라인스캔 카메라 사용할 때 최적 라인레이트 구하는 방법

머신 비전 카메라 선정하는 방법 중 라인 스캔 카메라의 라인 레이트를 계산하지 않고 그냥 무조건 빠르기로 알아보시는 분이 많습니다. 라인 스캔 카메라의 속도인 라인 레이트 구하는 방법에 대해 설명하고자 합니다. 

 

에어리어 스캔 카메라의 경우 얼마 간격으로 촬상을 하느냐에 따라 Framerate를 정하게 되는데 라인스캔 카메라의 경우 물체가 흐르는 속도 혹은 카메라가 지나가는 플라잉 비전(Flying Vision)에서 카메라의 이동속도에 따라 카메라를 선정하게 됩니다.

 

아래 공식은 엔코더 없이 사용할 때 이미지가 찌그러지지 않고 정상적으로 출력하려고 할 때 계산법으로 사용해도 됩니다. 

 

라인스캔 카메라 라인 레이트(Linerate) 구하는 방법

썸네일 이미지
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라인 스캔 카메라의 최적 라인 레이트를 구하기 위해서는 아래 정보가 필요합니다.

  • 물체의 이동속도
  • 카메라 센서사이즈
  • 배율

설명을 위해 임의의 상황을 만들고 센서를 고르겠습니다.

 

고객사에서 아래 사양으로 검사하고 싶어 합니다. 

  • FOV : 400㎜
  • 검사 사이즈 : 50㎛ 이상
  • 물체의 이동속도 : 1m/s

그래서 아래아 같은 카메라를 선정했습니다.

  • 카메라 해상도 : 8K (8192px)
  • 셀 사이즈 : 3.45㎛
  • 배율 : 0.07배 (= 해상도 × 셀사이즈 ÷ 1000(㎛ → ㎜단위 변환) ÷ FOV(㎜))
  • 픽셀 분해능 : 49.28㎛ (= 셀 사이즈 ÷ 배율)

그럼 지금부터 필요한 라인 레이트를 구해보겠습니다.

라인레이트 구하는 공식

초당 이동거리 ÷ 픽셀 분해능 = 라인 레이트(필요 셀 개수)

속도와 라인 레이트의 단위를 ㎜로 맞춰줍니다.

 

1,000㎜/s ÷ 0.04928㎜ (픽셀 분해능) = 20,292 line/s

 

고객이 원하는 속도로 검사하기 위해서는 20.292 ㎑ 이상의 속도가 나오는 라인 스캔 카메라를 선택해야 합니다. 이 수치를 보면 GigE 라인스캔으로 가능할지 Camera Link 라인스캔 카메라를 사용해야 할 지 선택할 수 있게 됩니다. 

 

이 계산식은 엔코더 설치가 어려울 경우 엔코더 없이 모션 이동속도와 라인스캔 카메라의 동기를 맞출 때도 사용할 수 있습니다.  

 

라인 스캔 카메라 선정 시 검사 조건에 따른 라인 레이트 확인 방법에 대해 소개해 드렸습니다. 

 

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