막 검사용 머신 비전 조명: 두 가지 실용적인 사례

투명 및 반투명 막은 조명을 투과하거나 산란시켜 뚜렷한 윤곽을 생성하지 않기 때문에 검사하기 어렵다. 실용적인 머신 비전 시스템은 소프트웨어 보정에만 의존하지 않고도 막 존재 상태와 막 부재 상태를 일관되게 구분해야 한다. 이 두 가지 테스트에서 검사 목표는 막의 존재 여부 판별이었다. 두 가지 막 구조는 서로 다른 조명 배치를 필요로 했는데, 강철 링 막에는 돔 조명을, 돔 형태 막에는 낮은 각도의 링 조명을 사용하였다.

막 존재 여부 판별에서 조명 배치가 중요한 이유

막은 물리적으로 존재함에도 불구하고 부적절한 조명 하에서는 거의 보이지 않을 수 있다. 따라서 조명은 검사 영역 내에서 반복 가능한 밝기 또는 색상 변화를 유도하도록 막과 고정장치와 상호작용해야 한다.

강철 링 시료의 경우, 막이 정면 확산 조명 하에서 어두운 링을 밝은 링으로 바꾸기 때문에 흑백 이미지만으로도 충분했다. 돔 막 시료의 경우, 컬러 카메라를 사용해 눈에 보이는 명암 차이를 유지했다: 막이 없을 때 고정 링은 검정색이었고, 막을 설치하면 유백색이 되었다.

이 테스트들은 왜 조명을 단순한 밝기 수치가 아니라 부품의 광학적 특성에 따라 선택해야 하는지를 보여준다. 표면 형상, 투명도, 시야각, 작업 거리, 카메라 종류, 장착 공간 등이 모두 최종 설정에 영향을 미쳤다. 제공된 이미지들은 명확한 시각적 구분을 보여주지만, 정확도, 사이클 타임, 반복성 수치는 제시되지 않았다. 이러한 값들은 양산 검증 과정에서 확인되어야 한다.

사례 1: 돔 조명을 이용한 강철 링 막 검사

첫 번째 설정에서는 그릇 모양의 돔 조명으로부터 전면 확산 조명을 사용하였다. 이 조명의 넓은 반사 표면이 강철 링 고정장치 주변에 빛을 고르게 분포시켜 고대비 흑백 영상을 생성하였다. 제공된 결과에서 막이 없을 때는 고정장치 링이 검정색으로 남아 있었고, 막이 있을 때는 밝은 흰색으로 변하였다. 이러한 상태 변화는 비전 알고리즘에 존재 여부 검사를 위한 직접적인 관심 영역 신호를 제공한다.

영상 촬영 구성은 MV-CS200-10GM 20 MP 흑백 면형 스캔 카메라 와 35 mm 고정 초점 렌즈 그리고 KM-3DM13034-W-24V-S 돔 조명 으로 구성되었다. 렌즈 작동 거리는 180mm 였으며, 시야는 67 × 45 mm 였고, 조명 설치 높이는 93 mm .

돔 조명이 적합했으므로 막과 원형 고정장치에 넓고 균일한 정면 조명을 제공할 수 있었다. 양산 적용 시 팀은 노출 및 이득 값을 고정하고, 작업장을 외부 환경광 변화로부터 차단하며, 정상 상태, 막 결여 상태, 막 이탈 상태, 배치 간 변동 조건에서 각각 채취한 샘플을 검증해야 한다.

사례 2: 저각도 링 조명을 활용한 돔-막 검사

두 번째 샘플은 다른 형상을 가지며 낮은 조명 각도가 필요했다. 수평 방향으로 조명되는 저각도 링 조명이 돔-막 영역을 비추었고, 컬러 카메라가 이로 인해 발생한 RGB 대비를 기록했다. 막이 없을 경우 원형 고정장치 영역은 검정색으로 나타났고, 막이 장착된 경우 동일한 영역은 우유빛 흰색으로 나타나 두 상태를 시각적으로 구분할 수 있었다.

이 설정에서는 MV-CU120-10GC 12 MP 컬러 영상 스캔 카메라 와 16 mm 고정 초점 렌즈와 1 mm 연장 링 그리고 KM-2RN12085A0-W-24V(1.3)-D 링 조명 으로 구성되었다. 렌즈 작동 거리는 80 mm 였으며, 시야는 37 × 28 mm 였고, 조명 설치 높이는 23 mm .

막의 반응을 드러내면서도 원형 특징과 주변 구멍을 보존하기 위해 낮은 각도 배치가 선택되었다. 양산 라인에 투입되기 전에, 열 안정화 후 및 기대되는 부품 위치 허용 오차 조건 하에서 검사를 수행해야 한다. 임계값은 단일 기준 이미지가 아니라 여러 개의 양호한 샘플과 결함이 있는 샘플을 기반으로 설정해야 한다.

엔지니어링 핵심 요약

이 사례들은 유사한 존재 감지 작업이라도 서로 다른 조명이 필요할 수 있음을 보여준다 솔루션 강철 링 막은 확산 돔 조명과 흑백 대비를 통해 이득을 얻었으나, 돔 막은 낮은 각도 링 조명과 색상 정보를 필요로 했다. 적절한 선택은 카메라 해상도에 따라 결정된 것이 아니라, 각 막이 빛과 어떻게 상호작용하는지에 따라 달라졌다.

새로운 막 검사 프로젝트의 경우, 부품 도면, 샘플 이미지, 막 재료, 시야각, 작동 거리, 라인 속도, 카메라 모델, 수용 기준을 제공하십시오. 이후 제어된 샘플 테스트를 통해 조명 배치 방식을 비교하고, 최종 카메라, 렌즈, 조명, 노출 시간, 이득, 장착 조건을 문서화할 수 있습니다. 이러한 기록은 시스템 설치 또는 복제 시 결과 재현을 용이하게 합니다. 생산팀은 또한 승인된 상태의 기준 이미지를 보관하고, 정비 후, 고정장치 교체 후, 또는 조명 조정 후 임계값을 다시 점검해야 합니다. 이를 통해 문서화되지 않은 하드웨어 변경으로 인한 오진 발생을 방지할 수 있습니다.

응용 분야에 특화된 조명 테스트 및 설정 권장 사항을 위해 HIFLY에 양호한 막 샘플과 결여된 막 샘플을 보내 주십시오.