디쌤, GigE 비전 스탠더드 방식 카메라 시장 점유
산업 특성 따라 고속, 고해상도 제품 출시
Allied Vision Technologies(AVT) Camera
현재 머신 비전 카메라 시장의 주요 흐름은 보다 더 디지털 시장 쪽으로 가고 있다.
기존 저가형 시장은 아날로그 카메라 위주의 판매가 주를 이루었고 고가형 시장은 디지털 카메라의 판매로 나뉘어 졌지만 최근 전반적으로 디지털 카메라의 판매가 저가형이나 고가형에 구분 없이 판매가 이루어지고 있다.
대부분의 카메라 회사들이 GigE 비전 스탠더드 방식의 카메라 모델들을 선보이고 있고 이런 스탠더드 카메라의 사용이 대단히 쉽기 때문에 더 빠른 속도로 시장 점유율이 올라가고 있다고 볼 수 있다.
디지털 인터페이스의 보편화로 인해서 카메라의 신제품 출시 속도도 빨라지고 있다.
국내시장은 이런 카메라의 신제품 흐름을 가장 빠르게 적용하고 있고 이는 산업 특성이 반도체, LCD, 휴대폰 시장이 주류이다 보니 고해상도, 고속의 고가 카메라들이 예전과는 비교가 안 될 정도로 많이 나오고 있고 판매 경쟁을 하고 있는 실정이다.
자료제공 : (주)디쌤(www.dissem.co.kr)
AVT사 Bonito 고속 CMOS카메라
현재 주류를 이루고 있는 디지털 시장에서의 인터페이스 종류는 Cameralink와 GigE 비전이라고 할 수 있다.
Cameralink의 경우 데이터 전송을 130 MB(Base)~850 MB(Full Extended)까지 할 수 있기 때문에 고속 카메라나 라인 스캔 카메라 그리고 고해상도 카메라들의 주요 인터페이스로 자리를 잡았다.
Allied Vision Technologies(AVT)사의 고속 카메라 Bonito는 고속 CMOS 카메라로 CL 400/ 200은 고속의 프레임 속도와 뛰어난 이미지 품질을 요구하는 어플리케이션에 사용하며 글로벌 셔터 CMOS 센서는 고해상도 및 고속의 모션 캡쳐에 적합한 센서를 채택하고 있다. 또한 Housing이 가볍고 견고하며 매우 컴팩트 하고 개체의 이동 및 정지 3D 구현과 검사가 용이하다.
적용 대상은 과학 및 연구 분야나 의료영상, 일반적인 고속 영상 어플리케이션으로 적합하다.
PoE기술 탑재 Mako Series
저가형으로는 GigE 비전 인터페이스 카메라가 다양한 제품으로 출시되어 판매가 이루어지고 있다. 전송속도는 100MB 정도 밖에 되지 않기 때문에 속도는 Cameralink Base정도에도 미치지 못하고 있으나 시중에서 널리 사용되고 있는 Ethernet환경을 사용하는 것이기 때문에 엔지니어들에게는 친숙하게 사용이 가능하고 별도의 그래버 보드를 사용하지 않는 장점과 전송 (80m) 등의 장점을 가지고 있다.
또한 PoE(Power of Ethernet)기술을 도입하여 카메라에 별도 전원 장치를 연결하여 전원을 공급하는 불편 함 대신 별도의 전원을 사용하지 않고 데이터선에 전원을 같이 인가하는 방식으로 보다 쉽게 연결하여 사용이 가능하도록 하고 있다.
AVT사의 Mako series(GigE vision/USB 3.0)는 매우 뛰어난 성능, 라인업 구성과 저렴한 단가로 다양한 영상처리 시스템에 적용이 가능하다.
가로 29mm×세로 29mm의 컴팩트한 사이즈로 시장에서 초소형 카메라 중 하나이며 저렴한 가격에도 불구하고 기술과 품질을 충족시키는 산업용 카메라이다.
기본 사양으로 PoE기술을 탑재해 별도의 전원인가 없이 랜케이블만으로 데이터 전송 및 전원공급이 가능하며 CCD센서와 CMOS센서, NIR영역대까지 다양한 제품군으로 고객의 요구를 충족시킬 수 있다.
Manta series
저렴하게 고해상도 및 NIR카메라 구성시 최적 카메라
저가형 Concept의 인터페이스로 또 하나 주목할 만한 인터페이스가 바로 USB 3.0카메라이다. USB 3.0 카메라의 경우 표준화 작업은 완료되어 출시, 판매 하고 있으나 시장에서 사용상의 안정성은 조금 더 검증을 해야 하는 단계에 있다.
하지만 카메라 사용하는 방식은 GigE 인터페이스와 같이 대단히 쉽고, 전송속도가 GigE 인터페이스 대비 4배 정도 빠르다. 이는 Cameralink Medium수준의 전송 속도를 별도의 보드가 없이 사용할 수 있는 장점이 있다.
AVT사의 대표적인 GigE 카메라인 Manta Series는 가격 및 성능 비율이 우수하고 보다 많은 기능이 탑재 되어 있다. 정교한 색보정 알고리즘 등 다양하고 파워풀한 기능과 견고한 Housing 및 헤드 분리형, 보드레벨타입, Angle 타입 등 다양한 Customizing이 가능하다.
이 시리즈 또한 PoE로 선택적으로 사용할 수 있다.
또 다른 디지털 인터페이스로는 10GigE 인터페이스 카메라가 있다.
10GigE 카드를 통해서 1GB의 전송속도를 받을 수 있는 인터페이스로 이는 GigE Vision에서 보낼 수 있는 속도의 10배의 데이터를 보낼 수 있기 때문에 차세대 인터페이스의 역할을 할 수 있는 것으로 기대된다.
실제로 20Mega 해상도에서 30Fps정도를 프레임 그래버 없이 받을 수 있는 인터페이스는 10GigE 인터페이스가 유일하다. 10GigE은 사용자가 듣기에 다소 생소한 환경이라고 생각할 수 있으나 이더넷 환경에서의 고용량의 데이터 전송은 점점 더 필수 요소로 다가오고 있다.
Goldeye
컴팩트한 SWIR카메라
이러한 인터페이스의 개발로 인해 장비 회사들이나 엔지니어들은 다양한 환경의 카메라의 검토 및 적용을 통해서 보다 성능이 뛰어난 검사 장비를 개발 할 수 있게 되었고 이러한 흐름은 앞으로도 계속 될 것으로 예상된다.
또 다른 측면으로는 머신 비전 카메라 시장이 점차 일반적인 Visible 영역에서 다른 영역으로확대 되고 있다. Visible영역에서 볼 수 없는 현상을 NIR, SWIR, LWIR, UV,카메라 제품을 가지고 검사에 도입하고 있다.
특히 현재 다시 주목받고 있는 태양광 시장에서는 NIR 혹은 SWIR 카메라를 이용하여 IR파장으로 감지가 가능한 마이크로 크랙을 검출하고 있고 반도체 웨이퍼가 IR 파장을 투과하는 원
리를 이용하여 양면 웨이퍼 패턴의 이상 여부를 검출하는 용도로 IR 카메라를 사용하고 있다.
AVT사의 2세대 Goldeye 카메라는 GigE 비전 인터페이스를 사용하는 컴팩트한 사이즈의 SWIR카메라이다. Plug & Play 기능과 PoE기술을 탑재해 케이블링이 간편하고 다양한 I/O 컨트롤 및 마운트 지원이 가능한 산업용 어플리케이션에 특화된 카메라이다.
또한 Peltier cooling 기능은 팬이 없어도 이미지 센서 온도를 안정적으로 만들어 주기 때문에 최적화된 Non-uniformity correction과 High-quality noise 이미지를 제공한다.
Pearleye 열화상 카메라
Microbolometer 센서 채택
또한 생산 공정상 열감지를 통해서 검사하는 분야에는 열화상 카메라를 사용하고 있는데 AVT사의 Pearleye는 Micro- bolometer 센서를 채택해 온도를 측정해야 되는 다양한 분야에 사용이 가능하다.
비 냉각형 센서와 8-14㎛ 때의 스펙트럼 영역을 가지고 있으며 센서 동작 온도는 27℃ 측정 이 가능하고 최저 온도는 -70℃이다. 또한 렌즈에 따라 Field of view를 각각 다르게 측정할 수 있다.
