다중채널 플래시 기능, 단일 스캔으로 여러 이미지 획득
allPIXA pro, allPIXA wave 및 allPIXA evo 카메라는 라인 획 득에 동기화된 최대 4개의 서로 다른 플래시 컨트롤러 채널을 트리거 하는 데 사용할 수 있다. 이것은 라인 멀티플렉싱에 의 한 한 번의 스캔에서 동시에 다른 조명 기하학 (암시야, 명시 야 또는 백라이트, 동축) 및 색상 (흰색, 빨간색, 녹색, UV, IR) 을 가진 여러 이미지를 획득하는 데 사용할 수 있다.
이는 allPIXA pro, allPIXA wave 및 allPIXA evo 카메라 (allPIXA 시리즈)의 다중 채널 플래싱을 통해 시스템이 단일 스캔에서 최대 4가지 다른 유형의 조명을 사용하여 물체를 스 캔할 수 있음을 의미한다 (그림 1 참조).
이러한 종류의 비전 시스템으로 포착할 수 있는 다양한 유 형의 결함에는 균열, 긁힘, 얼룩, 치핑, 이물질 등이 있다. 이 셋업은 웨이퍼 검사, AOI/PCB 검사, LCD 패널 검사, 유리 검사, 보안 인쇄 검사, BGA, 반도체 검사 등 다양한 응용 분야에 매우 효과적으로 사용할 수 있다.
단일 카메라로 한 번의 스캔으로 여러 번 획득하면 시간 과 비용을 절약할 수 있다. allPIXA pro, allPIXA wave 및 allPIXA evo의 다중 채널 플래시 제어 기능은 여러 이미지를 획득할 수 있는 반면 모든 이미지는 한 번의 스캔으로 다른 조 명 조건에서 기록된다. 또한 높은 색 충실도와 높은 동적 범위 는 결함 감지에서 탁월한 결과를 얻는 데 도움이 된다.
고품질 컬러 이미지는 개체의 결함 등급 및 결함 범위에 대 한 자세한 정보를 제공할 수 있다. 단일 스캔에서 다중 조명을 결합하면 검사 시스템에 물체의 반짝이는 표면 문제를 극복 할 수 있는 이점이 있다. 또한 센서의 큰 전체 우물 용량은 높 은 동적 범위를 가능하게 하고 블루밍 저항이 탁월하여 명시 야 구성에서 강한 국부 반사에 매우 중요하다.
플래시 컨트롤러 동기화
이것이 유용한 한 가지 애플리케이션은 다음과 같다. 명시야 조명(예: 긁힘)으로 캡처한 이미지에서 서로 다른 종류의 결 함이 식별되는 반면 다른 결함에는 암시야 조명(예: 먼지 입 자)이 필요한 검사 작업에 있다.
<그림 2>는 이 개념을 보여준다. 왼쪽은 하나의 명시야 및 하 나의 암시야 조명에 대해 플래시 모드가 활성화된 금속 샘플 에 대한 원시 카메라 이미지 출력을 보여준다. 스캔 방향에서 이 이미지의 크기는 각 라인이 조명을 교대로 두 번 캡처하기 때문에 2배로 확대된다.
결과는 라인별로 반복적으로 인터레이스된 이미지다. 이 이 미지를 디인터레이스 하여 색상 평면 이동에 대한 보정을 적 용하면 오른쪽에 이미지가 표시된다. 이러한 이미지의 분리는 카메라 기능의 일부가 아니며 후처리 단계에서 수행해야 한다. 플래싱은 또한 색상 채널 중 하나에 집중된 최대 강도로 분 리된 이미지로 이어지는 색상 조명을 사용하여 수행할 수 있다. 그럼에도 불구하고 RGB 카메라의 경우 분리된 각 이미지 는 세 가지 색상 평면으로 구성된다. 최대 강도로 색면을 추출 하는 것도 후처리에서 수행해야 한다.
플래시 패턴 시퀀스 구성
카메라의 플래시 제어는 각 플래시 라인에 대해 하나만이 아 니라 4개의 출력을 트리거 할 수 있다. 어떤 출력이 각 라인에 서 얼마나 오랫동안 활성 상태인지를 정의하는 것을 플래시 패턴이라고 한다. 플래시 제어는 차례로 반복적으로 실행되는 2~4개의 패턴으로 설정된다. 플래시 설정 및 시퀀스 매개변 수는 Chromasens 카메라 설정 도구(CST) 또는 allPIXA evo 의 경우 GCT를 사용하여 쉽게 설정할 수 있다.
플래시 모드 사용
allPIXA pro, allPIXA wave 및 allPIXA evo 카메라의 플래시 모드를 사용하면 단일 스캔 중에 다중 노출 이미지를 캡처할 수 있다. 결과적으로 통합 시간이 다른 동일한 장면의 여러 합 동 이미지가 생성된다. 이러한 이미지 집합은 단일 HDR(High Dynamic Range)이미지를 구성하는 데 필요한 전제 조건이다. HDR 이미징의 일반적인 목표는 밝기가 크게 다른 영역을 포함하는 이미징 장면에서 디테일 손실을 줄이는 것이다.
단일 이미지로 카메 라 노이즈로 인해 어두운 영역에서 정보를 잃는 낮은 통합 시 간을 사용하거나 밝은 영역에서 포화로 이어지는 높은 통합 시간을 사용할 수 있다. 그러나 두(또는 그 이상) 노출 시간의 이미지를 사용할 수 있는 경우 이 정보를 디지털 이미지의 표준 동적 범위로 최적 으로 압축할 수 있다.
플래시 모드를 사용하여 노출 시간이 다른 이러한 합동 이 미지를 캡처하는 방법은 다음과 같다. allPIXA 시리즈 카메라 의 플래시 모드는 각 패턴 열 아래에 표시되는 패턴의 결과 시 간에 따라 각 패턴 동안의 통합 시간이 결정되는 방식으로 구 현된다.
따라서 HDR 이미징의 경우 패턴의 결과 시간이 필요한 다 른 노출 시간과 일치하도록 플래시 패턴을 설정한다. 그러나 카메라의 플래시 출력을 조명 컨트롤러에 연결하지 말고 조 명을 계속 켜두어야 한다. 이렇게 하면 <그림 2>에 표시된 것 과 같은 인터레이스 이미지가 생성되지만 다른 조명 구조 대 신 노출 시간이 다르다.
<그림 3>은 BGA(Ball Grid Array) 샘플을 사용하여 이를 보여준다. 솔더 볼은 반사율이 높은 금속으로 만들어지는 반 면 샘플의 베이스는 일반적으로 매우 어둡다. HDR 접근 방식 을 사용하면 볼을 포화시키지 않고 결함(예: 긁힘)에 대해 베이스를 검사할 수 있다. 여러 로우 다이내믹 레인지 이미지에 서 HDR 이미지를 계산하는 여러 가지 방법이 있다.
XLC4 플래싱
카메라 출력 인터페이스의 전기 및 타이밍 사양과 호환되는 모든 플래시 컨트롤러는 allPIXA pro/allPIXA 웨이브 카메라 와 동기화할 수 있다. 호환성을 보장하기 위해 Chromasens 조명 컨트롤러 XLC4를 사용하는 것이 좋다.
3D PIXA 카메라와 호환
모든 PIXA 시리즈 카메라의 마스터 슬레이브 모드는 두 대 이 상의 카메라에서 각 라인이 정확히 같은 순간에 캡처되는 방 식으로 두 대 이상의 카메라가 동기화된다. 이 모드에서 카메라 중 하나는 인코더 신호를 수신하고 다른 카메라를 제어하 는 마스터다. 멀티 채널 플래시 모드는 allPIXA 시리즈 카메 라, 3D PIXA 카메라의 마스터/슬레이브 작동과 완벽하게 호 환된다. 전용 프레임 트리거를 사용하는 것이 좋다.
내부 마스터/슬레이브 인터페이스(CP000520-XXX, CP000600-XXX)가 있는 3DPIXA의 경우 카메라 링크 신호를 사용하여 트리거 신호를 카메라에 보낼 수 있다. 이렇게 하면 외부 인터페이스가 깜박일 수 있기 때문이다. 그렇지 않으면 외부 인터페이스가 동기화 케이블에 이미 사용 중이므로 플래 시 신호를 보내는 핀에 액세스하려면 적절한 브레이크아웃 케 이블이 필요하다.
