과일, 콩 또는 곡물 검사와 같은 일반적인 선별 애플리케이션의 비전 시스템 설계자들은 종종 "프리즘 카메라가 3라인 카메라보다 더 유리한가요? 그렇다면 그 이유는 무엇인가요?"라는 질문을 합니다.
이 주제에 대해 자세히 살펴보도록 하겠습니다.
선별 장치는 사전 정의된 매개변수를 기반으로 색상, 크기, 모양 및 구조에 따라 개체를 정확하게 분류하여 통과 또는 탈락 여부를 결정하는 자동 검사에 사용됩니다. 이는 품질을 보증하면서 수율을 극대화할 수 있는 비용 효율적인 솔루션입니다.
개체의 크기와 길이가 다양하고 지속적으로 빠른 속도로 이동하는 애플리케이션의 경우, 특정 결함을 더 잘 감지하기 위해 개체를 한 라인씩 스캔하는 라인 스캔 카메라를 사용합니다.
라인 스캔 카메라는 크게 2가지 유형으로 분류할 수 있습니다.
- 싱글 센서 멀티 라인 카메라. 멀티 스펙트럼 애플리케이션을 위한 일반적인 구성으로는 듀얼 라인 보간 컬러, RGB 3라인 및 RGB+NIR 4라인 등이 있습니다.
- 멀티 센서 프리즘 기반 카메라. 일반적으로 3채널(R-G-B) 및 4채널(R-G-B-NIR) 구성이 사용됩니다. 라인 센서가 프리즘 블록에 장착되어 프리즘 내부에서 광 분리가 이루어지기 때문에 광학 해상도가 동일하게 유지됩니다.
프리즘 블록 내부에서의 광 분리.
2가지 유형의 라인 스캔 카메라 모두 고속 이미징이 가능하지만, 이미지의 품질은 크게 다를 수 있습니다. 개체의 속도, 위치 및 방향을 알 수 없고 예측할 수 없는 선별 애플리케이션에서는 프리즘 기반 카메라를 사용하는 것이 권장됩니다.
속도가 변하거나 속도를 알 수 없고 예측할 수 없는 경우:
개체가 무작위로 구르거나 움직이는 경우, 방향과 위치가 조금씩 바뀌기 때문에 이미지 캡처가 어려울 수 있습니다.
3라인 카메라의 센서는 스캔 방향으로 배열되어 있는 3개 라인(컬러 채널당 1개)으로 구성되어 있습니다. 이러한 구조는 타겟의 특정 라인에 대한 색상 정보가 별도의 3개 시점에서 캡처된 후 카메라 내부 알고리즘에 의해 합쳐진다는 것을 의미합니다. 이 공간 보상 알고리즘은 3개 라인 캡처 사이에 발생할 수 있는 개체의 방향 변화를 처리할 수 없기 때문에 이미지 왜곡 또는 후광 효과라고 불리는 색 줄무늬가 발생할 수 있습니다.
3라인 카메라의 각 라인은 1픽셀 이하의 라인 간격으로 분리되어 있어, 각 색상에 약간의 광학적 위치 변화가 발생합니다.
반면 프리즘 기반 카메라의 경우, 모든 개별 광선이 1개의 광학 경로를 따라갑니다. 즉, 1개 라인을 내부적으로 분할하여 모든 컬러 채널에서 동일한 라인 캡처를 활용하기 때문에 3라인 모두 타겟으로부터 동일한 길이를 가질 수 있어 개체의 속도나 위치가 변하더라도 캡처된 컬러 데이터의 품질에 영향을 주지 않습니다. 따라서 개체의 방향이 계속 바뀌더라도 프리즘 카메라의 싱글 광학 경로를 통해 각 센서의 각 픽셀이 동시에 정확하게 동일한 지점에 초점을 맞출 수 있습니다.
컬러 및 멀티스펙트럼 이미징을 위한 프리즘 기반 라인 스캔 카메라와 단일 센서 멀티라인 카메라를 비교하는 무료 백서를 다운로드할 수도 있습니다.
도움이 필요하신 경우 JAI로 문의하세요:
고속 라인 스캔 애플리케이션 요건에 맞는 완벽한 카메라를 찾으실 수 있도록 도와드리겠습니다.