비전 시스템 작동 방식
- 이미지 획득 (Image Acquisition): 제어된 조명 아래에서 카메라와 렌즈를 사용하여 검사 대상의 이미지를 캡처하는 단계입니다. 이 단계에서 고품질의 선명한 이미지를 얻는 것이 전체 시스템 성능의 기초가 되므로 매우 중요합니다. 조명, 렌즈, 카메라 설정이 이미지 품질을 결정합니다.
- 이미지 처리 및 분석 (Image Processing/Analysis): 획득한 디지털 이미지를 소프트웨어 알고리즘을 사용하여 처리하고 분석하는 단계입니다. 이 과정에는 이미지 품질을 개선하는 전처리(예: 노이즈 제거, 대비 향상), 관심 영역을 분리하는 분할(Segmentation), 그리고 필요한 정보(예: 가장자리, 패턴, 측정값, 결함 특징)를 추출하는 특징 추출(Feature Extraction) 등이 포함됩니다.
- 판단 및 조치 (Decision Making/Action): 분석된 정보를 바탕으로 사전에 정의된 기준에 따라 합격/불합격 판정, 부품의 위치 좌표 계산, 문자 인식 등의 결정을 내리는 단계입니다. 이 결과는 로봇이나 PLC(Programmable Logic Controller)와 같은 다른 자동화 장비를 제어하거나, 데이터를 기록하거나, 작업자에게 알림을 보내는 데 사용됩니다.
주요 구성 요소 및 기능
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구성 요소 |
기능 |
고려사항 |
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조명 (Lighting) |
대상 특징 부각, 일관된 이미지 품질 확보 |
조명 기법(밝은 필드, 어두운 필드, 후광 등), 광원(LED), 색상, 강도, 균일성 |
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렌즈 (Lens) |
빛을 모아 센서에 초점 형성, 시야각 결정 |
초점 거리, 조리개(F-stop), 해상도, 왜곡, 렌즈 종류(고정 초점, 텔레센트릭 등) |
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카메라 (Camera) |
이미지 캡처 및 디지털 신호 변환 |
유형(에어리어 스캔, 라인 스캔), 해상도, 프레임 속도, 인터페이스 |
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이미지 센서 (Sensor) |
빛 에너지를 전기 신호로 변환 |
기술(CCD, CMOS), 크기, 픽셀 수(해상도), 컬러/모노크롬, 셔터 방식 |
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셔터 (Shutter) |
센서 픽셀의 빛 노출 제어 |
글로벌 셔터 방식 주로 사용 |
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프로세서 (Processor) |
이미지 분석, 알고리즘 실행, 판단 |
처리 능력(CPU/GPU), 메모리, 시스템 유형(PC 기반, 스마트 카메라) |
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GUI |
사용자와 상호 작용 |
터치 모니터, 키보드, 마우스 등 활용 |
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입력 (Input) |
캡처 신호 및 동기화 |
프레임트리거: 이미지 포착 신호 |
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출력 (Output) |
판정 결과 안내 |
타워램프: 합격/불합격의 시각, 소리 제공 모니터: 화면으로 표현, 입력도 가능 |
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카메라 인터페이스 (Camera Interface) |
카메라와 프로세서 간 데이터 전송 |
종류(GigE, USB3, Camera Link 등), 대역폭, 케이블 길이, 안정성, 프레임 그래버 필요 여부 |
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통신 (Communication) |
다른 시스템과의 데이터 송수신 |
TCP/IP를 주로 사용 MES: 검사 관련 정보 송수신 PLC: 제어 관련 정보 송수신 |