앤비젼, LineaTM CMOS 라인 스캔 카메라 출시
20DN/nj/㎠의 높은 Responsivity
FFC 기능으로 검출 기능 대폭 향상
머신비전 솔루션 파트너 앤비젼이 국내에 독점으로 공급하고 있는 Teledyne DALSA의 라인 스캔 카메라 시리즈인 Linea 시리즈(Linea Mono 4k 80kHz CL, Linea Mono 2k 80kHz CL)를 출시했다. 풍부한 기능에도 적은 비용으로 출하된 Linea 카메라는 높은 활용도로 적용 범위를 넓히며 머신비전 시장 공략에 나서고 있다.
작은 폼 팩터(Form Factor)로 제공되는 Teledyne DALSA의 첨단 CMOS 라인 스캔 이미지 센서 기술은 2k, 4k 해상도를 지원한다. 이를 적용한 Linea 흑백 카메라는 80㎑의 빠른 라인 속도와 높은 감도를 실현하면서 기존 2k. 4k 카메라들보다 저렴한 가격으로 출시됐다.
Teledyne DALSA의 Senior Product Manager인 BehnamRashidia는 “Linea 라인 스캔 카메라 시리즈는 Teledyne DALSA의 고성능 카메라를 경제적인 가격으로 구매하고자 하는 고객을 위한 새로운 진입점을 제공한다”며, “Camera Link 인터페이스 및 GigE Vision 모델을 갖춘 새로운 라인 스캔 제품군으로 고객에게 높은 속도 및 감도, 뛰어난 가격 경쟁력을 제공하게 돼 기쁘게 생각한다"고 언급했다.
이 Linea 카메라는 소형 크기로 제작돼 우편 및 소포 검사, 재료등급평가, 식품 검사, 웹 검사, 교통 안전, 의약품 검사 등의 애플리케이션에 적합하다. 한편 Linea 시리즈는 지난 4월 15일부터 17일까지 보스턴에서 열렸던 AIA Vision Show에 전시돼 업계의 관심을 모은 바 있었다(GigE Vision 모델은 4분기 출시 예정).
Linea 카메라 주요 강점
1) 20DN/nj/㎠의 높은 Responsivity
Linea 카메라는 Single Line으로 160DN/nj/㎠의 고감도 대응이 가능하다. Teledyne DALSA의 최신 CMOS 디자인을 통해 기존 Single 라인 스캔 카메라가 지녔던 한계를 뛰어 넘은 것이다. Linea의 Responsivity는 기존 10㎛의 픽셀 사이즈, Dual Line으로 구현했던 감도보다 한층 강화된 모습을 보여준다. Single 라인 스캔으로도 7.04㎛의 작은 픽셀 사이즈로 지원되는 Linea는 Effective F/# 향상 효과로 시스템을 구성할 때 더욱 유리할 것이다.
2) FFC 기능으로 검출력 향상
Linea는 FFC(Flat Field Correction) 기능을 제공해 검출력을 대폭 향상시켰다. CMOS 이미지 센서의 제조 공정 상 한계와 카메라 회로의 비선형적 동작으로 인해 픽셀 간 반응 편차가 발생할 수밖에 없다. 이런 한계는 이미지의 불균일성으로 나타나고 이에 대한 보상(FFC)이 필수적으로 요구된다. 또한 렌즈음영효과(Lens Shading Effect), 조명의 불균일성, 온도 변화 등의 시스템 제약 조건과 사용 환경 변화의 대처를 위해서도 FFC 기능이 필요하다.
Linea 카메라는 PRNU(Photo-Res- ponse Non-Uniformity)와 FPN(Fixed Pattern Noise) 등 2개의 계수를 보상하는 알고리즘을 제공하고 Genicam GUI를 사용해 간편하면서도 직관적으로 실행된다.
FFC(Flat Field Correction) : FFC는 센서 상 픽셀들이 같은 빛의 양을 받았을 때 서로 다른 반응을 보이는 이미지의 편차 현상을 줄여주는 기능이다. 카메라 출력에서 발생하는 편차 문제는 FPN(Fixed Pattern Noise)과 PRNU(Photo Res- ponse Non Uniformity)로 나눌 수 있고 Linea 카메라 자체에 탑재된 FFC(Flat Field Correction) 기능으로 해결할 수 있다. FFC는 일반 저가형 카메라에서는 지원하지 않는다.
Linea는 제조사가 제공하는 기본 FFC 설정 외에도 사용자가 추가할 수 있는 8개의 설정을 지원해 다양한 현장 환경과 요구 사항에 최상의 보정(Calibration) 결과를 제공한다. 여러 개의 사용자 설정을 사용해 트리거 모드, 노출 시간, 게인, 주변 온도, 비트 심도 등과 같은 기능을 적용한다. 이 상태에서 FFC 보상 값을 적용해 검사 환경 및 조건에 관계 없이 최적을 결과를 도출할 수 있는 것이다.
3) 이미지 품질(Image Quality) 향상
Linea는 Teledyne DALSA의 기존 CCD 카메라에서 나타났던 이미지 아티팩트(Image Artifact)를 완벽히 제거해 이미지 품질(Image Quality)를 향상시켰다.
일부 CCD 센서 제품의 경우 필름 검사, 웹 검사 등의 애플리케이션에 제약 사항이 있었다. 저속 구간에서 축적되는 암전류 노이즈(Dark Noise)로 인해 이미지를 촬영하면 그림 3과 같이 일부 구간에서 밝은 이미지가 나타나는 현상이 있었던 것이다. 하지만 Linea의 CMOS 이미지 센서는 각 픽셀에서 출력을 판독(Readout)하기 전에 리셋(Reset)해 이러한 현상이 발생하는 것을 사전에 방지했다.
이외에도 서로 다른 출력채널(Output Channel)을 사용해 나타났던 탭 부조화(Tap Mismatch), 현재 라인의 판독(Readout)과 다음 라인의 노출(Exposure)이 겹칠 때 생기는 노출 피드스루(Ex-posure Feedthrough) 등의 이미지 아티팩트(Image Aritifact)를 모두 제거해 우수한 품질의 이미지를 얻을 수 있다.
4) PoCL 적용(Xtium 프레임 그래버)
Linea를 Xtium 프레임 그래버와 함께 사용하면 PoCL(Power over Camera Link) 기능이 지원된다. Camera Link 데이터 케이블을 통해 프레임 그래버에 전원이 공급돼 추가부품이 필요하지 않고 배선 작업이 간편하다(일반 PoCL과 호환되지 않음).
자료제공 | 앤비젼(www.envision.co.kr)
