을 받습니다. GigE 카메라의 프레임 레이트가 떨어진다면 확인해야 하는 3가지 필수 설정이 있습니다. 아래 짧은 동영상 가이드를 보고 네트워크 카드의 설정을 마무리하면, GigE Vision 카메라의 데이터 전송 안정성이 향상됩니다. GigE Vision 점보패킷을 최대로 올리는 이유 GigE Vision 네트워크 카드 필수 설정 3가지 머신비전 카메라 인터페이스의 발전 머신비전 카메라 인터페이스의 선택은 장비를 구성함에 있어서 매우 중요합니다. 머신비전 장비는 더 높은 검사 정도와 더 빠른 검사를 하기 위해 진화합니다. 그렇기 때문에 이미지 센서 또한 더 높은 해상도와 더 빠른 속도로 발전해 왔으며, 넓은 대역폭의 데이터를 안정적으로 전송하기 위해 새로운 인터페이스를 머신비전 시스템에 도입하게 되었습니다. 인터페이스 별 비교 그래프 아래 머신비전 인터페이스 비교표를 참고하면 수치를 통해 비교할 수 있습니다. 인터페이스 규격 대역폭 케이블 길이 전원공급 보드 CoaxPress CXP-3 / 1-lane 기준 3.125 Gbit/s (325MB/s)* 100m 가능 (POCXP) 필요 CXP-6 / 1-lane 기준 6.25 Gbit/s (625 MB/s)* 75m 가능 (POCXP) CXP-12 / 1-lane 기준 12.5 Gbit/s (1,250 MB/s)* 30m 가능 (POCXP) Camera Link Base 2.04 Gbit/s (255 MB/s) 7m 가능 (POCL) Midium 4.08 Gbit/s (510 MB/s) 5m 가능 (POCL) Full 5.44 Gbit/s (680 MB/s) 5m 가능 (POCL) Full Deca 6.8 Gbit/s (850 MB/s) 5m 가능 (POCL) USB USB 2.0 480Mbit/s (60MB/s) 5m 가능 USB 3.2 Gen1 5 Gbit/s (625MB/s) 5m 가능 USB 3.2 Gen2 10 Gbit/s (1,250MB/s) 5m 가능 GigE GigE 1 Gbit/s (125MB/s) 100m 가능 (POE) 5 GigE 5 Gbit/s (625MB/s) 100m 가능 (POE) 10 GigE 10 Gbit/s (1,250MB/s) 37m 미지원 머신비전 전문가 화인스텍과 상담하세요. 애플리케이션 요구사항에 맞춰 완벽한 솔루션을 찾아드립니다.
2022.07.19SWIR 파장에 대해 SWIR 파장에 대해 SWIR 이란? SWIR은 Short-Wave Infrared의 약자로 SWIR의 빛은 일반적으로 900nm - 1,700nm 사이로 NIR과 MWIR의 사이로 정의되지만 700nm - 2,500nm로 분류할 수도 있습니다. SWIR 파장의 범위 일반적인 카메라 센서에 쓰이는 실리콘 센서는 약 1,000nm 이상을 볼 수 없습니다. SWIR 이미징에는 SWIR 파장을 볼 수 있는 특별한 성분으로 제조된 센서가 필요합니다. InGaAs(Indium, gallium, arsenide-인듐, 갈륨, 비소) sensors는 SWIR 카메라에 사용되는 기본 센서로 SWIR 대역을 커버하면서 최저 550nm부터 최대 2,500nm까지 영역을 확장될 수 있습니다. SWIR을 사용하는 이유는? MWIR(Mid-Wave Infrared)이나 LWIR(Long-Wave Infrared)과 같이 사물 자체에서 방출되는 빛과는 달리 SWIR은 가시광선과 유사하게 물체에 반사되고 흡수됩니다. SWIR 전용 렌즈는 전용 파장 대역을 사용할 수 있도록 코팅 및 설계되어 있으며, SWIR을 사용하기 위해서는 반드시 SWIR 전용 렌즈를 사용해야 합니다. SWIR 광학계를 가시광선 렌즈로 사용하게 되면 낮은 품질의 이미지와 왜곡을 발생시킵니다. SWIR 파장은 유리를 투과할 수 있어 SWIR 전용 렌즈 및 광학 부품들은 가시광 광학설계와 동일한 기술을 사용해 제작이 됩니다. 그로 인해 타 파장대의 특수 렌즈보다 저렴하게 사용하실 수 있습니다. 안개, 연기, 특정 재료(ex. 실리콘)로 인해 가시광 빛에서 사용이 어렵거나 검사가 불가능한 상황에서 SWIR의 투과 성능을 사용해 투명하게 볼 수 있으며, 가시광에서 비슷하게 보이는 특정 색상과 물체들을 쉽게 구별할 수 있습니다. SWIR의 Application SWIR 애플리케이션은 회로 기판 검사, 태양전지 검사, 제품검사, 위조, 식품, 식별 및 분류, CCTV 등 다양한 용도에 사용할 수 있으며, SWIR 이미지의 장점은 가시광과 동일한 조건에서 촬영된 아래 이미지를 예로 들 수 있습니다. 회로검사 (출처 : www.vst.co.jp) 식품 검사 (출처 : www.jai.com) 다시 한번 강조 드리면, SWIR은 특정 파장 범위를 정해 그 파장에 적합한 부품으로 설계 및 코팅됩니다. SWIR에서만 검사 가능한 애플리케이션에서 사용하기 위해서는 SWIR로 설계된 카메라와 렌즈, 그리고 그 파장에 맞는 조명의 선택이 중요합니다. 화인스텍에서는 SWIR 파장의 효과를 극대화하실 수 있도록 사용 가능한 카메라, 렌즈, 조명을 어셈블리하여 공급합니다. SWIR 제품안내 구분 제조사 종류 시리즈 다운로드 Camera Xenics Area Scan Camera Bobcat Series 페이지 이동 Camera Xenics Line Scan Camera Manx Series 페이지 이동 Camera Jai Dual Line Scan Camera WA-1000D-CL 페이지 이동 Lens VS-Technology Telecentric Lens VS-THV SWIR Series 페이지 이동 Lens VS-Technology CCTV Lens VS-H-SWIR Series 페이지 이동
2022.07.18[SONY CMOS] Pregius와 Pregius S의 차이 안녕하세요 화인스텍 마케팅 팀 입니다. Pregius와 pregius S의 차이를 명확히 알지 못하시는 분들이 계시지 않을까? 하는 노파심에 SONY Pregius와 Pregius S의 차이점에 대해 포스팅하도록 하겠습니다. SONY Pregius SONY Pregius는 SONY CCD 라인업을 단종하기에 앞서 CCD를 대체할 수 있는 CMOS 라인업 준비를 계속 해왔습니다. 기존 CMOS의 노이즈가 많다는 것은 다 아는 사실입니다. 하지만 SONY가 CMOS에 손을 대면서 상황이 많이 바뀌어 오고 있습니다. 품질이 좋아졌습니다. CCD의 설계구조를 Global Shutter CMOS에 적용하면서 노이즈를 개선했으며, 그 시작이 바로 Pregius CMOS입니다. 동일 구조로 제작한 Rolling Shutter Sensor 브랜드는 STARVIS이며, Global Shutter 브랜드는 Pregius입니다. Pregius의 특징 고속, 고화질 Pregius는 머신비전 생산라인에 맞게 설계된 고정밀, 고속 Global Shutter 이미지 센서입니다. Pregius 라인업 Pixel size 5.86um 3.45um 4.5um 2.74um Frame rate 2.4M / 10bit / 164fps 5.1M / 10bit / 144fps 7.1M / 10bit / 170fps 8.1M / 10bit / 184fps AD Resolution 10/12bit 8/10/12bit 8/10/12bit +a 8/10/12bit +a Sensor Interface Sub-LVDS 8ch Sub-LVDS 16ch SLVS 8ch or SLVS-EC 8lane SLVS 8ch or SLVS-EC(5G) 8lane Output bitrate 4.7Gbps 9.5Gbps 19.0Gbps 38.0Gbps SONY Pregius S 기존 Pregius는 FSI(Front Side Illuminated) 기술이 적용되어 있었습니다. 많은 개선이 되었지만 높은 NA에서 센서가 제대로 된 빛을 받을 수 없는 구조였습니다. Pregius S는 SONY Exmor 기술의 6세대 기술인 Exmor RS 기술이 들어가 있는데요. Exmor RS의 가장 큰 기술은 BSI(Back Side Illuminated) 기술이 적용된 것과, 적층형 구조로 센서 크기를 크게 줄인 점입니다. 센서의 크기가 동일할 때 더 많은 화소를 넣거나 셀 사이즈를 키워 더 좋은 품질의 이미지를 얻을 수 있게 된 것입니다. Pregius S의 특징 Pregius S의 특징 Pregius 머신비전용 라인업 Pregius S 센서 라인업 Product Resolution Number of effective pixels Image size Aspect Ratio Cell size Max fps Sensor Inter face Chroma Shutter type New IMX530-AAMJ/AAQJ 24.55 M 5328 x 4608 1.2 4 : 3 2.74 106 SLVS SLVS-EC Mono RGB Global shutter New IMX540-AAMJ/AAQJ 24.55 M 5328 x 4608 1.2 4 : 3 2.74 35 SLVS SLVS-EC Mono RGB Global shutter New IMX531-AAMJ/AAQJ 20.35 M 4512 x 4512 1.1 1 : 1 2.74 109 SLVS SLVS-EC Mono RGB Global shutter New IMX541-AAMJ/AAQJ 20.35 M 4512 x 4512 1.1 1 : 1 2.74 42 SLVS SLVS-EC Mono RGB Global shutter New IMX532-AAMJ/AAQJ 16.19 M 5328 x 3040 1.1 16 : 9 2.74 159 SLVS SLVS-EC Mono RGB Global shutter New IMX542-AAMJ/AAQJ 16.19 M 5328 x 3040 1.1 16 : 9 2.74 52 SLVS SLVS-EC Mono RGB Global shutte Pregius와 Pregius S의 차이에 대해 알아봤습니다. 많은 도움이 되셨길 바라면서 이번 포스팅은 마치겠습니다.
2022.07.18DOF (피사계심도, Depth Of Field) 안녕하세요 화인스텍 마케팅 팀 입니다. 머신비전 전문기업 화인스텍 블로그를 찾아주셔서 감사합니다. 오늘은 자주 접하는 DOF (피사계심도, Depth Of Field)에 대해 포스팅하겠습니다. 카메라 좋아하시는 분들은 다 아는 단어 하지만 은근히 잘 모르시는 분들 도 계시고 DOF (피사계심도, Depth Of Field)의 정확한 수치가 어떻게 되는지 잘 모르시는 분들 계시죠? 제가 쉽게 설명드리겠습니다. DOF (피사계심도, Depth Of Field)가 무엇인가? 렌즈의 심도는 머신비전 렌즈 사양서에서 정확히 알아야 하는 수치입니다. 쉽게 이야기하면 광축 상에 초점이 맞는 범위입니다. <그림 1> DOF 이해도 DOF(피사계심도)-Depth of field 계산식은 아래와 같습니다. DOF = 2(허용 COC * 실효 F)/(광학 배율)² = 허용 COC / (NA*광학 배율) 허용 COC는 아래 자료에서는 0.04mm에 맞춰 계산했습니다. <그림 2> VS-TCH3-60CO 사양서 2(0.04 x 20.5) / (3)² = 0.18222.... 0.2 mm인 걸 보니 반올림해서 표기했네요. 여기서 중요한 건 실제 0.2mm의 심도는 계산치 일뿐 눈으로 봤을 때 절대 사양서 상의 수치는 만족스럽지 못합니다. 그래서 업체에 제안하거나 스스로 만족하고 싶을 때는 허용 COC를 너 낮춰서 0.04mm -> 0.02mm로 계산합니다. 2(0.02 x 20.5) / (3)² = 0.09111.... VS-TCH3-65CO 렌즈의 실제로 타협할 수 있는 DOF (피사계심도, Depth Of Field)는 0.1mm 정도가 되겠네요. <그림 3> 착란원이란? 허용 COC (P.CoC, 허용착란원) 0.04mm의 의미는 임계초점면이 점이라고 한다면 점이 초점을 벗어나 0.04mm의 착란원이 될 때 까지를 인정해주는 것을 기준으로 잡았을 때의 심도 계산법입니다. 지금까지 DOF (피사계심도, Depth Of Field)에 대해 알아봤습니다.
2022.05.20머신비전 카메라의 기본 기능 안녕하세요? 화인스텍 마케팅 팀 입니다. 화인스텍 블로그를 찾아주셔서 감사합니다. 이번에는 머신비전 카메라에 들어있는 기능을 간략하게 소개해 드리고자 합니다. 1. 카메라 센서 출력의 TAP(탭) <사진 1> TAP 카메라 링크(Camera Link)를 많이 사용해 보신 분들은 Camera, 혹은 FrameGrabber 설정 파일에서 TAP을 많이 보셨을 텐데요 2TAP 3TAP... 10TAP TAP 수를 늘릴 때마다 카메라가 빨라지는 것을 보셨을 겁니다. 그것은 바로 CMOS, CCD 이미지 센서는 한 번에 한 픽셀의 데이터를 출력시키는데 TAP 개수에 따라 그만큼 속도가 빨라지고 데이터 량이 많아지게 됩니다. 데이터량이 많아지면 케이블 노이즈에 취약하죠^^ 2. Binning(비닝) <사진 2> Binning Binning은 쉽게 설명드리면 그림에서 보시는 것과 같이 주변 셀을 합쳐서 하나의 셀로 표현하는 것입니다. FOV는 변하지 않고 해상도가 낮아집니다. 장점으로는 SNR(노이즈대비 신호비)가 좋아져 이미지 품질이 좋아집니다. 3. Partial(파샬) <사진 3> Partial Partial은 3D 카메라에도 사용되며, 어찌 보면 이 기능으로 라인 스캔 카메라처럼 쓸 수도 있습니다. 필요 없는 부분은 애초에 데이터를 갖고 오지 않는 것인데 지정된 곳의 데이터만 가져오고 센서 처리가 이뤄지기 때문에 Framerate가 빨라집니다. 단점은 FOV가 변경되어 필요한 부분을 볼 수 없을 수 있습니다. 4. Sub-Sampling <사진 4> Sub-Sampling Sub-sampling은 일정한 간격의 픽셀만 가져와 이미지를 재구성하는 것으로 아주 정밀한 물체가 아니면 FOV를 바뀌지 않고 Framerate를 빠르게 할 수 있습니다. 폴라라이즈드 카메라가 이런 형식으로 이미지를 가져오는데 실제로 일반적인 상황에서 굳이 사용하지 않겠죠? 그냥 해상도가 낮은 카메라를 쓸 수도 있으니까요. 5. AOI <사진 5> AOI 마지막으로 AOI입니다. AOI는 하나의 센서에서 영역을 정해 그 부분만 가져와서 이미지 검사를 하는 것입니다. 이것의 장점은 데이터량이 적어 처리 속도가 빠르다는 것입니다. 그리고 필요 없는 주면 부로 인해 잘못된 검사를 하지 않도록 도와줍니다. 단점이라면 AOI를 지정한 그곳에 대상체가 틀어지지 않고 잘 들어와야겠죠
2022.05.20Polymer Lens로 Autofocus 만들기 안녕하세요 화인스텍 마케팅 팀 입니다. 머신비전 추천 기업 화인스텍 블로그를 찾아주셔서 감사합니다 이번에는 머신비전에서 사용하는 렌즈 중 Polymer Lens(액체렌즈)로 Autofocus를 만들어 보도록 하겠습니다. 준비물 : Camera, Lens, Polymer Lens (Optotune Lens), Image, Image Analysis Tool, Stand, Object 일반적으로 머신비전에서 이미지 오토포커스를 구현하기 위해 전문 제조사에서 제공하는 Autofocus Controller를 구매하게 됩니다. 대부분이 외산 제품이고 가격 또한 수백만 원에 이릅니다. 가격도 가격이지만 모터도 달아야 하고 기구적으로 셋업 하기가 어렵습니다. 모든 이미지 오토 포커스(image Autofocus)는 아래 이미지와 같이 오토포커스(Autofocus)를 위해 위에서부터 아래까지 이미지를 찍어 나갑니다. <사진 1> 이미지 오토포커스_모터 방식 그래서 원가절감과 모터로부터 자유로워지기 위해 아래와 같이 구성을 맞췄습니다. <사진 2> 이미지 오토포커스_ Polymer Lens 방식 액체(폴리머)렌즈(Polymer Liquid lens)의 동작원리로 모터가 필요 없습니다. 액체(폴리머)렌즈(Polymer Liquid lens)가 포커스를 이동시킵니다. 기구는 변하지 않고 모니터만 변화가 있네요!! Image Autofocus는 이러한 원리를 기본으로 사용하고 있으며, 알고리즘의 속도와 정확도가 관건이 되겠습니다. Euresys 사의 Open eVision > Easy Image 알고리즘으로 각 이미지다 에너지양을 측정하고 에너지가 가장 높은 부분의 이미지 촬상 시점으로 모터 혹은 Optotune 렌즈를 이동시킵니다. 그럼 이미지 Autofocus가 완성이 됩니다. OPTOTUNE으로 만 <동영상 1> 반복 Autofocus로 정도 검증 동영상 Optotune과 같은 액체(폴리머) 렌즈(Polymer Liquid lens)의 경우 가장 큰 장점은 비용이겠지만 그 다음은 카메라를 마음대로 선택할 수 있다는 부분입니다. 대부분의 Autofocus Unit은 사용상 단점으로 지정된 카메라만 사용 가능하며, 새롭게 사용하기 위해서는 제조사에서 펌웨어 작업을 해줘야 합니다. 선택은 여러분의 몫입니다. ^^ 이상 포스팅을 마치겠습니다. OPTOTUNE 사의 액체(폴리머) 렌즈(Polymer Liquid lens) 라인업 모델 특징 외형사이즈 Clear aperture(mm) Lens type Focal Length Refractive index EL-10-30 Series Fast electrically tunable lens 30 x 9.7 10 Plano convex 140 - 20 1.300 or 1.559 EL-10-30-C Series Fast electrically tunable lens 30 x 20.7 10 Plano convex (offset lens optional) 170 - -600 1.3 EL-10-30-Ci Series Fast electrically tunable lens 30 x 20.7 10 Plano convex (offset lens optional) 170 - -600 1.3 EL-10-30-TC Series Fast electrically tunable lens 30 x 20.7 10 Plano convex (offset lens optional) 170 - -600 1.3 EL-10-42-OF Fast electrically tunable lens 42 x 36 10 Plano convex + Plano concave offset lens 500 - -500 1.3 EL-16-40-TC Series Fast electrically tunable lens 40 x 11.9 16 Plano convex to plano concave 333 - -500 1.3 ML-20-37 Mechanically tunable lens 39x18.55 20 Plano convex to plano concave 55 - -55 ML-20-35 Series Mechanically tunable lens 35 x 8 20 Plano convex to plano concave 40 - -40 1.300 or 1.559 EL-E-4i-Lens Driver * ML-20-35 Series 모델은 단종 모델임
2022.05.20<사진 1> Focus Tunable Lens 안녕하세요? 화인스텍 마케팅 팀 입니다. 화인스텍 블로그를 찾아주셔서 감사합니다. 오늘은 Focus Tunable Lens(초점 가변 렌즈)에 대해 알아보겠습니다. 포커스 가변 렌즈 말 그대로 렌즈는 그대로 있고 Focus를 앞 뒤로 조절할 수 있는 렌즈를 뜻합니다. ?일반적으로 사람이 돌려서 포커스를 맞추거나 DSLR 전용 렌즈처럼 모터를 이용해서 렌즈를 움직여 초점을 맞춥니다. 액체 렌즈의 움직임을 저희 화인스텍이 전시회에 나갔던 영상 한번 보시죠 ^^ 모션컨트롤 2019전시회에 부스를 작게 나갔는데 규모에 비해 관심을 많이 끌었습니다. 그렇다면 어떻게 구동하는지 한번 알아볼까요? <이미지 1> 일반 렌즈와 초점 가변 렌즈의 차이 제가 소개해 드릴 Focus Tunable Lens(초점 가변 렌즈)는 폴리머 막에 쌓여진 액체 렌즈(Liquid Lens)입니다. 사람 눈을 연구하여 개발된 렌즈입니다. 사람도 멀리 있건 가까이 있건 움직이지 않고 볼 수 있죠 액체 렌즈(Liquid Lens)를 제작하는 곳은 많지 않습니다. 그중에 OPTOTUNE이라는 스위스 제조사의 자료를 참고해 포스팅하겠습니다. <이미지 2> Liquid Lens의 구조 위 이미지와 같이 움직입니다. 액체를 멤브레인 폴리머 막비 감싸고 있으며, 링이 전기 신호를 받아 앞뒤로 움직이면서 초점을 맞출 수 있습니다. 이 액체 렌즈(Liquid Lens)는 독립적으로 사용하는 것은 어렵습니다. 기본이 되는 일반 렌즈에 추가해서 사용하는 형식이고, 기본 렌즈의 성격에 따라 약간 다르게 설치됩니다. 렌즈의 성격이나, 보는 대상체에 따라 아래와 같이 여러 가지 형태로 사용하실 수 있습니다. <이미지 3> 액체 렌즈(Liquid Lens)의 사용 예시 왼쪽의 경우는 가장 일반적인 경우로 사용하는 경우입니다. 기본 렌즈의 속성을 가장 유지하는 콘셉트며, 렌즈와 결속할 때는 나사산 부분에 맞춰진 어댑터가 필요합니다. 중앙의 경우 접사링 처럼 사용되기 때문에 기존 렌즈의 성격이 많이 변합니다. 짧은 WD에서 좋은 결과를 가져다줍니다. 오른쪽의 경우 대물렌즈에서 사용할 때 사용하는 형식이며, 높은 배율에서 사용할 때 이와 같이 사용합니다. OPTOTUNE의 경우 머신비전 렌즈 제조사와 손을 잡고 애초에 렌즈가 설계되어 제조됩니다. 아래 이미지가 대표적인 예입니다. <이미지 4> VS-THV1-110CO/S-LQL1 VS Technology와 함께 제작한 렌즈는 아래 리스트를 참고해주세요. 모델 Optical Mag WD O/I Image Circle TV Distortion DOF VS-TCH2-65-LQL1 2 - 1.9 66.1 - 63.5 163.9 - 161.2 2/3" 0.04 - 0.02 0.3 VS-TCH2-65CO-LQL1 2 - 1.9 66.1 - 63.5 163.9 - 161.2 2/3" 0.04 - 0.02 0.3 VS-TCH4-65-LQL1 4 - 3.7 65.3 - 64.7 186.5 - 186 2/3" - 0.09 - 0.1 VS-TCH4-65CO-LQL1 4 - 3.7 65.3 - 64.7 186.5 - 186 2/3" - 0.09 - 0.1 VS-THV1-110/S-LQL1 1 - 0.9 121.7 - 107.3 267.1 - 252.7 1 0.05 - 0.03 0.8 - 0.9 VS-THV1-110CO/S-LQL1 1 - 0.9 121.7 - 107.3 267.1 - 252.7 1 0.05 - 0.03 0.8 - 0.9 VS-THV2-110/S-LQL1 2 - 1.8 115.8 - 105.6 295.7 - 685.5 1 0.04 - 0.01 0.2 VS-THV2-110CO/S-LQL1 2 - 1.8 115.8 - 105.6 295.7 - 685.5 1 0.04 - 0.01 0.2 VS-TM10-55CO-LQL1 10 55.33 - 55.38 247.3 - 247.2 2/3" 0.01 0.02 높이가 다른 제품의 초점을 맞출 때도 사용 가능합니다. <이미지 5> 액체 렌즈(Liquid Lens)의 사용 예시 Focus Tunable Lens(초점 가변 렌즈) 중 많이 사용되고 있는 OPTOTUNE 사의 액체 렌즈(Liquid Lens)에 대해 알아봤습니다. 그럼 다음 포스팅 때 인사드리겠습니다. OPTOTUNE 사의 액체(폴리머) 렌즈(Polymer Liquid lens) 라인업 모델 특징 외형사이즈 Clear aperture(mm) Lens type Focal Length Refractive index EL-10-30 Series Fast electrically tunable lens 30 x 9.7 10 Plano convex 140 - 20 1.300 or 1.559 EL-10-30-C Series Fast electrically tunable lens 30 x 20.7 10 Plano convex (offset lens optional) 170 - -600 1.3 EL-10-30-Ci Series Fast electrically tunable lens 30 x 20.7 10 Plano convex (offset lens optional) 170 - -600 1.3 EL-10-30-TC Series Fast electrically tunable lens 30 x 20.7 10 Plano convex (offset lens optional) 170 - -600 1.3 EL-10-42-OF Fast electrically tunable lens 42 x 36 10 Plano convex + Plano concave offset lens 500 - -500 1.3 EL-16-40-TC Series Fast electrically tunable lens 40 x 11.9 16 Plano convex to plano concave 333 - -500 1.3 ML-20-37 Mechanically tunable lens 39x18.55 20 Plano convex to plano concave 55 - -55 ML-20-35 Series Mechanically tunable lens 35 x 8 20 Plano convex to plano concave 40 - -40 1.300 or 1.559 EL-E-4i-Lens Driver * ML-20-35 Series 모델은 단종 모델임
2022.05.20Polarized Camera 안녕하세요 화인스텍 마케팅 팀입니다. 화인스텍 블로그를 찾아주셔서 감사합니다. 편광 카메라(Polarized Camera) Part 3 지금 시작합니다. Part 3. 편광 카메라(Polarized Camera) 적용 사례 1. 응력 검사(Stress Inspection) 편광(분극화) 된 빛이 투명 물질을 통과하게 되면, 들어오는 빛의 각도가 물체의 다양한 응력에 의해 변형됩니다. <그림 1> 이미지는 투명한 아크릴 블록에 편광 된 빛을 각도에 따라 색상을 입힌 이미지입니다. <사진 1> 응력 검사(Stress Inspection) 물체에 어떠한 압력이 발생하여 밀집도에 따라 달라지는 것인데요 투명한 아크릴이나 안경과 같이 압력받는 부분을 측정할 때 사용합니다. 2. 반사 감소 빛을 반사하는 물체의 경우에는 그 표면을 검사하는 데에 있어 어려움이 있습니다. 특히나 식품 검사는 더더욱 그러합니다. 이때 편광을 사용하는 것이 반사를 줄여주는 데에 도움을 줍니다. 다음의 이미지는 고추 표면을 검사할 때 반사된 빛이 편광에 의해서 제거된 것을 보여줍니다. <사진 2> 반사 감소 3. 대비 증가 저조도 환경에서는, 물체의 대비가 좋지 않습니다. 이때 편광은 물체의 대비를 증가시켜 주는 데에 도움을 줍니다. 아래의 이미지는 저조도 환경에서 찍힌 볼트를 편광을 통해서 얻은 이미지입니다. <사진 3> 대비 증가 4. 흠집 검사 응력 검사와 유사하게, 흠집은 일반적인 방식으로 검출하기 힘들 수 있습니다. 이처럼 흠집이 난 표면을 식별하기 위해서 편광이 적용될 수 있습니다. 아래는 투명한 물체에 난 흠집을 검사한 이미지입니다. <사진 4> 일반 흑백( MONO) 영상 <사진 5> 편광 카메라(Polarized Camera) 영상 5. 물체 감지 특정 환경에서 물체를 구별하기 어려운 때가 있습니다. 이때 편광을 이용하면 물체가 반사해내는 빛의 각도를 탐지하여 도움을 줄 수 있습니다. <사진 6> 일반 흑백( MONO) 영상 <사진 7> 편광 카메라(Polarized Camera) 영상 Part 3. 에서는 편광 카메라(Polarized Camera) 적용 사례에 대해 살펴봤습니다. 도움이 되셨나요? 아직은 활성화되지 않은 카메라이지만 흥미롭기는 합니다. 필요에 의해 만들어진 건지 만들고 새로운 애플리케이션을 찾아야 하는지 아직 모르겠습니다 ㅎㅎ 그럼 다음에 또 만나요~
2022.05.19Polarized Camera 안녕하세요 화인스텍 마케팅팀입니다. 화인스텍 블로그를 찾아주셔서 감사합니다. 머신비전 카메라 중 편광 카메라(Polarized Camera) Part 2 지금 시작하겠습니다. Part 2. 편광 카메라 데이터 출력 편광 카메라(Polarized Camera)의 구조에 대해서는 에서 살펴본 바와 같이 4개의 각도에 대한 패턴으로 이루어져 있습니다. 이러한 데이터를 출력하는 방식으로는 다음과 같은 방식이 있습니다. 1. Raw Data 출력 편광 카메라(Polarized Camera)는 일반 베이어 패턴 컬러 카메라와 같이 Raw Data로 출력 가능합니다. 이렇게 출력하게 되면 베이어 카메라를 모노로 출력했을 때와 비슷하게 출력하게 됩니다. <사진 1> Polarized Camera Row Image 2. 각도별 4분할 출력 데이터를 0도, 45도, 90도, 135도 순으로 4분할 하여 출력합니다. <사진 2> 센서 각도별 분할 출력 3. 컬러로 부각된 이미지 출력 이처럼 편광 카메라(Polarized Camera)는 각도로 부각된 출력을 특정 알고리즘을 통하여 합쳐서 컬러로 출력하는 방식이 있습니다. 이러한 방식에는 AoLP(Angle of Linear Polarization. JAI는 PolarizeAngle이라고 칭함), DoLP(Degree of Linear Polarization. JAI는 PolarizeRatio라고 칭함) 등이 있습니다. <사진 3> 특정 알고리즘을 이용해 4개의 편광을 합친 이미지 4. 편광을 합친 이미지 개별 출력 가능 위에 나온 출력들, 곧 AoLP나 DoLP 같은 것들을 분할해서 각각 출력해줄 수도 있습니다. JAI의 SDK에서 화면을 4분할 해서 각 Panel에 어떤 출력을 보여줄 것인지 지정할 수 있습니다. <사진 4> 이미지 출력 종류 예시 (출처 : JAI) Park 2에서는 편광 카메라(Polarized Camera)의 이미지 출력에 대해 알아봤습니다. Part 3.에서는 편광 카메라(Polarized Camera)적용 사례에 대해 간단하게 이야기하도록 하겠습니다.
2022.05.193D 기본 교육 - 기본 용어 정리 안녕하세요 화인스텍 마케팅 팀입니다. 화인스텍 블로그를 찾아주셔서 감사합니다. 오늘은 머신비전 3D 검사 기본 용어에 대해 포스팅하겠습니다. 1. 데카르트 좌표 머신비전 3D 검사를 볼 때 가장 기본인 좌표입니다. 데카르트 3D 좌표계라고 하는데 이름은 어렵지만 아래 이미지와 같이 AutoCad 는 물론 3D Tool에서 항상 보던 그 녀석입니다. <사진 1> 데카르트 좌표 X, Y, Z 축의 하나의 점으로 표현하여 위치를 나타냅니다. 2. Depth Map(Height Map, Range Map, 깊이 맵) 이미지의 각 픽셀에 세 번째 좌표가 Gray value로 표현된 2D 이미지입니다. 픽셀 값은 물리적 높이 값이 아닌, 광 삼각 측량의 레이저 라인 프로파일의 변위를 나타내고 Calibration 단계를 거쳐 Point Cloud, ZMap으로 변환하는데 사용됩니다. Depth Map은 아래와 같은 이미지입니다. <사진 2> Depth Map Image 3. Point Cloud Data(PCD) 스캔 된 객체를 나타내는 3D 점 좌표의 집합이라고 생각하시면 됩니다. 3D Processing에 사용됩니다. <사진 3> Point Cloud Data(PCD) 4. Mash 3D Point Cloud Data 점들을 연결하여 3D 표현으로 만드는 표현방식입니다. 단어 그대로 그물망처럼 점을 이어 표현하는 방식입니다. <사진 4> Point Cloud Data 와 Mash 표현 5. ZMap 3D 데이터 표현 방식 중 다른 방식입니다. 2.5D Image라고 부르기도 합니다. 메트릭 및 Calibration이 적용된 이미지이며, 픽셀 값에 물리적 높이 값이 적용되어 있습니다. ZMap에서는 우리가 일반적으로 사용하는 2D Processing 가능합니다. <사진 5> ZMap 6. LLE(Line Laser Extraction) 카메라 센서로 획득된 레이저 프로파일로 Depth Map을 생성할 수 있습니다. LLE 알고리즘에 따라 정확도가 달라질 수 있는 점은 숙지하셔야 합니다. <사진 6> LLE 생성 과정 아래 EURESYS에서 출시한 Coaxlink LLE Framegrabber에 알고리즘이 탑재되어 있습니다. <사진 7> EURESYS Coaxlink Quad 3D-LLE CoaxPress Interface Camera만 있다면 3D Camera처럼 사용이 가능합니다. 무료 소프트웨어 #머신비전 3D 무료소프트웨어 를 소개해 드릴까 합니다. 1. ImageJ Software 간단한 이미지 분석이 가능한 무료 소프트웨어이며, 16Bit Image View 가 가능합니다. 실제로 3D Depth Map Image는 16Bit 이미지로 윈도 기본 뷰어에서는 제대로 보이지 않습니다. <사진 8> ImageJ 이미지 뷰어 차이 2. CloudCompare Software 3D 포인트 클라우드 데이터 프로세싱 무료 소프트웨어입니다. 3D (Point Cloud Data) 확장자 : .PCD .PLY .CSV .XYZ … 등 지원을 합니다. <사진 9> CloudCompare Software CloudCompare는 3D 포인트 클라우드 프로세싱 소프트웨어입니다. 3D 포인트 클라우드 데이터를 편집하고 랜더링하기 위한 기본 도구 세트를 제공하며 통계 계산, 색상, 거리 측정, 리샘플링 등의 고급 기능도 제공하는 소프트웨어입니다. 오픈소스 프로젝트이며 무료 소프트웨어이기 때문에 누구나 사용할 수 있습니다. 머신비전 3D 검사 기본 용어에 대해 살펴봤습니다. 도움이 되셨길 바라며, 다음 포스팅 때 뵙겠습니다.
2022.05.17