[기초] 라인 스캔(Line-scan) 카메라 소개

머신 비전 시스템에는 크게 영역 스캔(Area-scan) 카메라와 라인 스캔(Line-scan) 카메라 두 종류가 있습니다.

라인 스캔 카메라도 영역 스캔 카메라 못지않게 많이 사용되어 왔지만, 

최근 CXP 인터페이스의 발전에 따라 CXP 라인 스캔 카메라의 사용 비중이 크게 늘고 있습니다.

[인터페이스] CoaXPress 인터페이스 소개

 

라인 스캔 카메라?

라인 스캔 카메라는 영역 스캔(Area-scan) 카메라와 다르게 센서가 직선(Line)으로 구성되어 있습니다.

보통 일컫는 라인 스캔 카메라는 1라인 센서가 탑재되어있고, 그 외에는 속도, 감도, 칼라 등의 이유로

2개 이상의 라인 센서가 탑재된 카메라들도 있습니다.

 

<왼쪽: Area-scan Camera, 오른쪽: Line-scan Camera 출처: JAI>

 

자, 그렇다면 라인 스캔 카메라는 센서가 직선으로 되어있는데 어떻게 영상 데이터를 얻을까요?

가장 이해하기 쉬운 예시로, 사무실에 있는 복사기를 예로 들 수 있을것 같습니다.

복사기에 종이를 올려놓고 복사 버튼을 누르면, 직선 형태의 빛이 일정한 속도로 끝에서 끝으로 움직이는 것을 본적이 있을겁니다.

 

라인 스캔 카메라도 동일하게 동작합니다.

카메라 혹은 물체가 일정한 속도로 움직이면서 대상을 스캔하여 영상 데이터를 얻는 것이 원리입니다.

그런데 속도가 빠를수록 노출시간이 짧아지면서 광량이 부족해지므로, 라인스캔 시스템에서 조명은 필수이며 가장 중요한 요소입니다.

<라인 스캔 카메라의 영상 취득>

 

라인 스캔 카메라는 언제 사용되는 것일까요?

라인 스캔 카메라는 넓은 FOV와 긴 물체를 빠르게 스캔해야 할 때 사용됩니다.

대표적인 예시로, Web Inspection이 있습니다.

길이가 긴 PCB, 패널 또는 천, 목재 등의 물체는 검사를 중단하지 않고 끊임없이 실시해야 합니다.

영역 스캔 카메라는 가로가 짧고(25MP 기준 5120x5120) 세로 길이가 정해져 있기 때문에 적합하지 않습니다.

하지만 라인 스캔 카메라는 가로가 길고(1K, 2K, 4K, 8K, 16K) 세로 길이는 Frame Grabber의 제약에 따라

영역 스캔 카메라보다 상당히 길게(만 라인 단위) 설정할 수 있으므로 이러한 어플리케이션에 채택되는 것입니다.

<철강 생산 라인의 웹 검사 출처: JAI>

 

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출처: (C)JAI