소프트웨어

VisualApplets

보다 강력한 비전 시스템을 위한 솔루션

VisualApplets를 통해 Basler의 FPGA 전문가들은 효율적이고 고성능의 이미지 전처리를 개발합니다 RAW-JPEG 압축 , 블롭 분석 및 이미지 데이터 최적화 및 축소를 위한 다양한 오퍼레이터를 통해 데이터 용량이 증가하는 환경에서도 비전 시스템은 더욱 빠르고 안정적으로 동작합니다.

  • 린 컴퓨팅 아키텍처

    CPU 기반 이미지 처리와 비교하여 FPGA는 높은 안정성과 실시간 처리가 가능한 경량 비전 시스템을 구현할 수 있습니다.
  • 맞춤형 서비스

    즉시 적용 가능한 솔루션 , 개념 검증 또는 내부 개발 여부와 관계없이 적합한 서비스 패키지를 제공합니다
  • 시간 절감

    전처리 시뮬레이션 및 최적화를 통해 개발 단계에서 시간이 많이 소요되는 FPGA 구현 과정을 줄일 수 있습니다
  • 실시간 처리 성능

    3 ns 이하의 지연 시간으로 카메라 , 조명 및 액추에이터를 고정밀로 트리거링합니다
소프트웨어

20년 이상 검증된 기술

간편한 FPGA 프로그래밍 개념은 처음부터 큰 확신을 주었습니다. VisualApplets는 고성능 비전 시스템에서 그 진가를 발휘합니다.
올리버 그레프(oliver graeff)
올리버 그레프(oliver graeff)
MSTVision 부사장, 전무 이사
약 800건의 성공적인 프로젝트 수행 경험을 바탕으로, 애플리케이션을 효율적이고 미래 대응 가능하게 구현할 수 있는 노하우를 보유하고 있습니다
케빈 회플(Kevin Höfle)
케빈 회플(Kevin Höfle)
비전 시스템 컨설턴트

이미지 데이터 정리

최적화된 이미지 데이터 품질 확보

다양한 고성능 오퍼레이터를 활용하여 취득된 이미지를 최적화합니다 픽셀 오류 , 기하학적 왜곡 , 노출 불균일 , 색상 정확도 저하를 안정적으로 최소화합니다.
일관된 고품질 이미지는 후속 처리 단계에서 최상의 분석 결과를 보장합니다.

HDR

매우 어두운 영역과 매우 밝은 영역이 동시에 존재하는 장면에서도 높은 디테일 표현 , 예: 반사도가 높은 표면

HDR에 대해 자세히 알아보기

음영 (Shading) 보정

전체 이미지에서 균일한 픽셀 값을 확보하기 위해 조명 불균일을 보정

음영(Shading) 보정에 대해 자세히 알아보기
산업용 이미지 처리를 위한 히스토그램 균일화

히스토그램 균일화

그레이 값 또는 컬러 값의 분포를 균일하게 하여 대비 향상

이미지 데이터 정리를 위한 주요 오퍼레이터

데드 픽셀 보정

화이트 밸런싱

음영 보정 (플랫 필드 보정)

선명도 및 블러 보정

노이즈 감소 평평균화 또는 다양한 필터 적용 , 예: 스무딩 필터를 통한 처리

HDR (High Dynamic Range)
과도하게 밝거나 어두운 이미지 영역 보정

아핀 변환 등을 통해 구조의 모양을 정규화하기 위한 기하학적 정류

대비 최적화,
예를 들어 이미지 캡처 중에 이미 룩업 테이블(LUT)을 통한 대비 최적화

히스토그램 균일화 및 스트레칭

컬러 공간 변환

필터링

만약 귀하가 필요로 하는 연산자가 당사의 표준 제품군에 아직 포함되어 있지 않다면, 당사는 귀하의 데이터, 워크플로우 및 성능 요구 사항에 정확히 부합하도록 귀하의 용도에 맞춰 특별히 개발해 드리겠습니다.

프로젝트 지원 요청하기

데이터 감소

핵심에 집중하기

관련 정보를 손실하지 않으면서 이미지 데이터를 크게 줄입니다.
블롭 분석 및 효율적인 RAW-JPEG 압축과 같은 지능형 프로세스를 프레임 그래버에서 적용하여, 데이터 볼륨을 소스 단계에서 직접 감소시킵니다.
또한 전처리 기능을 카메라로 이전하여 이미지 처리 프로세스의 효율을 더욱 향상시킵니다.

결과:
더 낮은 대역폭 및 메모리 요구사항 , 더 낮은 하드웨어 및 클라우드 비용 , 더 빠른 후속 처리 속도 - 이미지 데이터의 전체 정보 가치를 유지하면서 구현

전극 코팅 예시: 이미지 영역 중 약 2%만이 관련성이 있으며, 보다 상세한 분석이 필요하고 추가 처리가 이루어져야 합니다.

Blob 분석을 통한 유효 이미지 영역 식별

FPGA 프로그래밍 환경 VisualApplets를 통해 블롭 분석을 포함한 다양한 이미지 처리 작업을 효율적으로 구현할 수 있습니다. 이 과정에서 연속된 픽셀 영역은 배경과 분리되어 독립적인 객체(바운딩 박스인식하고)로 , 면적 , 윤곽선 길이 , 바운딩 박스 좌표 등의 특징으로 표현됩니다(분류).

전처리 단계에서 블롭 분석이 수행되면, 이미지 데이터가 최초로 저장되기 전에 세그멘테이션이 이루어집니다.
그 결과, 관심 영역(ROI)만 후속 처리되므로 전송 및 저장되는 데
이터 양을 크게 줄일 수 있습니다.

동일한 이미지 품질을 유지하면서 이미지 데이터 용량을 줄이기 위한 JPEG 압축
의료용 액체 백 예시: 강한 JPEG 압축에도 불구하고 이미지 품질 저하는 최소화되며, 요구사항에 따라 적절한 품질을 선택하여 라벨과 같은 중요한 디테일을 충분히 판독 가능하게 유지할 수 있습니다.

RAW-JPEG 압축: 메모리 효율 최적화를 위한 조정 가능한 이미지 품질

센서 해상도 , 프레임 속도 , 컬러 이미징 사용 증가에 따라, 카메라와 프레임 그래버 간 데이터 전송 속도는 CoaXPress-over-Fiber 기준 최대 100 Gbit/s까지 도달할 수 있습니다. 많은 애플리케이션에서 추적성 및 품질 보증을 위해 이미지를 저장해야 하므로, 메모리 요구사항이 빠르게 증가합니다.

VisualApplets 개발 환경을 사용하면 이미지 처리 및 압축 알고리즘을 프레임 그래버에 구현하여 RAW 이미지 데이터를 JPEG로 직접 압축할 수 있습니다. 이는 동일한 애플리케이션별 이미지 품질을 유지하면서 데이터 볼륨을 크게 줄이고, 메모리 요구사항을 낮춰 전체 시스템 비용을 절감합니다.

또한 프레임 그래버에서 FPGA 기반으로 구현되기 때문에 전체 인터페이스 속도를 유지한 상태로 처리가 이루어집니다. 이는 센서의 처리 속도를 제한할 필요가 없음을 의미합니다.

FPGA 기반 솔루션과 더 높은 효율을 가장 빠르게 구현하는 방법? Basler를 통해서만 가능합니다.

산업용 카메라와 프레임 그래버에 탑재된 FPGA는 모두 효율적인 이미지 전처리를 가능하게 하며 CPU와 GPU의 부하를 줄입니다. 그러나 프레임 그래버의 FPGA는 훨씬 더 많은 리소스를 제공하므로, 복잡하고 다양한 애플리케이션에 대해 더 높은 유연성을 제공합니다. 반면 카메라는 보다 컴팩트하고 고도로 통합된 솔루션에 최적화되어 있습니다. VisualApplets를 통해 구현은 빠르고 효율적으로 이루어집니다.

VisualApplets용 프로그래머블 FPGA가 적용된 프레임 그래버
성능 (Performance)

프레임 그래버에서의 프로그래머블 FPGA

CoaXPress-over-Fiber , CoaXPress-12 또는 Camera Link 기반 프레임 그래버에서의 이미지 전처리는 전체 이미지 처리 프로세스에서 핵심적인 중간 단계입니다. 프로그래머블 프레임 그래버 Basler는 데이터 소스 단계에서 애플리케이션별 이미지 전처리를 직접 수행할 수 있도록 지원합니다.

목표 지향적인 이미지 데이터 정리와 지능적인 데이터 볼륨 감소를 통해, 실제로 필요한 정보만 전달됩니다. 이를 통해 안정적이고 손실 없는 데이터 처리가 가능하며, 필요한 대역폭을 줄이고 호스트 시스템의 CPU 리소스 부담을 크게 완화합니다. 동시에 지연 시간은 최소화되고 실시간 요구사항을 안정적으로 충족할 수 있습니다. 그 결과, 고난도 머신비전 애플리케이션을 위한 훨씬 더 효율적이고 확장 가능하며 안정적인 전체 시스템 아키텍처를 구현할 수 있습니다.

VisualApplets를 통한 프로그래머블 FPGA가 적용된 ace 2 Pro 산업용 카메라
맞춤 설정

카메라에서의 FPGA

Basler 카메라는 디베이어링 , 컬러 안티에일리어싱 , 이미지 샤프닝 , 노이즈 저감과 같은 기본 전처리 기능을 제공합니다. 인터페이스 또는 컴퓨터 시스템의 데이터 처리 속도나 연산 성능이 제한적인 경우, 카메라에서 수행되는 데이터 처리는 전송 시간과 처리 시간을 줄여 전체 애플리케이션 처리량을 향상시킵니다.

또한 고객 맞춤형 전처리 단계는 GigE 및 USB 인터페이스를 사용하는 ace 2 Pro 카메라에 구현할 수 있습니다. 카메라 내부에서의 데이터 감소 및 최적화는 전송 및 연산 요구사항을 추가로 줄이고, 호스트 시스템의 부담을 효과적으로 완화합니다. 기본 기능 외에도 필터링 또는 컬러 공간 변환과 같은 애플리케이션별 알고리즘도 구현할 수 있습니다.

FPGA 솔루션의 적용 분야

대량의 이미지 데이터와 높은 프레임 속도가 요구되는 환경에서는 FPGA 가속 컴퓨팅이 항상 효과적입니다.

PCB 어플리케이션

PCB 검사

PCB 검사에서는 대량의 데이터를 실시간으로 분석해야 합니다. FPGA 기술은 부품 누락이나 쇼트와 같은 결함을 즉시 검출할 수 있도록 합니다. 일정한 지연 시간은 생산 공정에서 정밀한 클록 동기화를 보장합니다.
플랫 패널 디스플레이 검사

디스플레이 검사

디스플레이는 초고해상도로 미세한 결함까지 검사됩니다. FPGA는 이미지 데이터를 입력과 동시에 필터링하거나 압축하고, 여러 영역을 병렬로 처리합니다. 이를 통해 CPU 또는 GPU 대비 더 빠르게 결함을 검출할 수 있으며, 결과를 생산 제어 시스템에 즉시 전달할 수 있습니다.
Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing elit.

웨이퍼 검사

웨이퍼는 미세한 결함도 막대한 비용으로 이어지기 때문에 최고 수준의 정밀도로 검사해야 합니다. FPGA 기반 시스템은 대량의 이미지 데이터를 안정적이고 효율적으로 처리합니다. FPGA에서의 전처리는 데이터 볼륨을 줄이고 소프트웨어 지연으로 인한 지체를 방지합니다.
Webinar Teaser Image Battery Inspection

배터리 검사

불량 배터리 셀은 안전 리스크를 초래합니다. FPGA 기반 처리는 균열 및 용접 결함을 실시간으로 검출합니다. 수백만 개의 셀을 최대 속도로 병렬 검사할 수 있으며, 검사 결과는 즉시 분류 시스템을 제어하여 불량 셀이 지연 없이 선별됩니다.

성능 (Performance)

전체 서비스 또는 지원 솔루션으로서의 하이엔드 이미지 처리

풀 서비스 구현 , 개념 검증 기반 공동 개발 또는 지원 솔루션 여부와 관계없이, Basler의 고급 이미지 처리 툴과 제품별 전문성을 통해 개발 리스크를 줄이고 시장 적용 가능한 FPGA 솔루션을 보다 빠르게 구현할 수 있습니다.

프레임 그래버 서비스 및 FPGA 프로그래밍

1. 구현:
풀 서비스 패키지

요구사항 분석부터 최종 솔루션까지 , FPGA 설계 및 하드웨어 통합을 포함하여 제공합니다.

서비스 예시:

  • 운영 기능 프로그래밍을 포함한 하드웨어 구현

  • 요구사항에 맞춘 신규 기능 개발

  • VisualApplets 인터페이스 확장

  • 드라이버 개발 및 SDK 커스터마이징

프로젝트 지원 요청하기


FPGA 가속 컴퓨팅 기반 이미지 처리 솔루션

2. PoC (Proof of Concept):
아이디어부터 프로토타입까지 5일 이내 구현

Basler의 솔루션이 요구사항을 충족하는지 확인하고 싶으신가요? 개념 검증의 일환으로 애플리케이션의 구현 가능성을 함께 검토합니다. 실제 환경을 시뮬레이션하고 성능을 검증하며 프로젝트에 최적화된 하드웨어 구성을 도출합니다.

투자 이전 단계에서도 5영업일 이내에 의사결정을 위한 신뢰성 있는 검증 결과를 제공합니다.

Proof of Concept 요청
Basler에서의 프로젝트 수행

3. 기술 지원

이미지 처리에 대한 경험이 있으며 VisualApplets를 직접 활용하고 싶으신가요? 설계 과정에서 어려움이 있을 경우, 문의에 대한 답변과 기술 지원을 제공합니다.
또한 데모를 통해 VisualApplets를 보다 쉽게 시작할 수 있도록 지원합니다. 요구사항을 기반으로 툴을 소개하고 함께 검토하며, 기본 개념을 정립하여 자체 이미지 처리 프로젝트를 구현하거나 기존 설계를 최적화할 수 있도록 지원합니다.

서비스 예시:

  • 프로젝트 관련 VisualApplets 작업에 대한 컨설팅 및 지원

  • 옵션: 초급 및 고급 사용자를 위한 VisualApplets 워크숍 , 드래그 앤 드롭 기반 기능 구성 , 실제 설계 개발 및 애플리케이션 시뮬레이션 포함

지원 요청

VisualApplets 소프트웨어에 대한 추가 정보

제품과 어플리케이션에 대해 자세히 알아보세요. 포괄적인 자료를 통해 세부 정보에 대해 알아볼 수 있습니다.

어떻게 도와드릴까요?

제품 선택에 대한 조언을 드리고 고객의 ‍어플리케이션에 적합한 솔루션을 찾아드립니다.