비전 시스템 - 2. 머신 비전 시스템의 구성 요소

비전 시스템 - 2. 머신 비전 시스템의 구성 요소

2장: 머신 비전 시스템의 구성 요소

머신 비전 시스템은 일반적으로 다섯 가지 구성 요소로 이루어집니다. 이러한 구성 요소는 함께 작동하여 정교한 머신 비전 시스템을 구축합니다.

1. 조명 및 머신 비전 시스템 : 조명은 머신 비전 시스템의 중요한 부분으로, 물체를 비추고 카메라가 감지할 수 있는 특징을 강조합니다. 조명은 백라이트, 확산 조명, 부분 명시야 조명, 암시야 조명 등 다양한 형태로 제공됩니다.

Ring Light

Bar Light

Back Lighting (백라이팅)

 

확산 조명

확산(또는 정말 밝음) 조명은 반짝이는 반사 및 혼합 반사 대상을 비추는 데 사용되며, 균일한 다방향 조명이 필요합니다. 확산 조명에는 세 가지 유형이 있습니다.

(1) 돔 확산 조명은 가장 일반적인 확산 조명 기술이며 곡면 및 반사면에 효과적입니다. 눈부심을 최소화하는 데 도움이 됩니다.

(2) 축상 조명 또는 동축 조명은 거울을 사용하여 광선을 대상 및 카메라와 동축 방향으로 대상에 반사합니다. 카메라와 비스듬히 있는 표면이 나타납니다. 축상 조명은 평평한 표면에서 각진 지형, 질감 또는 지형적 특징을 강조하는 데 효과적입니다.

(3) Flat Diffuse Lighting에는 전면 또는 프로젝션 조명으로 사용할 수 있는 고확산 광원이 있습니다. 물체는 평평한 확산 광원의 중심에서 볼 수 있습니다. 이 조명 기술은 PCB 검사에 널리 사용됩니다.

부분 명시야 조명

부분 명시야 또는 지향성 조명에서는 각진 방향 광원의 광선이 재료에 직접 부딪칩니다. 카메라와 물체는 서로 동축 위치에 있습니다. 부분적인 명시야 조명은 대비를 생성하고 표면의 지형적 특징을 강조하는 데 좋습니다. 그러나 이 조명 배열은 조명 핫스폿 반사를 생성하기 때문에 반사 표면에서 덜 효과적입니다.

암시야 조명

암시야 조명에서 방향성 광원(예: 막대, 스폿 또는 링 조명)의 광선은 표면에서 낮은 각도(10-150)로 물체에 부딪칩니다. 이 조명 배열은 긁힘, 각인 및 노치와 같은 표면 결함을 카메라에 빛을 반사하여 밝게 보이게 합니다. 표면의 나머지 부분은 어두워 보인다.

2. 카메라 / 렌즈 : 머신 비전 시스템에서 이미지를 캡처하는 역할을 합니다. 카메라는 물체를 선명하게 볼 수 있어야 하며, 머신 비전 시스템의 성능에 중요한 역할을 합니다.

3. 이미지 처리 소프트웨어 : 이미지 처리 알고리즘을 실행하고 이미지 데이터를 분석하여 패턴 인식, 객체 검출 및 측정을 수행합니다.

4. 컴퓨터 하드웨어 : 이미지 데이터를 처리하고 분석하는 데 사용되는 컴퓨터 하드웨어는 머신 비전 시스템의 핵심입니다. 고성능 컴퓨터 및 그래픽 처리 장치(GPU)를 사용하여 빠른 이미지 처리를 지원합니다.

5. 통신 및 제어 : 머신 비전 시스템은 다른 시스템과 통신하고 생산 프로세스를 제어하는 데 사용됩니다. 이것은 머신 비전 결과를 다른 장비 또는 제어 시스템과 통합하는 역할을 합니다.

이러한 구성 요소가 함께 작동하여 머신 비전 시스템은 다양한 산업 분야에서 사용되며, 생산성 향상과 품질 향상을 실현하는 데 중요한 역할을 합니다.

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설계 이야기
* 여러 제품의 레시피를 저장할 수 있는 비전시스템으로 구성할 것
* 비전 카메라 주변부는 공간을 확보할 것

스테이지 덕지덕지 붙여 놨다가는 아주 난감한 경험을 할 수 있습니다.
납품까지 다 끝낸 장비가 막상 현장에서 제품 검출이 잘 안되서 카메라부터 조명까지 싹 다 교체하는걸 봤습니다. 그런데 여러 장치들이 추가되면서 공간이 안나오는겁니다.
결국 비전 설치 했던 유닛 뚜껑 다 뜯어내고~ 포스트 해체하고~ 다시 설치하는 것도 여러번 봤습니다. 물론 그 사이 온갖 구박이란 구박은 다 받는건 덤이지요.

항상 설계할 때에는 공간을 남겨 두세요.