공정 효율과 품질을 동시에 잡는 고정밀 필름 제조 솔루션
높은 검출률로 오류 이미지를 분류 및 분석
- 고객
- R.A.M. Ltd.
- 위치
- 독일
- 날짜
- 2018
필름과 같은 밴드 소재의 생산에서는 반품 및 비용이 많이 드는 재작업을 방지하기 위해 최종 고객에게 결함 없는 품질을 제공하는 것이 중요합니다. R.A.M. GmbH의 검사 시스템(프레임 그래버 통합)은 필름 전체 표면을 고해상도로 신뢰성 있게 검사할 수 있도록 해줍니다. 이 시스템은 검출된 결함을 신속하고 정확하게 구분하여, 적시에 품질 보증 조치를 취할 수 있도록 지원합니다.
검사 시스템은 어떻게 작동하나요?
필름 생산 준비가 완료되면, 이에 맞는 라인 스캔 카메라가 작동을 시작합니다. 고해상도 CoaXPress 그레이스케일 카메라는 8비트 이미지 뎁스를 기반으로 이동 중인 밴드 소재의 각 픽셀에 대해 256단계의 그레이 값을 임계값으로 평가합니다. 픽셀 값이 매우 높은(=밝은) 값부터 매우 낮은(=어두운) 값까지 설정된 허용 범위를 벗어나면, 해당 필름 영역은 결함으로 판단됩니다. 결함이 감지되면, 카메라는 전체 라인 이미지를 전송하는 대신 결함이 발생한 부분만 전송하여, 보다 정밀하고 리소스를 절약하는 분석이 가능하도록 합니다.
이 검사 시스템은 필름 전면과 후면 전체를 스캔하여, 밴드 소재 내외부의 결함을 탐지합니다. 웹 폭 50mm부터 최대 10m까지 대응 가능하며, 예를 들어 CD(Cross Direction) 방향 해상도 81,920픽셀은 16k 카메라 5대를 병렬로 연결하여 구현합니다(확장 가능). 시스템은 초당 40,000라인의 스캔 속도를 손쉽게 구현할 수 있으며, 투과광, 브라이트 필드, 다크 필드 또는 반사광을 위한 형광등 및 LED 라인 조명이 조명 소스로 사용됩니다.
고속·고해상도 검사를 위한 프레임 그래버
기존에 사용되던 2k 카메라는 속도, 해상도, 이미지 품질에 대한 높은 요구 사항을 충족하기 어려워, 통합형 프레임 그래버가 탑재된 최대 16k 해상도의 CMOS 라인 스캔 카메라로 교체되었습니다. 이 카메라들은 프레임 그래버의 FPGA 프로세서에서 이미지 전처리가 가능합니다.
8k 카메라 1대만으로도 0.2mm 크기의 일반적인 결함을 필름 소재에서 누락 없이 검출할 수 있을 정도로 매우 작은 결함 탐지가 가능합니다. 더 높은 요구 사항이 있는 경우에는, 프레임 그래버를 탑재한 4k, 8k 또는 16k 카메라를 이더넷을 통해 병렬로 구성하는 것도 가능합니다.
VisualApplets 기반 맞춤형 이미지 처리 솔루션
프레임 그래버의 FPGA 프로세서는 VisualApplets라는 그래픽 개발 환경을 통해 특수 이미지 처리 어플리케이션에 맞게 개별적으로 프로그래밍할 수 있습니다. 예를 들어, 센서 보정을 통해 캡처된 픽셀을 올바른 순서로 정렬할 수 있으며, 또 다른 어플리케이션에서는 검출된 결함을 카운트하고 분류합니다.
광학적 결함은 먼지/겔, 번자국, 피쉬아이, 이물질, 내포물, 벌레 등 결함 유형별로 자동 분류되며, 해당 결함은 이미지뿐 아니라 심볼과 그래픽 형식으로도 실시간 표시됩니다. 이러한 결함에 대한 그레이스케일 이미지(결함 영역 표시)는 추가적인 평가를 위해 활용할 수 있습니다.
공급업체와의 협력을 통해 필름 제조 품질이 향상되었습니다. 이제 필름 상의 결함을 원하는 고해상도와 설정된 허용 오차 범위 내에서 고속으로 감지, 분류 및 신속하게 평가할 수 있습니다.
비전 시스템의 주요 기능
25µs의 초단 노출 시간으로 고속 라인에서도 안정적인 이미지 캡처 및 높은 처리량 확보
VisualApplets를 활용한 FPGA 기반 맞춤형 이미지 처리 – 별도 하드웨어 없이 유연한 어플리케이션 구현
FPGA에서의 실시간 사전 분석으로 불필요한 데이터 전송 최소화, 시스템 성능 극대화
소프트웨어 변경 및 카메라 시스템 업데이트를 독립적으로 빠르게 수행 가능
기본적인 사전 지식만 있다면 VisualApplets 프로그래밍은 간단하고 직관적 – 교육 부담 최소화
해당 솔루션용 제품들
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