조명 설계
같은 카메라라도 빛을 어느 각도와 파장으로 보내느냐에 따라 결함이 드러나기도, 사라지기도 합니다. 동축·돔·암시야·백라이트 같은 조명 방식의 선택과 반사·파장·밝기 변화를 다루는 글을 모았습니다.
처음 읽을 글
- 머신비전 조명 6가지 방식과 선택 기준 — 조명 방식별 원리와 고르는 순서
- 반사 심한 금속 표면의 스크래치, 조명부터 다시 고르는 법 — 표면 종류별 조명 선택 지도
- 돔 조명을 썼는데 왜 중앙에 검은 점이 남는가 — 관찰 홀 암점과 보조광
- 조명이 5 % 어두워지면 정상 화소 몇 개가 불량이 될까 — 밝기 변화가 판정에 주는 영향
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카메라를 올려도 내장 조명의 반사점은 그 자리에 남는다
조명을 몸체에 넣은 카메라로 광택 있는 검은 사출 커버를 보면 반사점은 LED 거리의 절반 자리에 찍히고, 카메라를 올려도 움직이지 않습니다. 12 mm 렌즈라면 10.8° 눕혀야 화면 밖으로 빠지고, 그 대가로 화면 위아래 끝이…
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조명이 5 % 어두워지면 정상 화소 몇 개가 불량이 될까
조명이 5 % 어두워지면 판정선을 고정한 검사기는 정상 화소의 19 %를 불량으로 읽습니다. 이상 탐지 점수가 조명 변화에 흔들린 폭을 따라가고, 기준 타일과 노출 보정으로 판정선을 지키는 값을 계산했습니다.
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SWIR에서는 조리개 한 단이 3.4 μm 화소를 지운다
1800 nm에서는 f/2.8로 열어도 3.4 μm 화소의 줄무늬 대비가 15 %만 남고, 한 단만 조이면 0이 됩니다. SWIR 렌즈의 조리개 값을 파장, 화소 크기, 부품 높이 편차로 먼저 계산합니다.
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깊이 카메라의 오차는 거리의 제곱으로 자란다
기선 50 mm 액티브 스테레오 깊이 카메라는 40 cm에서 깊이가 0.6 mm씩 흔들립니다. 기판 위 0.5 mm 들뜸을 가르려면 21 cm 안으로 다가가야 하는데, 이 카메라가 깊이를 낼 수 있는 가장 가까운 거리는…
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머신비전 설비 도입 전 사양서에 먼저 적어야 할 것
결함 100 μm, FOV 100 mm, 100 mm/s 사출 커버를 예로 견적 요청서를 분해능 33.3 μm/px, 노출 244 μs, 대역폭 122.9 MB/s 순서로 채우면 견적이 같은 조건에서 돌아옵니다. 미검출률 1%를 약속받으려면 NG 견본…
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비전 카메라와 조명의 자리는 기구 설계 단계에서 먼저 잡는다
기구 설계가 끝난 뒤에는 조명 자리가 없습니다. FOV 100 mm 카메라의 링 조명 구멍은 대각선과 높이 30 mm를 넣으면 106.5 mm가 필요하고, 반경 40 mm 저각 링은 부품 위 10.7 mm에 놓여 반경…
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반사 심한 금속 표면의 스크래치는 조명부터 다시 고른다
연마·도금 금속의 스크래치 조명은 표면 모양으로 고릅니다. 평탄 경면은 동축인데 확산판이 없으면 허용각이 0.93°이고, 곡면은 돔 구멍이 비치는 자리를, 헤어라인은 15° 저각 조명을, 유광과 무광 혼재는 교차 편광과 HDR 두 장을 계산했습니다.
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센서를 바꾸면 조명도 다시 계산해야 합니다
940 nm 양자 효율 15 %는 550 nm 대비 광자 4.9배, 와트 2.85배의 조명을 요구하고, 움직이는 부품에서 노출을 3분의 1로 줄이면 14.6배와 8.5배가 됩니다. 실리콘의 흡수 깊이 54.6 μm가 그 이유입니다.
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포토메트릭 스테레오는 움직이는 부품에서 정지 조건을 0.5 ms로 옮긴다
움직이는 부품에서 포토메트릭 스테레오를 쓰면 정지 조건은 두 노출 사이로 옮겨 갑니다. 50 μm/px에서 초속 100 mm면 간격 0.5 ms, 색으로 나눈 방향은 베이어 표본이 100 μm 간격이라 150 μm 각인은 1.5개에 그칩니다.
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LED 조명이 어두워지면 어제의 임계값이 오늘 결함을 놓친다
흰 이물과 임계값 사이의 여유가 14.3 %라면 광출력이 15 % 떨어지는 날부터 이물은 알람 없이 통과합니다. 워밍업만으로 7.5 %가 빠질 수 있어 정지 한계를 −10 %에 두고, 재보정 주기는 처음 4주의 기울기로 계산합니다.
