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화상 처리에서의 조명

종이 조각에 쓰여 있는 글을 읽을 수 없을 경우 대개 해결 방법은 간단합니다. 조명으로 글을 비추는 것입니다. 종이에서 흐릿한 윤곽선을 보려면 불빛에 더 가까이 대면 좀 더 눈에 잘 보입니다. 다시 말해 조명 유형과 강도에 따라 차이가 생기는 것입니다.

내 애플리케이션에 맞는 조명을 찾으려면 어떻게 해야 할까요?

카메라, 센서, 광학 기기 및 소프트웨어와 함께 조명이 주요 요소인 화상 처리 시스템에서도 이는 사실입니다. 사용 가능한 자연광이 부족하거나 빛의 구성이 잘못된 경우 애플리케이션에 외부(추가) 인공 조명이 필요합니다. 최적의 조명을 위해 돈을 투자하는 것은 프로그래밍과 이미지 분석 비용 모두를 절감시켜 줍니다. 따라서 시간을 내 애플리케이션에 맞는 조명을 신중히 선택할 필요가 있습니다. 제대로 선택한 조명 시스템은 이미지 품질에 영향을 주며 이로 인해 화상 처리 시스템의 효율에도 영향을 줍니다.

조명

조명 유형과 기법이 많긴 하지만 걱정할 필요는 없습니다. 애플리케이션 중 80%는 다음 세 가지 솔루션 중 하나와 잘 어울립니다.

  • 링 라이트

  • 바 라이트(스포트라이트 포함)

  • 백라이트
링 라이트, 바 라이트, 백라이트

조명 시장의 뚜렷한 트렌드는 LED로의 전환입니다. 할로겐이나 형광 조명에 비해 저렴하면서 더 효율적입니다. 여러분의 시스템에 맞는 조명을 선택하기 위한 절차는 간단합니다. 먼저 확인할 피사체의 특징을 파악해야 합니다. 평가할 피사체의 특징들이 중요합니다. 피사체 구성 소재는 무엇입니까? 빛을 반사하나요, 아니면 흡수하나요? 구조, 형태 및 색상 종류는 무엇입니까? 피사체의 운동, 주변광 조건 및 피사체까지의 거리 역시 조명 선택에 영향을 줍니다. 일단 이러한 요소들이 파악되고 나면 조명 유형을 선택하거나 최소한 간단한 옵션 목록을 작성하기가 비교적 쉬워집니다.

동일한 애플리케이션

피사체 조명 각도도 중요합니다. 그 이유를 몇 가지 들어보이겠습니다. 스크래치를 파악하기 위해 비전 시스템을 사용하려면 측면에서 조명을 이용하는 것이 바람직합니다. 그러면 스크래치는 카메라 방향으로 입사광을 반사해 밝게 보이게 합니다.

이와 대조적으로 스크래치를 보고 싶지 않고 오히려 숨기고자 한다면 링 라이트를 이용해 위에서 비추는 방식으로 다양한 각도에서 피사체를 비춰 그림자가 생기지 않도록 해 색상 및 인쇄된 요소들과 같은 다른 특징을 간섭 없이 볼 수 있게 합니다.

붉은 등 아래의 붉은 색 캔디와 압점 탐지 - 조명 색상의 역할

사실적인 컬러 재현이 필수라면 컬러 카메라와 함께 반드시 백색 조명을 사용해야 합니다. 컬러와 관련된 특성을 감지할 수 있다면(예: 물체에 붉은 색 점이 있는 경우), 항상 컬러 재현이 필요하지는 않습니다. 이러한 특징들은 컬러 조명을 사용하면 모노크롬 카메라의 흑백 이미지에도 흔히 나타납니다. 빨간색 캔디를 파란색과 구분해야 하는 검사 작업을 상상해 보십시오. 방법은 빨간 빛을 사용하는 것입니다. 빨간색 캔디는 빨간 빛을 완전 반사해 매우 밝게 표시되는 반면 파란색 캔디는 빛을 흡수해 어둡게 표시됩니다. 따라서 광원은 비전 시스템의 결정적 요소입니다. 모노크롬 광원은 렌즈에서 색수차 효과를 발생시키지 않기 때문에 보다 선명한 재현이 가능한 경우가 많습니다.

동일한 애플리케이션

또 하나의 옵션은 플래시 LED 조명을 사용하는 것입니다. 이 특수 조명은 근로자에게 피로감을 주지 않는 선에서 사용해야 합니다. 플래시 기법의 이점은 발열이 적어 조명 모듈을 더 밝게 만들 수 있고 수명이 길다는 점입니다. 최적의 플래시 조명을 위해 컨트롤러가 필요한 경우가 많긴 하지만 이미 우수한 조명 시스템에는 대부분 컨트롤러가 내장되어 있어 구성하기 쉽습니다.

또 다른 장점은 특정 파장의 빛을 사용할 경우 보이지 않는 특성을 표면화할 수 있다는 것입니다. 이 방식은 적외선(IR)을 사용해 과일의 멍 자국을 탐지하는 등의 작업에 매우 효과적입니다. 적외선은 사람의 눈에는 보이지 않습니다.

올바른 조명 시스템을 찾으려면 어떻게 해야 할까요?

많은 고객들이 사용할 애플리케이션을 위한 조명 시스템을 직접 제작합니다. 이는 주장에 따르면 가장 저렴하고 작업에 가장 잘 맞는 솔루션이라고 합니다. 하지만 사내 담당 직원이 자주 조명 구성 요소를 관리하느라 자신의 본래 업무를 소홀히 하게 됩니다. 이런 식의 수입 손실을 생각했던 비용 절감과 비교해 고려하면 정확한 판단을 할 수 있습니다. 우리 경험에 따르면 자체 설치는 고도로 전문적인 솔루션과 맞춤형 애플리케이션에서, 그리고 사내 담당 직원이 이 분야에 대한 실질적인 know-how를 갖고 있을 때만 해 볼 만한 가치가 있습니다.

올바른 조명 시스템을 찾으려면 어떻게 해야 할까요?

요약

적절한 조명은 검사 작업을 위한 성공적인 화상 처리 시스템의 필수 요소 중 하나입니다. 제대로 선택한 조명 시스템은 이미지 품질에 결정적인 영향을 주며 이로 인해 시스템의 효율에도 영향을 줍니다. 간단히 말하면 조명은 검사 작업이 효율적으로 처리되고 있는지 여부를 판단하는 데 도움이 됩니다. 여러분의 비전 시스템에 맞는 조명을 선택하는 일은 어렵지 않습니다. 애플리케이션 중 80%는 LED 링, 바 또는 백라이트 중 하나와 잘 어울립니다. 대부분의 경우 사용자가 간단히 조명을 조정하거나 최적화함으로써 이미지 밝기를 높일 수 있습니다.