실시간 리드 프레임 검사: FPGA와 CPU 프로세싱의 시스템 아키텍처 비교

이미징 측면에서는 리드 프레임이 소형화되고 재질이 더욱 반사율이 높거나 다양해짐에 따라 일관된 이미지 대비를 확보하는 것이 점점 더 어려워지고 있습니다. 진동이나 주변 광 변화와 같은 외부 요인 역시 이미지 신뢰성에 추가적인 영향을 미칩니다. 고해상도 카메라정밀하게 최적화된 광학 솔루션과, 경우에 따라 다중 스펙트럼 이미징 기술을 활용해 이러한 과제를 극복할 수 있습니다. Basler의 비전 구성 요소는 고성능 AOI 플랫폼에 완벽하게 통합될 수 있도록 설계되었으며, 최적의 이미징 조건을 지원합니다. 

처리 측면에서는 검사 라인이 시간당 10만 개 이상의 처리량을 요구하는 경우가 많아, 정확도를 유지하면서도 실시간 성능을 확보해야 합니다. 이 수준에서는 비전 시스템 아키텍처, 특히 이미지 데이터가 어떻게, 어디에서 처리되는지가 시스템 전체 성능을 제한하거나 극대화하는 핵심 요소가 됩니다. 

다음 섹션에서는 CPU 기반 처리 방식과 FPGA 기반 처리 방식을 비교하여, FPGA 아키텍처 AOI 시스템 구축자가 이러한 까다로운 요구 사항을 어떻게 충족할 수 있는지 설명합니다. 

CPU와 FPGA 기반 비전 처리 시스템의 실제 성능을 비교하는 데모를 제작했습니다. 설정 세부 사항: 동일한 5MP CXP-12 카메라를 212fps(약 1GB/s)로 구동, 동일한 PC 환경 사용, 동일한 리드 프레임 객체로 시스템을 테스트했습니다.

결론: FPGA 기반 이미지 전처리는 소스 단계에서 머신 비전 데이터 최적화 

FPGA 기반 비전 아키텍처는 고처리량, 고정밀 리드 프레임 검사에서 명확한 이점을 제공합니다. 이미지 데이터를 하드웨어에서 직접 처리함으로써 CPU 의존도를 크게 줄이고, 처리량을 향상시키며, 시스템 안정성을 강화할 수 있습니다. AOI 시스템 구축자에게 이는 단순히 성능을 향상시키는 것에 그치지 않고, 더 확장 가능하고 유지보수가 용이한 플랫폼을 구축할 수 있는 기반을 마련해 줍니다. 

VisualApplets를 사용하면 기존의 HDL 프로그래밍 없이도 복잡한 FPGA 로직을 빠르게 구현하고 수정할 수 있어, 변화하는 검사 요구사항에 신속하게 대응할 수 있습니다. 오늘날 갈수록 까다로워지는 패키징 환경에서 FPGA는 단순한 업그레이드가 아니라 전략적인 아키텍처 전환입니다.