카메라/조명 컨설팅

검사대상을 똑바로 촬영하는것은 화상처리 검사에 있어 가장 중요합니다.카메라/렌즈.조명은 검사장치와 마찬가지로 없어서는 안될 아이템입니다.
특히 조명은 화상의 콘트라스트에 큰 영향을 미쳐,그 좋고 나쁨에 따라 화상처리의 정밀도가 결정된다고 해도 과언이 아닙니다.

ViSCO에서는 검사정밀도/검사조건을 고려하여 고객의 수요를 만족시킬수 있는 최고의 광학조건을 제안해 드립니다.

카메라 선정 포인트

카메라 선정 포인트로서 다음 3가지를 들수 있습니다.

  1. 대상물 사이즈
  2. 검사위치
  3. 결함으로 검출되는 상처나 이물 사이즈

또한 다음 조건을 만족시킬 필요가 있습니다.

  • 대상물을 크게 비춤
  • 대상물에 핀트를 맞춘 화상을 비춤
  • 밝고 선명한 화상을 비춤

2가지 촬영방식

영역센서 카메라

영역센서 카메라

2차원 화상을 취득하는 화상처리 시스템에서 가장 보편적으로 사용되는 촬영방식 입니다.화상 사이즈는 카메라에 따라 결정됩니다.스트로보 조명을 이용하여 움직이는 대상물에 대해 화상취득을 실시할 수 있습니다.대부분 경우[30만 화소 카메라],[500만 화소 카메라]로 표현됩니다.

라인센서 카메라

라인센서 카메라

1차원 화상(1렬분)을 연속 취득하여 2차원 화상을 획득하는,스캐너나 복사기와 같은 원리의 촬영방식 입니다.영역센서 카메라에 비해,큰 대상물을 유효적으로 연속 화상을 취득할 경우 가장 적합한 방법입니다.화상 취득시,카메라 또는 대상이 일정한 방향으로 움직일 필요가 있습니다.대부분 경우 [1024화소 라인카메라],[4096화소 라인카메라]로 표현됩니다

채색 카메라,흑백 카메라

흑백
카메라에서 얻는 명도 레벨을 256단계 또는 1024단계로 표시하며 그 농담화상을 기준으로 검사합니다.검사대상 표면의 상처나 오물,이물 검사나 계측 등 폭넓은 화상검사에 사용됩니다.

컬러
검사대상의 부동한 색상 검출이나,색상반점 판정 등에 효율적이지만 농담화상에 비해 3배의 데이터량으로 되기에 화상처리 장치 성능에 대한 요구가 높습니다.

화소수에 의한 검출 차이

카메라의 해상도는 결함으로 검출되는 상처나 이물의 사이즈에 의해 결정됩니다.화상 사이즈(세로 및 가로방향)가 클수록 보다 많은 정보를 얻은 화상으로서 작은 결함을 검출할 수 있습니다.

결함 검출에 4화소가 필요

예:w640mm인 대상에서 결함을 검출할 경우

30만 화소 카메라:보통 화상 사이즈=가로방향 640화소×세로방향 480화소
640mm인 대상물을 시야에 가득차게 촬영했을 경우,1mm=1화소 입니다.
즉 4mm이상의 결함을 검출할 수 있습니다.
500만 화소 카메라:가로방향 2488화소×세로방향 2050화소
500만 화소 카메라를 사용하면 0.257mm=1화소로,1mm의 결함을 검출할 수 있습니다

500만 화소 카메라

500만 화소 카메라

30만 화소 카메라

30만 화소 카메라

렌즈선정 포인트

다음 7항목이 렌즈 선정 시 중요한 포인트 입니다.

  1. 디스토션(직선성,피치,가로세로 토털피치)
  2. 밝기
  3. 주변 광량 차이(중앙과 주변의 명도 차이)
  4. 주변 해상력
  5. 텔레센트릭 성능
  6. 피사계 심도
  7. 색수차(특히 빨강과 파랑의 WD차이로 비교)

이러한 항목을 하나하나 검증하고 숫자로 관리하는것은 힘들지만 [격자차트]의 화상을 촬영하여 비교함으로써 카탈로그 등 규격표에서 찾기 어려운,실용적인 내용을 알수 있어 간단하게 렌즈의 성능을 알아볼수 있습니다.

렌즈 선정 방법

준비

카메라,격자차트(가능한 한 1mm피치로 사이즈 정밀도가 높은것),피사계 심도 차트,LED조명(빨강파랑 2색 백라이트,파랑색 바조명 계3종)

렌즈 조정

돌리개는 개방하여 평가(텔레센트릭 성 평가만 돌림)
핀트조정이 있을 경우 가장 멀게(FAR,무한)조정
화상 명도는 카메라의 노광시간에 따라 조정

촬영대상과 촬영화상

격자차트
청색조명 핀트를 맞춰 1장과,그 상태에서 적색으로 교체하여 1장(합계 2장)을 촬영합니다.
렌즈 개체의 명도를 비교할 때,조명 광량을 일정하게 하여 각각 촬영합니다.
피사계 심도 차트
청색조명에서 돌림개방과 돌림막은 상태에서 각 1장(합계 2장)을 촬영합니다.

1.격자차트를 청색/적색 조명으로 촬영(색수차 평가에 사용됩니다)

청색조명에서
핀트를 맞춘 대상

청색조명에서 핀트를 맞춘 대상

청색조명 핀트 위치에서 그대로 적색조명으로 교체한 대상※모호해 짐

청색조명 핀트 위치에서 그대로 적색조명으로 교체한 대상※모호해 짐

2.피사계 심도 차트 (텔레센트릭 성,피사계 심도 평가에 사용됩니다)

돌림개방으로 피사계
심도가 얕은 화상

돌림개방으로 피사계 심도가 얕은 화상

돌림막음으로 피사계 심도를 깊게 한 화상※텔레센 성 평가

돌림막음으로 피사계 심도를 깊게 한 화상※텔레센 성 평가

3.격자차트를 촬영(주변 광량 차이,주변 해상력 평가에 사용됩니다)

3.격자차트를 촬영(주변 광량 차이,주변 해상력 평가에 사용됩니다)

4.격자차트의 피치/오프셋(높이)를 계측 (디스토션 평가에 사용됩니다)

4.격자차트의 피치/오프셋(높이)를 계측 (디스토션 평가에 사용됩니다)