산업용 카메라를 선택할 때 어떤 핵심 요소에 주의해야 합니까?

머신 비전 시스템의 핵심 구성 요소인 산업용 카메라는 현대 제조, 자동화 검사 및 품질 관리에서 중요한 역할을 합니다. 적합한 카메라는 이미지 해상도와 이미지 품질에 영향을 미칠 뿐만 아니라 전체 비전 시스템의 안정성과 감지 정확도에도 영향을 미칩니다. 그렇다면 선택할 때 어떤 측면에 중점을 두어야 할까요?

1. 산업용 카메라 종류

다양한 센서 구조에 따라 산업용 카메라는 주로 다음과 같이 나뉩니다.에어리어 스캔 카메라 와라인 스캔 카메라 에는 두 가지 유형이 있습니다 .

영역 스캔 카메라: 공간 해상도가 높고 한 번에 완전한 2차원 이미지를 얻을 수 있으며 일반 검사 시나리오에 널리 사용됩니다.

라인 스캔 카메라: 단일 픽셀 라인으로 고속 스캐닝을 수행하며 특히 인쇄, 섬유 및 고속 분류 산업과 같이 연속적으로 움직이는 물체의 이미징에 적합합니다.

또한 산업용 카메라는 센서 칩의 종류에 따라 CCD와 CMOS로 나눌 수 있습니다.

CCD 카메라: 영상 품질이 안정적이고 노이즈가 적지만, 제조 비용이 높고 현재 시장 점유율이 낮습니다.

CMOS 카메라: 고집적도, 저전력 소비 및 확실한 비용 이점을 통해 현재 시장에서 주류 선택이 되었습니다.

2. 산업용 카메라의 주요 성능 매개변수

1. 흑백/컬러 카메라 선택

동일한 해상도에서 흑백 카메라의 이미징 정확도는 일반적으로 컬러 카메라보다 높으며, 특히 가장자리 감지, 윤곽 추출 및 크기 측정과 같은 작업에서는 더욱 그렇습니다.
흑백 카메라는 그레이스케일 정보를 직접 출력하고 처리 속도가 빠르고 노이즈가 낮으며 많은 산업 검사 시나리오에서 가장 먼저 선택됩니다. 컬러 카메라는 색상 인식 및 분류 판단과 같은 요구 사항에 더 적합합니다.

2. 해상도 계산 방법

해상도는 감지 정확도와 **FOV(시야)**를 기준으로 추론해야 합니다.
카메라 단일 방향 해상도 = 시야 ¼ 이론적 정확도.
해상도를 선택할 때 시스템의 컴퓨팅 성능도 고려해야 합니다. 해상도가 높을수록, 프레임 속도가 높을수록 CPU/GPU 성능 및 대역폭에 대한 부담이 커져 처리 속도가 저하될 수 있습니다. 따라서 이미징 품질과 시스템 성능 간의 균형을 찾아야 합니다.

3. 픽셀 심도(비트 심도)

픽셀의 비트 심도(일반적으로 8비트/10비트/12비트)는 이미지가 나타낼 수 있는 회색 레벨 수를 반영합니다.

픽셀 깊이가 높을수록 이미지의 회색조 수준이 풍부해지고 측정 정확도가 높아집니다.

그러나 비트 깊이가 클수록 이미지 데이터의 양이 늘어나 시스템 전송 및 처리 속도가 감소하고 시스템 통합의 어려움(예: 케이블 대역폭, 캐시 요구 사항 등)이 높아집니다.
따라서 감지 장면의 계조 정확도 요구 사항을 기반으로 합리적인 선택을 해야 합니다.

4. 고속 모션 장면의 이미징 요구 사항

고속으로 움직이는 물체를 촬영할 때 일반 카메라에는 번짐, 흐릿함, 변형 등의 문제가 있습니다. 이는 주로 물체 속도와 노출 시간의 불일치로 인해 발생합니다.

명확한 그림을 얻으려면 다음 두 가지 항목에 중점을 두어야 합니다.

(1) 노출시간

다음을 충족해야 합니다.
물체 이동 속도 Vp × 노출 시간 Ts < 최대 허용 스미어 S.
물체 속도가 빠를수록 필요한 노출 시간은 짧아집니다. 짧은 노출에서는 사진이 너무 어두워지는 것을 방지하기 위해 더 높은 카메라 감도가 필요합니다.

(2) 프레임 속도

프레임 속도는 카메라가 초당 출력할 수 있는 이미지 수를 나타내며 이미지 크기, 노출 시간, 전송 대역폭 등과 관련됩니다.
높은 프레임 속도 카메라는 고속으로 움직이는 물체의 연속 이미지를 캡처하여 샷 누락 및 프레임 누락을 방지할 수 있습니다.
시스템을 설정할 때 다음을 확인하십시오.

프레임 속도가 모션 리듬 요구 사항보다 높습니다.

알고리즘 처리 속도는 카메라 노출 + 전송 시간 내에 완료됩니다.
그렇지 않으면 프레임 손실 및 감지 누락이 발생할 수 있습니다.

또한 고속 모션 감지의 경우 일반적으로 빠르게 움직이는 물체의 변형을 방지하기 위해 **글로벌 셔터** 카메라를 선택하는 것이 좋습니다.

5. 인터페이스 유형을 선택하세요

일반적인 인터페이스 매개변수는 다음과 같습니다:

인터페이스 유형 선택	USB2.0	USB3.0	GigE(기가비트 이더넷)	카메라 링크
이론 속도	480Mbps	5Gbps	1Gbps	5.4Gbps
전송거리	5m	3m	100m	10m

산업용 카메라의 인터페이스는 데이터 전송 대역폭과 관련될 뿐만 아니라 전원 공급 기능도 담당하는 경우가 많습니다. 예를 들어 USB 인터페이스는 직접 전원을 공급할 수 있으며 배선이 간단합니다. GigE(기가비트 이더넷) 인터페이스는 PoE(Power over Ethernet)를 통해 높은 안정성과 긴 전송 거리로 데이터 및 전력선 전송을 실현할 수 있습니다. 인터페이스 유형을 선택할 때 전체 시각적 솔루션과 일치하도록 전송 속도, 안정성, 전원 공급 방법, 케이블 길이 제한 및 시스템 호환성을 종합적으로 고려해야 합니다.

산업용 카메라를 선택하는 것은 다차원적인 절충이 필요한 프로세스입니다. 애플리케이션 시나리오 및 감지 요구 사항을 완전히 이해하고 이미지 품질, 성능 매개변수, 시스템 컴퓨팅 성능, 비용 예산, 인터페이스 호환성 및 향후 확장성과 같은 요소를 결합해야만 진정으로 적합한 카메라 및 비전 솔루션을 선택할 수 있습니다. 브랜드를 선택할 때 브랜드가 맞춤형 개발을 지원하는지 여부와 시스템의 심층적인 애플리케이션 요구 사항을 충족하기 위해 맞춤형 이미지 처리 알고리즘의 2차 개발 및 통합을 촉진하는 완전하고 사용하기 쉬운 SDK를 제공하는지 여부에도 중점을 두어야 합니다.

Zhixiang Vision 은 풍부한 산업 경험을 갖춘 산업용 비전 하드웨어 통합 솔루션 제공업체이자 비전 애플리케이션 개발 서비스 제공업체입니다. 우리는 기술 연구, 개발 및 응용 실무에서 지속적으로 혁신을 이루고 산업용 카메라 및 비전 제품 라인을 깊이 육성했으며 기가비트 네트워크 산업용 카메라, USB2.0/USB3.0 카메라, 멀티뷰 스테레오 카메라 등을 포괄하는 다중 시리즈 제품 매트릭스를 형성했습니다. 높은 비용 성능, 높은 안정성 및 우수한 호환성으로 거의 10,000명의 업계 고객에게 신뢰할 수 있는 시각적 솔루션을 제공했으며 폭 넓은 인지도와 장기적인 지원을 얻었습니다.