머신비전 위한 고성능 라인스캔 이미징 장벽 낮추다!

앤비젼, 텔레다인달사의 ‘Linea CMOS 라인스캔 카메라’ 출시

앤비젼은 국내에 독점 공급 중인 텔레다인달사(Teledyne DALSA)의 라인스캔 카메라인 ‘Linea 시리즈(Linea Mono 4K 80kHz CL, Linea Mono 2kK 80kHz CL)’를 출시한다고 밝혔다.낮은 비용으로 높은 가치를 선사하고 풍부한 기능을 갖춘 Linea 카메라는 가격적으로 경제적일 뿐 아니라, 높은 속도 및 유연성을 함께 제공해 머신비전 애플리케이션의 주류 시장에서 큰 역할을 할 것으로 기대된다.

김 미 선 기자

최근 앤비젼이 국내에 소개한 ‘Linea 카메라’는 작은 폼팩터(Form Factor)로 제공되는 텔레다인달사의 첨단 CMOS 라인스캔 이미지 센서 기술을 통해, 전례 없는 낮은 비용으로 풍부한 기능을 확보한 제품이다. 2K 및 4K 해상도로 사용할 수 있는 Linea 흑백 카메라는 80kHz의 빠른 Line Rate와 높은 감도를 제공한다. 또한, 2K 및 4K 흑백 모델은 기존 카메라들보다 저렴한 가격으로 높은 경쟁력을 자랑한다.

텔레다인달사의 베흐남 라시디아(Behnam Rashidia) 시니어 프로덕트 매니저(Senior Product Manager)는 “Linea 라인스캔 카메라 시리즈는 텔레다인달사의 고성능 카메라를 매우 경제적인 가격으로 구매하고자 하는 사람들을 위한 새로운 진입점을 제공한다”면서, “오늘날의 Camera Link 인터페이스 및 GigE Vision 모델을 갖춘 새로운 라인스캔 제품군으로 높은 속도 및 감도, 그리고 뛰어난 가격 경쟁력을 갖춘 제품을 제공하게 돼 기쁘다”고 말했다.

경제적이며 낮은 전력으로 사용 가능한 Linea 카메라는 소형 크기로 제공돼 우편 및 소포 검사, 재료 등급 평가, 식품 검사, 웹 검사, 교통안전, 의약품 검사 등과 같은 일반 머신비전 애플리케이션에 적합하다. 또한, Linea 시리즈는 지난 4월 15일부터 17일까지 보스턴에서 열린 ‘AIA Vision Show’에 전시돼 많은 관심을 받았다.

20DN/nj/㎠의 높은 반응성

Linea 카메라는 싱글 라인(Single Line)으로 16DN/nj/㎠의 고감도를 자랑한다. 특히, 이 제품은 텔레다인달사의 최신 CMOS 디자인을 통해 기존 싱글 라인스캔 카메라가 가지고 있었던 한계를 뛰어 넘은 제품으로 평가받고 있다.

Linea의 반응도는 기존 10㎛ 픽셀 사이즈, 듀얼 라인(Dual Line)으로 구현할 수 있었던 감도를 넘어서는 수준이며, 싱글 라인스캔의 유연한 사용, 7.04㎛의 작은 픽셀 사이즈로 인한 Effective F/# 향상 효과로 시스템 구성시 더욱 유리하게 사용 가능하다.

강력한 FFC 기능으로 검출력 향상

Linea는 이미 시장에 출시된 일반적인 저가형 카메라에서 보기 힘든 강력한 FFC(Flat Field Correction) 기능을 제공해 검출력을 향상하고 장비 업체의 노력을 줄일 수 있다.

CMOS 이미지 센서의 제조 공정상 한계와 카메라 회로의 비선형적 동작으로 인해, 픽셀 간 반응(Response) 편차는 불가피하게 발생할 수밖에 없다. 이는 이미지 불균일성으로 나타나는데, 이에 대한 보상(FFC)은 결함을 검출해 내는 머신비전 애플리케이션에서 필수적이다. 또한 렌즈 음영 효과(Lens Shading Effect), 조명의 불균일성, 온도 변화 등과 같은 시스템 구성상 제약사항과 사용상 환경변화의 보상을 위해서도 FFC 기능은 반드시 필요하다.

Linea 카메라는 PRNU(Photo-response Non-uniformity)와 FPN(Fixed Pattern Noise) 등 2개의 계수를 보상하는 알고리즘을 제공하고, Genicam GUI를 사용해 간편하고 직관적으로 실행한다.

Linea는 제조사가 제공하는 기본 FFC 설정 외에도 추가로 사용자가 설정할 수 있는 8개의 설정을 지원해 다양한 현장 환경과 요구 사항을 충족하는 최상의 보정(Calibration) 결과를 제공한다. 여러 개의 사용자 설정을 사용해 트리거 모드, 노출 시간, 게인, 주변 온도, 비트 심도 등과 같은 카메라의 다양한 설정 상태에서 다양한 FFC 보상 값을 적용해 검사 환경 및 조건과 관계없이 최고의 검사 결과를 얻을 수 있다.

이미지 품질(Image Quality) 향상

Linea는 텔라다인 달사의 최신 CMOS 센서 기술을 채용해 기존 CCD 카메라에서 나타났던 이미지 아티팩트(Image Artifact)를 완벽히 제거함으로써 이미지 품질(Image quality)도 향상시킨다.

일부 CCD 센서의 경우 필름 검사, 웹 검사 등의 애플리케이션에 사용될 경우 가·감속 구간에서 사용하기에 제약사항이 있었다. 이를테면, 저속 구간에서 축적되는 암전류 노이즈(Dark Current Noise)로 인해 이미지를 촬영하면 일부 구간에서 밝은 이미지가 나타나는 현상이 있었던 게 사실이다. 그러나 Linea의 CMOS 이미지 센서에서는 각 픽셀에서 출력을 판독(Readout)하기 전에 리셋함으로써 이러한 현상이 발생하는 것을 사전에 방지한다.

이 외에도 서로 다른 출력 채널(Output Channel)을 사용해 나타났던 탭 부조화(Tap Mismatch), 현재 라인의 판독과 다음 라인의 노출이 겹칠 때 생기는 노출 피드스루(Exposure Feedthrough) 등의 이미지 아티팩트 모두를 제거해 우수한 품질의 이미지를 얻을 수 있다.

PoCL 적용(Xtium 프레임 그래버)

한편, Linea를 Xtium 프레임 그래버와 함께 적용하면 PoCL(Power over CameraLink) 기능이 지원된다. Camera Link 데이터 케이블을 통해 프레임 그래버에서 전원이 공급되므로 추가적인 부품이 필요하지 않고 배선 작업도 간편하다.

FA Journal 김 미 선 기자 (fa@infothe.com)