소개: 노이즈 속에서 신호 식별하기
머신 비전 시스템은 본질적으로 컴퓨터와 로봇의 "눈"입니다. 공장에서는 이러한 디지털 카메라를 사용하여 매우 빠른 속도로 제품을 검사하고, 로봇 팔을 유도하며, 바코드를 판독합니다.
하지만 사람의 눈과 마찬가지로 카메라 센서도 지나치게 강한 빛에 영향을 받을 수 있습니다. 공장에 밝은 천장 조명이 있거나, 창문으로 들어오는 햇빛이 계속 변하거나, 반사율이 높은 금속 부품이 있으면 눈부심으로 인해 카메라가 쉽게 '눈이 먼' 상태가 될 수 있습니다. 카메라가 부품을 선명하게 볼 수 없으면 컴퓨터도 제 역할을 할 수 없습니다.
광학 필터란?
광학 필터는 카메라 렌즈 앞에 배치하는 특수 유리 또는 플라스틱 부품입니다. 로봇의 특정 용도에 맞게 설계된 선글라스와 같다고 생각할 수 있습니다.
광학 필터는 단순히 전체를 어둡게 만드는 것이 아니라 특정 유형의 광만 카메라 센서로 투과시키고 나머지는 완전히 차단하도록 설계됩니다. 이를 통해 주변 상황과 관계없이 카메라가 관찰할 수 있는 고도로 제어된 광학 환경을 조성합니다.
광학 필터의 세 가지 주요 역할
콘트라스트 생성 머신 비전에서는 콘트라스트가 매우 중요합니다. 녹색 잎 더미에서 빨간 사과를 찾으려면 빨간색은 최대한 밝게, 녹색은 최대한 어둡게 보여야 합니다. 필터로 녹색광을 차단하고 적색광을 투과시키면 사과가 뚜렷하게 부각됩니다. 이를 통해 컴퓨터 소프트웨어가 물체를 즉시 인식할 수 있습니다.
주변광 차단 공장 조명은 하루 동안 계속 달라집니다. 특정 청색 LED 광을 사용해 부품을 검사하도록 머신 비전 시스템을 설정한 경우, 유입되는 햇빛이나 노란색 천장 조명으로 인해 이미지가 손상될 수 있습니다. 청색광만 투과하는 필터를 렌즈에 장착하면 카메라는 햇빛과 실내 조명을 완전히 무시합니다. 카메라는 검출하도록 설계된 특정 청색광만 포착합니다.
눈부심 제거 카메라로 유리병, 플라스틱 포장 또는 광택 금속과 같이 반짝이는 물체를 검사할 때 조명 반사로 인해 이미지에 커다란 흰색 영역이 생길 수 있습니다. 필터는 이러한 반사광을 제거하여 카메라가 눈부심에 가려진 아래쪽 표면을 볼 수 있도록 합니다.
일반적인 머신 비전 필터 유형
시스템을 구성할 때 엔지니어는 몇 가지 표준 용어와 필터 유형을 사용합니다.
- 대역 통과 필터: 클럽의 "입장 관리원"과 같다고 생각할 수 있습니다. 매우 특정한 빛의 "대역"(또는 색상)만 통과시키고 나머지는 모두 차단합니다. 제품을 적색광으로 조명하는 경우 적색 대역 통과 필터를 사용합니다.
- 편광 필터: 이 필터는 눈부심을 줄입니다. 맑은 날 편광 선글라스를 착용하면 호수 속을 더 잘 볼 수 있는 것처럼, 편광 필터는 카메라가 광택이 있는 플라스틱 포장지 뒤에 가려진 라벨을 판독하는 데 도움이 됩니다.
- IR/UV 필터: 경우에 따라 카메라는 사람이 볼 수 없는 대상을 감지해야 합니다. 적외선(IR) 필터를 사용하면 카메라가 열을 감지하거나 어두운 곳에서 물체를 검사할 수 있습니다. 자외선(UV) 필터는 카메라가 눈에 보이지 않는 형광 접착제나 보이지 않는 잉크 표시를 감지하는 데 도움이 됩니다.
결론: 더 나은 시야, 더 나은 의사 결정
머신 비전 시스템의 판단 능력은 입력되는 이미지의 품질에 좌우됩니다. 광학 필터가 없으면 카메라는 그림자, 눈부심, 실내 조명의 변화로 인해 쉽게 혼란을 겪습니다. 적절한 필터를 사용하면 카메라가 항상 대비가 높고 깨끗한 이미지를 얻을 수 있어 컴퓨터가 매번 빠르고 정확하게 판단할 수 있습니다.
댓글 0개