모듈식 비전 플랫폼, 라인 스캔 카메라 시스템의 설계·구축 단순화 실현
라인 스캔 카메라 시스템에 대한 구성 요소를 최적으로 선택하는 것은 카메라, 광학 및 조명에 대한 광범위한 지식이 필요한 복잡한 작업이다. 라인 스캔 비전 플랫폼을 통해 Chromasens는 전체 라인 스캔 카메라 시스템의 설계를 단순화하고 표준 제품과 모듈식프레임워크의 사전 정의된 요소를 사용하여 ‘올인원 솔루션’을 만들 수 있는 가능성을 추가로 제공한다. 이 접근 방식은 시스템 설계시간을 줄이고 최적화되고 비용 효율적인 솔루션을 제공한다.
완벽한 검사 시스템
Chromasens는 라인 스캔 카메라 시스템을 설계하고 구축한 다년간의 경험을 바탕으로 라인 스캔 카메라 시스템의 설계 및 구축을 크게 단순화할 수 있는 모듈식 플랫폼을 개발했다. 이 라인 스캔 비전 플랫폼에는 광범위한 응용 분야에서 단기 간에 완벽한 솔루션을 얻는데 필요한 모든 구성 요소가 포함 되어 있는 것이 특징이다. 예를 들어 라인 스캔 카메라, 렌즈, 렌즈 어댑터, 케이블, 카메라 정렬 어댑터 및 모든 종류의 조명 형상, 조명 색상을 포괄하는 조명 어셈블리 키트와 모듈식 구성 요소가 포함된 시스템 개념이다. 다양한 기능을 갖춘 카메라를 사용하면 여러대의 카메라와 다중 필드 이미징을 동기화할 수 있다.
라인 스캔 비전 플랫폼에는 현재 라인 길이가 4K~15K이고 라인 속도가 최대 100kHz인 모든 Chromasens 라인 스캔 카메라와 해상도에 맞는 다양한 공급업체의 다양한 렌즈가 포함되어 있다. 암시야, 명시야, 돔 조명, 결합 돔 조명 및 동축 조명과 같은 Chromasens Corona 시리즈의 모든 조명 유형이 포함된다. 특히 다중 플래시 기능을 사용하여 단일 시스템에서 다양한 조명 조건으로 다중 필드 이미지 캡처를 실현하기 위해 조명 조합도 가능하다. 조명은 흰색, 빨간색, 녹색, 파란색 및 UV, NIR 및 SWIR에서 사용할 수 있다.
<그림1> 라인 스캔 비전 플랫폼을 사용하여 전체 시스템 구축
(렌즈가 있는 카메라에서 가 볍고 견고한 기계 하우징이 결합된 여러 대의 카메라가 있는 시스템까지)
설계는 확장 가능한 미리 정의된 요소가 있는 유연한 모듈식 시스템을 기반으로하며 큰 스캔 폭과 고해상도 애플리케 이션을 위해 연속으로 여러 대의 카메라를 지원한다. 프레임의 길이는 필요에 따라 선택할 수 있다. 최대 1미터의 길이가 가능하다(그림1 참조). 맞춤형 솔루션으로 더 넓은 시야를 확보할 수 있다. 이 개념을 통해 카메라를 보이는 표면에 비스듬히 장착할 수도 있다. 이 옵션은 특히 반짝이는 표면을 검사하고 반사를 제거하고 여러 조명 특성을 결합하는데 사용된다.
라인 스캔 비전 시스템을 완성하기 위해 케이블, 네트워크 어댑터 및 조명 컨트롤러와 같은 모든 추가 필수 구성 요소도 제공된다. 하드웨어 측면 외에도 Chromasens는 GenICam 카메라용 사용자 친화적인 GCT 소프트웨어를 제공하여 카메라를 쉽게 구성하고 보정할 수 있다. 모든 종류의 카메라 기능을 빠르게 설정할 수 있도록 그래픽 사용자 인터페이스가 제공된다.
많은 구성 요소와 설계 단계가 이 플랫폼 내에 이미 준비되어 있다. 또한 Chromasens는 전체 계획 단계에서 긴밀하고 집중적인 기술 교류를 항상 권장 한다. 상태 및 중간 단계에 대한 면밀한 논의는 중요한 기반이며 최적의 시스템 선택을 위한 필수적인 부분이다.
<그림2> 카메라 정렬 대상 및 카메라 위치, MTF 및 해상도의 실시간 측정
비전 시스템 설계
해상도, 스캔 폭, 속도 등과 같은 애플리케이션 요구 사항은 카메라와 렌즈를 선택하기 위해 고유한 Chromasens 구성 소프트웨어에 입력된다. 이 매개 변수에서 적절한 구성 요소가 결정되고 카메라와 필요한 모든 광학 구성 요소가 포함된 적합한 시스템 제안이 이 소프트웨어 내에서 생성된다. 다양한 설계에서 최상의 솔루션을 찾기 위해 여러 시스템 제안을 생성할 수 있다.
<그림3> 하나의 카메라로 Camera Configurator 소프트웨어의 설계 예
출력은 거리 및 스캐닝 폭과 카메라, 렌즈 및 어댑터 목록이 포함된 기하학적 배열의 스케치이다(그림 3 참조). 이러한 구성 요소가 정의되면 적절한 기계설계가 선택된다. 조명 유형에 대해 기존 노하우를 사용할 수 있거나 많은 물체 표면에 대해 이상적인 조명 구성을 결정하기 위해 직접 테스트하는 것이 좋다.
카메라 구성은 라인 스캔 비전 플랫폼의 모든 구성 요소를 포함하고 구성 요소를 선택할 때 예를 들어 카메라 센서의 길이와 픽셀 크기는 물론 이미지 서클 및 스케일 범위와 같은 렌즈 매개 변수와 기타 내부 매개 변수를 고려한다. 요구 사항을 충족하는 정확하게 일치하는 시스템 구성 요소를 매우 신속하게 받을 수 있다. 렌즈에 대한 더 나은 평가를 위해 구성 프로그램에서 렌즈 데이터 시트를 직접 보고 더 자세한 정보를 얻을 수 있다.
시스템 구성 요소를 선택한 후 다음 단계는 테스트를 수행하고 이미지 처리 부분의 개발을 시작하는 것이다. 이 단계에서 라인 스캔 비전 플랫폼을 사용하면 카메라 구성 프로그램 및 사전 정의된 기계 모듈에서 결정된 구성 요소를 사용하여 강력한 시스템을 매우 빠르게 설계할 수 있다.
카메라와 전체 시스템을 쉽게 정렬할 수 있도록 어댑터가 제공된다. 정렬 소프트웨어와 함께 특수 참조 대상을 사용하여 카메라 위치를 실시간으로 측정하고 대화식으로 수정할 수 있 다. 소프트웨어 인터페이스는 <그림2>에 제시된 위치, MTF 및 분해능과 같이 필요한 모든 측정을 그래픽으로 표시한다.
이 시스템을 기반으로 프로토타입을 단시간에 구축하여 실험실과 기계 모두에서 테스트할 수 있는 완전한 라인 스캔 시스템을 제공할 수 있다.
테스트는 시스템 사용자가 수행할 수 있다. 그러나 이러한 테스트에 Chromasens를 할당하는 것도 가능하다. 일반적으로 테스트를 통해 중요한 통찰력을 얻을 수 있으며 이는 변경 또는 조정으로 이어질 수 있다. 이 단계에서 긴밀한 교환은 플랫폼을 기반으로 가능한 최상의 솔루션을 찾거나 추가 맞춤형 적응을 결정하기 위해 매우 중요하다. 프로토타입용으로 선택한 구성 요소를 사용하여 라인 스캔 비전 플랫폼의 기존 구성 요소와 모듈을 사용하여 완전한 라인 스캔 카메라 시스템을 직접 만들 수 있다.
그러나 고객의 요구 사항 및 애플리케이션에 따라 기존 모듈을 수정하는 것이 합리적일 수도 있다. 비용을 추가로 절감 하거나 공간 제한을 고려한다. 라인 스캔 비전 플랫폼은 제한된 개발 노력과 시간으로 통합된 턴키 비전 솔루션을 가능하게 한다. 이 플랫폼은 베어 카메라와 완전히 맞춤화되고 통합된 비전 시스템의 통합 사이의 격차를 해소한다.
완벽한 비전 솔루션
라인 스캔 비전 플랫폼은 하나의 카메라가 있는 시스템, 특히 하나의 시스템에 여러 라인 스캔 카메라가 결합된 시스템에 이점이 있다.
• 하나의 시스템에 모든 구성 요소가 포함된 사전 조립 및 사전 조정된 전체 시스템 - 카메라 수에 거의 제한이 없음
• 정밀하게 정렬된 다중 카메라 옵션
• 쉽고 빠른 설치를 위한 정의된 기계적 고정
• 인터페이스 선택: Camera Link, 10GigE, CoaXPress
• 다양한 조명 구성을 즉시 통합할 수 있다.
유연한 모듈식 설계로 인해 이 플랫폼은 인쇄 검사, 잉크젯 프린트 검사, 웹 검사, PCB 및 Wafer 검사, 정렬, 표면 검사, 문 서 스캔, 물류 센터 등 다양한 응용 분야에 사용할 수 있다.
자료제공: Chromasens(www.chromasens.de)
