디스플레이 산업 비전 검사(OLED, 마이크로 LED, LCD 패널의 미세한 픽셀 결함, 색상 불균형, 이물 검출 및 평면 패널 디스플레이 검사),
인쇄 회로 기판(PCB)의 AOI*, 솔더 페이스트 검사(SPI)는 빠른 속도와 고해상도 이미지 품질 검사를 요구합니다.

특히 PCB의 광학 검사나 솔더 페이스트 검사일 경우 25 메가~45 메가픽셀 정도의 고해상도 이미지 품질을 통하여
회로 레이아웃 및 치수 정확도나 납땜 결함, 전기적 연결 문제 등을 정확하게 식별합니다.

AOI: 자동광학 검사

그러나 생산 라인에서 세밀한 디테일 검사의 이점을 지속적으로 활용하려면,
고해상도, 고속 이미지가 생성하는 방대한 양의 데이터 문제도 함께 해결해야 합니다.

이를 위해 고속, 고해상도 이미지에서 발생하는 대용량 데이터를 효율적으로 처리하는 것이

고급 비전 시스템 설계의 핵심 과제로 작용하고 있습니다.

- ‘빅 데이터’ 문제를 해결하기 위한 두가지 전략 -

머신비전 검사 시스템에서 데이터 처리 작업의 부하가 클 경우 이미지 프로세서가 과부하 될 수 있습니다.
이는 결함을 식별하는 속도가 저하로 이어집니다. 이를 해결하기 위해서는 복잡한 작업을 나누어 처리하는 전략이 필요합니다.

JAI Spark 시리즈는 고속, 고해상도 어플리케이션 데이터 문제를 해결하는 2가지 기능이 탑재되어 있습니다.

- JAI의 Spark 시리즈 SP-25000-CXP4A와 SP-45000-CXP4A -

JAI의 Spark 시리즈 SP-25000-CXP4A와 SP-45000-CXP4A는
각각 25 메가픽셀 및 45 메가픽셀의 고해상도 이미지를 제공하는 머신비전 카메라입니다.

JAI Spark 시리즈 카메라는 스포츠 및 엔터테인먼트 / 항공 이미징 / 정밀 측정 / 평면 디스플레이 검사 / 첨단 감시 및 인식 / 전자 제품 검사 등

넓은 FOV와 정밀한 이미지를 제공합니다.

SP-25000-CXP4A일 경우 초당 150프레임의 속도로 약 31.5Gbps의 이미지 데이터를,
SP-45000-CXP4A는 초당 52프레임의 속도로 18.6~25Gbps의 이미지 데이터를 생성합니다.

각 JAI SP 25메가, 45 메가의 카메라 데이터 처리 과정

Spark 시리즈 카메라는 고속, 고해상도 애플리케이션의 데이터 문제를 해결하기 위해 두 가지 방식의 ‘링크 공유’ 기능을 제공합니다.

이 카메라 시리즈는 CoaXPress 2.0 표준 기능을 활용하여 방대한 이미지 데이터를 빠르고 안정적으로 처리할 수 있습니다.

링크 공유* CoaXPress 2.0의 기능 중 하나. 링크 공유 기능을 통해 장치가 동시에 여러 호스트로 데이터를 전송함.

1.
공유 모드(Sharing mode)

공유 모드는 카메라에서 2등분 혹은 4등분으로 분할한 캡처 이미지를 각각 4개의 CoaXPress 채널을 통해 각 데이터 처리 장치(어플리케이션 프로세서*)로 전송합니다.
이를 통해 슈퍼컴퓨터와 같은 하나의 대형 데이터 처리 장치 대신에 더 작고 구성하기 쉬운 여러 대의 장치를 사용하여 작업을 분산함으로써 최적의 데이터 처리 속도를 유지합니다.

어플리케이션 프로세서* 카메라로부터 수신한 이미지를 처리하는 데 사용되는 개별 컴퓨터나 처리 장치.
고속, 고해상도 카메라가 생성하는 대용량 이미지를 실시간으로 분석, 처리하는 하드웨어나 소프트웨어 시스템.

공유 모드 4분할

공유모드

또한 공유 모드는 타겟의 특성에 따라 이미지를 수직, 수평으로 분할하여 각 작업의 특정 부분만 집중적으로 처리할 수 있습니다.
추가로 각 이미지 조각의 연결된 부분에서의 결함이 누락되지 않도록 이미지 경계 사이에 0~128 라인/픽셀의 오버랩을 지정할 수 있습니다.

추가 공유 모드 옵션

추가 공유 모드 옵션

2.
복제 모드(Duplicate mode)

‘복제 모드’는 링크 공유의 또 다른 옵션으로, 이 모드는 전체 이미지를 2대, 3대 또는 4대의 컴퓨터로 전송되어 처리합니다.
복제 모드는 전체 이미지에 대해 여러 분석을 수행하는 어플리케이션을 위해 설계되었습니다.
이 모드는 이미지를 조각으로 분할하지 않고, 전체 이미지를 여러 컴퓨터에 제공하여 필요한 작업의 일부만 수행하게 합니다.
예를 들어 하나의 이미지에 색상 분석만 하거나 또는 모양 분석을 진행하는 등 서로 다른 작업을 맡아 처리합니다.
이렇게 하면 각 컴퓨터가 맡은 작업을 더 빠르게 완료할 수 있어, 전체 시스템의 속도를 유지할 수 있습니다.

복제 모드

복제 모드

복제 모드는 주로 이미지 처리 작업이 시스템 속도를 느리게 만드는 “병목 현상”을 해결하기 위해 사용됩니다.
하나의 컴퓨터가 이미지를 분석하는 데 시간이 오래 걸린다면, 이미지가 계속 쌓이게 되고 시스템 전체가 느려집니다.
카메라가 이미지를 더 빠르게 촬영할 수 있어도, 처리 속도가 느리면 전체 시스템 속도는 그 처리 속도에 의해 제한을 받게 됩니다.

여기서 복제 모드를 사용하면 동일한 이미지를 여러 컴퓨터에 동시에 보내고, 각 컴퓨터가 담당할 분석 작업을 나눠서 수행합니다.
이렇게 하면 각 컴퓨터가 더 적은 양의 일을 하고 더 빨리 처리할 수 있습니다.
결과적으로 이미지를 분석하는 시간이 줄어들어 병목 현상을 해소하고,
카메라가 최대 속도로 이미지를 계속 캡처 할수 있게 됩니다.

예를 들어 전체 이미지를 4대의 컴퓨터로 전송하는 경우,
8비트 모드에서 SP-45000-CXP4A 모델의 프레임 속도는 33%, SP-25000-CXP4A 모델의 속도는 60% 감소합니다.
이러한 속도 저하가 발생하더라도, 처리 작업이 매우 복잡한 일부 애플리케이션의 경우 애플리케이션의 속도가 더 빨라질 수 있습니다.

병목 현상* 이미지 분석 작업이 너무 오래 걸려서 카메라가 더 많은 이미지를 빠르게 찍지 못하는 상황이며 작업 속도가 느려지게 만드는 부분을 말함.

결과적으로 공유 모드는 이미지 자체를 나누어 각 컴퓨터가 분할 된 부분을 처리하는 것이며

복제 모드는 이미지를 그대로 보내어 각 컴퓨터가 다른 분석을 수행합니다.

JAI의 SP-25000 및 SP-45000 카메라의 CoaXPress 링크 공유 기능은 데이터 문제를 해결하며
고해상도 애플리케이션에서 높은 처리 속도를 유지하는 장점을 제공합니다.

고해상도 이미지 데이터를 효율적으로 처리할 수 있는 JAI의 Spark 시리즈,

SP-45000-CXP4A, SP-25000-CXP4A 카메라가 궁금하시다면 화인스텍에 문의 주세요!