1. Euresys의 어플리케이션 머신비전 솔루션 적용 사례 소개

식품 산업에 있어서 품종과 곡물 검사는 식품 안전성을 보장 및 품질 향상과 생산성 향상에 있어 중요한 역할을 합니다.

농산물 검사는 비전(시각적 정보 처리) 업계에서 특별한 어려움을 겪는 과제입니다. 천연 제품은 본질적으로 표준화되어 있지 않으며, 그 형태, 색상, 숙성도, 수분 등이 제품마다 서로 다르기 때문입니다.

이렇게 표준화하기 어려운 농산물을 비전 시스템을 통해 성공적으로 검사 및 분류를 진행하기 위해 머신 비전 업계는 오래전 부터 여러가지 시도를 통해 식품 생산 업계의 생산성 향상에 기여하고 있습니다.

특히 프레임그래버는 빠르게 이동하는 곡물을 카메라로 이미지를 취득하고, 그 데이터를 PC로 안정적이고 빠르게 전송하는 기능을 제공하기 때문에 상황에 맞는 적절한 사양의 프레임 그래버를 선정해야 하는 머신비전 시스템 중 하나입니다. 특히 고속을 지원하는 프레임그래버를 사용함으로써, 제조업체들은 농산물의 품질을 신속하게 분류하고, 이를 통해 생산 과정에서의 오류를 줄이며, 전반적인 생산 효율성을 향상시킬 수 있습니다.

이번 포스팅에서는 커피, 과일 열매, 견과류 등의 식품 색상 분류기를 전문적으로 생산하는 장비업체가 유레시스 프레임그래버를 장비에 적용하여 성공적으로 커피 열매 분류기를 개발한 사례를 소개해 드리겠습니다.

사례를 설명드리기 전에 프레임그래버에 대한 특징을 먼저 이해해 보겠습니다.

2. 프레임그래버란?

프레임그래버는 “프레임을(Frame)을 잡는다(Grab)”라는 뜻으로 이미지를 획득하기 위해 만들어진 장치입니다. 프레임그래버(Frame Grabber)는 디지털 이미지 처리 및 컴퓨터 비전 시스템에서 사용되는 장치로, 아날로그 또는 디지털카메라로부터 받은 비디오 신호를 컴퓨터가 이해할 수 있는 디지털 형식으로 변환하는 역할을 합니다. 이 장치는 이미지 캡처, 저장 및 처리를 가능케 하여 다양한 응용 분야에서 활용됩니다.

프레임그래버 구조와 역할

프레임그래버의 주요 역할과 특징은 다음과 같습니다:

프레임그래버는 제조, 의료, 자동차, 로봇, 보안 등 
다양한 산업 분야에서 컴퓨터 비전 및 이미지 처리 응용에 활용합니다.

또한 프레임그래버는 인터페이스와 깊은 연관성을 가지고 있습니다.

인터페이스란 두 시스템, 장치 또는 프로그램 간에 상호 작용하거나 정보를 교환할 수 있도록 만든 경계 또는 연결점을 의미합니다.

인터페이스는 USB, Camera Link, Coaxpress, GigE 등 데이터 전송량과 케이블 길이에 따라 다양한 구성으로 나눠집니다. Camera Link 인터페이스는 고속 디지털카메라와 컴퓨터 또는 다른 이미지 처리 장치 간에 높은 대역폭의 데이터를 전송하기 위한 표준화된 디지털 인터페이스입니다. 높은 대역폭을 제공하여 이미지를 빠르게 전송하고, 데이터의 안정성을 보장합니다.

이번 챕터에서 솔루션으로 적용된 Camera Link 인터페이스는 고속 디지털 비디오 전송을 위한 표준 인터페이스로 주로 사용됩니다.

프레임그래버와 인터페이스

3. Euresys의 프레임 그래버를 통한 커피 열매의 고속 분류

| Euresys 프레임그래버 솔루션 과정

 Xeltron 사의 건식 제품 분류기는 높은 정확도로 품질 기준이 까다로운 고객에게 높은 평가를 받아왔지만, 시간 당 처리량이 충분하지 않고 고객의 요구 사항을 충족시키기에는 무리가 있다는 문제에 직면하고 있었습니다.

식품 산업의 농산물 검사에서 농산물을 더 효율성 있게 분류하기 위해서는 빠르게 움직이는 농산물을 스캔할 수 있는 고해상도 카메라와, 고해상도 컬러 이미지를 빠르게 전달할 수 있는 인터페이스,

마지막으로 고속으로 실시간 이미지 처리할 수 있는 프레임그래이버의 역할이 중요하게 작용합니다.

이 회사는 더 많은 처리량과 효율성을 달성하기 위해 Euresys의 Grablink Duo 보드를 선택했습니다. 이 보드를 통해 커피 열매가 이동하는 통로의 양쪽에 설치된 두 대의 라인스캔 카메라가 콩이 일렬로 연속적으로 나아가는 방향에서 캡처한 이미지를 신속하게 전송하여, 곡물 분류 작업을 빠르고 정확하게 수행할 수 있었습니다.

유레시스 Grablink Duo는 하나의 전체 구성 또는 두 개의 기본 구성 Camera Link 카메라를 지원하며, 두 개의 Camera Link 포트를 내장하고 있습니다. 뿐만 아니라, PCIe Gen 2 x 4 버스를 통해 이 회사가 독자적으로 개발한 중앙 처리 장치를 활용하여 뛰어난 이미지 데이터 처리 성능을 제공하며, 높은 이미지 데이터 처리량을 확보했습니다.

"최적화된 머신비전 시스템 설정 덕분에 이 회사는 해당 분류기의 성능을 
시간당 4미터톤, 최대 16톤의 처리량에서 
95~98%의 커피 열매 분류 정확도를 달성했습니다."

이 회사가 Euresys의 프레임그래버를 활용하여
불량 베리나 콩 및 이물질을 흐름에서 제거하는 모습을 아래서 확인할 수 있습니다.

ACEPTADO - 통과 / RECHAZO- 미통과

| Euresys Grablink Duo 주요 기능과 사양

Euresys의 Grablink Duo 프레임그래버의 성능과 사양에 대해 살펴보겠습니다.

Grablink Duo

- Euresys Grablink Duo 프레임그래버의 주요 사양 -

Euresys Grablink Duo의 주요 사양

| 두 개의 독립적인 Camera Link Base 구성 카메라 또는 한 개의 Camera Link Base, Medium, Full, 72비트 또는 80비트 카메라

· 현재 시판되는 수백 가지 Camera Link 카메라와 호환
· PoCL*, Power over Camera Link 지원
· ECCO*: Camera Link 케이블 길이 연장
· PCIe Gen 2 x4 버스*
· 다기능 디지털 IO(Input/Output) 라인 20개
· eGrabber 드라이버 및 Memento 이벤트 로깅 도구와 호환

* ECCO: Camera Link 케이블 길이를 연장하는 데 사용되는 장비로, Camera Link 표준에서 사용되는 디지털 영상 인터페이스의 신호를 증폭하고 전송 거리를 연장하는 역할
* PoCL: 이는 카메라와 카메라를 제어하기 위한 인터페이스인 Camera Link 케이블을 통해 전원을 제공하는 기술
*PCIe Gen 2 x 4 버스는 컴퓨터와 이미지 취득 보드 간의 데이터 통신을 담당하는 인터페이스입니다. 여기서 "Gen 2"는 PCI Express의 두 번째 세대를 나타내며, "x 4"는 4개의 데이터 전송 레인을 의미합니다.
* Memento 이벤트 로그 툴: Euresys에서 제공하는 소프트웨어로 사용자 애플리케이션과 관련된 사건(순간,활동)들을 기록하는 이벤트(사건) 기록 도구

- Euresys Grablink Duo 기술 특징 -

1. Grablink Duo는 두 개의 Camera Link 포트를 탑재한 이미지 취득 보드

Grablink Duo는 두 개의 Camera Link 포트를 탑재한 이미지 취득 보드입니다.

이 두 포트는 각각 한 개에서 두 개까지의 기본 구성 Camera Link 카메라를 지원합니다. 즉, 한 장치에서 하나에서 두개의 Camera Link 카메라를 사용하는 경우를 의미합니다.

두 대의 카메라를 사용하면 이미지를 취득하고 처리하는 것에 여러 가지 장점을 줍니다.
두 대의 카메라가 서로 다른 영역을 촬영하므로, 전체적으로 더 넓은 영역의 이미지를 취득할 수 있습니다. 또한 각 카메라가 독립적으로 작동하므로, 각 카메라가 고해상도 이미지를 촬영할하여 두 이미지를 합치면 전체적으로 고해상도의 이미지를 얻을 수 있습니다.
마지막으로 두 대의 카메라를 사용하면 두 시각에서의 관찰이 가능하기 때문에 이는 3D 이미지 생성 또는 물체의 위치 및 궤적 분석과 같은 응용에서 중요할 수 있습니다.

2. eGrabber 드라이버 및 Memento 이벤트 로깅 도구와 호환

eGrabber (좌)Driver (우)Memento

eGrabber는 이미지 취득 소프트웨어로 eGrabber Driver와 eGrabber Memento는 eGrabber 소프트웨어의 라이브러리입니다. eGrabber Memento가 사용자의 애플리케이션 적용에 대한 사건들을 기록하는 도구라면 eGrabber Driver는 eGrabber 드라이버는 Coaxlink 및 Grablink Duo 프레임그래버에서 이미지 취득하기 위해 사용하기 쉬운 프로그래밍 인터페이스를 제공하는 클래스 라이브러리입니다.

이 기능을 통해 사용자들은 Coaxlink 및 Grablink Duo 프레임그래버에서 이미지를 보다 효과적으로 취득하고, eGrabber 드라이버를 활용하여 간편한 프로그래밍 인터페이스를 통해 손쉽게 이미지 처리 애플리케이션을 개발합니다.

Grablink Duo 프레임그래버는 이 회사가 마주한 조건, 즉 콩이 일렬로 연속적으로 나아가는 방향에 양쪽에 라인 스캔 카메라를 두 개 설치하여 이미지를 더 빠르게 획득하고 처리하여 높은 정확도를 달성하는 데 적합한 솔루션이었습니다.

4. Conclusion

| Collaboration key to success

회사 관계자는 Euresys의 프레임그래버를 도입하여 개발한 모델을 통해 대량 구매자의 품질 및 비용 요구 사항을 충족하고, 이를 통해 고객이 수확량을 극대화하는 데 기여할 수 있게 되었습니다. 그들은 Euresys의 프레임그래버를 도입한 뿐만 아니라 제품의 설치, 설정, 문제 해결 등에 대한 기술적인 도움을 포함하여 제품을 도입하고 사용하는 과정에서 Euresys로부터 제공되는 기술적인 지원 및 도움에 대해 만족하고 있다고 전했습니다.

" 고객의 요구 사항을 충족하기 위한 프로젝트 성공의 키는 긴밀한 협업입니다. "

Mordor Intelligence의 앞으로의 보고서에 따르면, 커피 시장은 2028년에 예상치로 158.89억 달러에 도달할 것으로 전망되며, 예상 연평균 성장률(CAGR)은 4.72%로 나타납니다. 이러한 성장은 주로 인증된 커피 제품에 대한 수요 증가에 기인하며, 주요 플레이어들인 유명한 커피 브랜드, 제조업체, 유통업체 등에 의해 주도될 것으로 예상됩니다. 이러한 변화 과정에서 Euresys의 제품을 선택한 이 회사의 더 빠르고 더 정확한 제품 분류기 개발은 더 많은 파트너와 연결할 수 있는 기회를 제공할 것입니다.

마찬가지로 Euresys의 Grablink 프레임그래버 역시 빠른 디지털카메라를 통해 안정적이고 신뢰할 수 있는 이미지를 포착하는 신뢰도 높은 산업용 솔루션으로 다양한 산업에서 협력의 손을 제공할 것입니다.

Grablink 프레임그래버 적용가능한 어플리케이션

Grablink 프레임그래버 적용가능한 어플리케이션

                       1. 전자제품 제조 산업용 머신비전                       

AOI(자동 광학 검사) 기계, 3D SPI(솔더 페이스트 검사) 기계,
3D 리드/볼 검사/ 플랫 패널 디스플레이 검사 / 태양 전지 검사용

                          2. 일반 제조 산업용 머신비전                          

유리 검사 및 직물 검사용 라인 스캔 이미지 캡처

                             3. 인쇄 산업용 머신비전                             

패키지 또는 레이블 인쇄

성장하는 산업에서 시장을 주도하기 위한 핵심 전략 중 하나는 지속적인 혁신을 제시하는 것입니다.
목표 달성을 위한 다양한 방법 중 협력의 파트너십을 찾는 것은 특히 중요한 전략입니다.

화인스텍은 제조업체 및 다양한 산업에서 파트너로서 적용 가능한 솔루션을 언제든지 제공할 준비가 되어있습니다.

Euresys의 Grablink 프레임그래버에 대한 자세한 사양은
화인스텍 홈페이지를 통해서 확인 바랍니다.

출처:

Seleccionadora Para Café Cereza/Uva en Costa Rica