머신비전 시스템 구성할 때 꼭 체크 하고 명심해야 하는 11가지

머신비전 시스템 구성할 때 준비해야 하는 11가지

머신 비전 시스템을 구성할 때 아주 기초적인 사항이지만 지키지 않고 진행하는 경우가 많습니다.

몸에 익숙해져서 습관이 될 때까지는 이 사항을 꼭 명심하시기 바랍니다.

 

1. 고해상도 고배율 이미징 시스템의 공간을 딱 맞게 설정하지 마세요.

비전 시스템을 구성할 때 고해상도와 고배율이 필요하다면, 공간을 잘 구성해야 합니다. 기술의 발전으로 카메라가 작아졌다고는 하지만 렌즈와 같은 다른 광학 설비들은 그 속도를 따라가지 못하기 때문에 카메라의 발전만큼 공간 확보에 도움이 되지 못하는 경우가 많습니다. 이런 경우 시스템 성능을 희생해야만 하는 경우가 생기게 됩니다. 

다른 기구물 설계는 비전 시스템을 꾸린 뒤에 설계하는 것이 유리합니다. 그 이유는 조명의 크기는 처음에 예상한 것보다 커질 수 있기 때문입니다. 

2. 눈을 너무 믿지 마세요. 

사람의 눈은 정교하기 때문에 비전 시스템이 볼 수 없는 정보를 볼 수 있습니다. 게다가 사람은 여러 가지 방식으로 사물을 관찰하기 때문에 비전 시스템에서는 볼 수 없는 불가능한 정보가 될 수 있습니다. 
부족한 정보를 끌어올리기 위해 소프트웨어에 의존해야 할 수 있습니다.

3. 무리해서 사양을 선정하지 마세요.

렌즈의 배율과 WD, FOV는 밀접한 관계가 있습니다. 렌즈의 성능을 가장 잘 나타낼 수 있는 FOV와 WD의 거리 비율은 1:2~1:4 정도로 시스템 구성을 위해 한쪽으로 치우치게 될 경우 렌즈의 성능은 떨어질 수밖에 없습니다. 

이 기본적인 공식을 이용한다면 머신 비전, 생명과학, 보안 등 여러 가지 분야에서 사용할 때 시스템 개발을 수월하게 할 수 있습니다. 

4. 적합한 조명의 선택이 중요합니다.

카메라 렌즈가 최고의 성능을 내기 위해서는 피사체에 적절한 조명을 사용해야 합니다. 검사체의 특성(파장에 따른 반사, 흡수의 정도)을 알아야 하며, 조명의 파장, 각도와 거리, 크기에 대해 검토해야 합니다.

5. 조명의 파장은 생각보다 매우 중요합니다.

조명을 선택하기 위해서 물체의 특성을 이해해야 하는데, 여러 파장의 조명보다 단색, 특히 특정 파장의 색으로 검사했을 때 이미징 성능이 크게 개선될 수 있습니다. 

조명 파장에 따른 색수차로 인한 미세한 WD 변경은 충분히 여러분을 당황하게 할 수 있습니다.

머신비전에서 잊지말아야할 11가지 중 나머지 6가지에 대한 것은 아래글에서 더 자세히 알아보도록 하겠습니다. 

6. 고해상도와 넓은 FOV, 두 마리 토끼를 잡을 수 없습니다.

해상도와 심도를 높이기 위해서는 f/# 수치가 높아져야 합니다. f/# 이 높아지면 이전 포스팅 내용과 같이 분해능이 떨어지게 됩니다. 

그렇기 때문에 고해상도 설루션에서 넓은 DOF를 원한다면, 액체렌즈, 듀얼 포커스 렌즈 설루션 등이 필요합니다.

7. 내가 원하는 모든 것을 해결할 수 있는 단 하나의 렌즈는 없습니다.

분해능의 조건이 까다로워지고 수차를 줄이기 위한 노력은 계속해서 하고 있습니다. 
하지만 렌즈의 성능을 끌어올리는 데는 어려움이 많습니다. 렌즈 개발에 대한 예산은 확보했을 지라도 물리적인 한계에 직면하게 됩니다. 
비슷한 설루션이라고 해서 사용했던 렌즈를 그대로 적용한다면 문제가 될 수 있습니다.
다양한 설루션을 검토하시기 바랍니다..

8. 검사체의 성질을 정확히 이해해야 합니다.

검사체의 소재나 가공 정도에 따라 머신 비전 설루션의 성공과 패가 갈립니다. 경험이 쌓이면 유리한 점은 있지만 꼭 그렇지 않습니다. 높은 검사 정도와 반복 정도를 높이기 위해서는 검사체의 장단점을 누구보다 정확히 분석해야 합니다.

9. 동일한 검사 조건을 만들어야 합니다.

머신 비전 이미징 시스템에서는 8번째 이야기에서 강조한 반복 정도를 높이기 위해 주변 환경, 특히 빛의 영향을 줄여야 합니다. 일정한 주변 환경 구성이 어렵다면 다양한 필터를 사용해 검사 조명의 빛만 받아들이도록 구성해야 합니다. 
민감한 비전 설루션의 경우 사람의 그림자 만으로도 검사 정도가 떨어질 수 있습니다. 
필터를 적용해 아주 적은 비용으로 이미징 시스템의 품질을 높이실 수 있습니다. 

10. 문의하십시오.

무언가 도움이 필요할 때 직장 상사 혹은 머신 비전 설루션 업체에게 연락을 하시기 바랍니다. 정확한 답을 구할 수 있도록 여러 가지 상황을 안내해 줍니다. 머신 비전 설루션 업체는 충분한 경험과 역량이 있는 업체를 선택해야 합니다. 

11. 이미진 시스템에서 일어날 수 있는 변수 줄이기.

이미지 시스템은 다양한 변수를 컨트롤해야 합니다. 변수를 줄임으로써 사용 가능한 렌즈, 카메라 등의 비전 광학계 선택의 폭을 넓힐 수 있습니다. 
기본 변수를 줄이기 위한 방법은 다른 페이지에서 포스팅하도록 하겠습니다. 

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