Machine Vision/Sensor
์ค๋ฆฌ์ฝ ์จ์ดํผ
์ค๋ฆฌ์ฝ ์จ์ดํผ
2018.03.21์ค๋ฆฌ์ฝ ์จ์ดํผ๋ณธ๋ฌธ ๊ธ์ ์๋ ๋งํฌ๋ฅผ ํด๋ฆญํด์ฃผ์ธ์.๋์งํธ ์ด๋ฏธ์ง ์ผ์์ ์ดํด ์ผ์ ๋ค์ด(Sensor dies)๋ ์ค๋ฆฌ์ฝ ์จ์ดํผ์์ ๋๋์ผ๋ก ๋ฐฐ์ด๋์ด ์์ฐ๋ฉ๋๋ค.์จ์ดํผ๋ ๊ฐ ์ผ์ ๋ค์ด์ ํ์ ๊ฐ๋ ๋ค์์ ์กฐ๊ฐ์ผ๋ก ์ ๋จ๋ฉ๋๋ค.์ผ์ ๋ค์ด ํฌ๊ธฐ๊ฐ ํด์๋ก ํ๋์ ์จ์ดํผ ๋น ์์ฐํ ์ ์๋ ์ผ์์ ์๊ฐ ์ ์ต๋๋ค.์ด๊ฒ์ ์ผ๋ฐ์ ์ผ๋ก ๋ ๋ง์ ๋น์ฉ์ ๋ฐ์์ํจ๋ค๋ ๊ฒ์ ์๋ฏธํฉ๋๋ค.์จ์ดํผ ์์ ๊ฒฐํจ์ด ์๋ค๋ฉด ํฌ๊ธฐ๊ฐ ํฐ ์ด๋ฏธ์ง ์ผ์์ ์ํฅ์ ์ค ๊ฐ๋ฅ์ฑ์ด ๋์ต๋๋ค. ๊ทธ๋ฆผ : ์ผ์ ๋ค์ด๋ ์ ๋ฐ ์ ๋จ์ผ๋ก ์จ์ดํผ์์ ์ ๊ฑฐ๋ฉ๋๋ค. ์ฐธ๊ณ :๋ฒ ์ด ์ค๋ฆฌ์ฝ(bare silicon) ์จ์ดํผ์์ ๊ฐ๋ณ ์ด๋ฏธ์ง ์ผ์ ์กฐ๊ฐ๊น์ง ์ ์กฐ ๊ณต์ ์ ์ต๋ ๋ช ๊ฐ์์ด ๊ฑธ๋ฆด ์ ์์ต๋๋ค. ์ฐธ๊ณ :LUCID Vision Labs : ๋งํฌ
์ด๋ฏธ์ง ์ผ์ ๊ตฌ์ฑ ์์
์ด๋ฏธ์ง ์ผ์ ๊ตฌ์ฑ ์์
2018.03.21์ด๋ฏธ์ง ์ผ์ ๊ตฌ์ฑ ์์๋ณธ๋ฌธ ๊ธ์ ์๋ ๋งํฌ๋ฅผ ํด๋ฆญํด์ฃผ์ธ์.๋์งํธ ์ด๋ฏธ์ง ์ผ์์ ์ดํด ๋ค์์ ์ ํ์ ์ธ CMOS ์ด๋ฏธ์ง ์ผ์๋ฅผ ๋ณด์ฌ์ค๋๋ค. ์ผ์ ์นฉ์ ๋ณดํธ ์ ๋ฆฌ๊ฐ ์๋ ํจํค์ง์ ๋ณด๊ด๋ฉ๋๋ค.ํจํค์ง์๋ ์ผ์๋ฅผ PCB์ ์ฐ๊ฒฐํ๋ ์ ์ด ํจ๋๊ฐ ์์ต๋๋ค. ์ฌ์ง : CMOS ์ด๋ฏธ์ง ์ผ์ ๊ตฌ์ฑ ์์ ๋ค์ด์ด๊ทธ๋จ ์ฐธ๊ณ :์ผ์๋ง๋ค ๋ค๋ฅธ ํจํค์ง๊ฐ ์์ต๋๋ค. ์๋ฅผ ๋ค์ด, ์ ์ฌ์ง์ ์ธ๋ผ๋ฏน PGA ํจํค์ง๊ฐ ์๋ ์ผ์์
๋๋ค. ๊ณ ์ฒด ์ํ์ ์ด๋ฏธ์ง ์ผ์ ์นฉ์ ๊ฐ๊ด ์์, ๋ง์ดํฌ๋ก ๋ ์ฆ ๋ฐ ๋ง์ดํฌ๋ก ์ ๊ธฐ ๊ตฌ์ฑ ์์(micro electrical components)๋ก ๊ตฌ์ฑ๋ ํฝ์
์ ํฌํจํฉ๋๋ค.์ด ์นฉ์ ๋ฐ๋์ฒด ํ์ฌ๊ฐ ์จ์ดํผ๋ก ์ ๋จํ์ฌ ์ ์ํฉ๋๋ค.์์ด์ด ๋ณธ๋๋ ๋ค์ด(die)์ ์ ํธ๋ฅผ ์ผ์ ๋ท๋ฉด์ ์๋ ์ฐ๊ฒฐ ํจ๋๋ก ์ ์กํฉ๋๋ค.์ด ํจํค์ง์ ์ผ์..
๋์งํธ ์ด๋ฏธ์ง ์ผ์(Digital Image Sensor)์ ์ดํด
๋์งํธ ์ด๋ฏธ์ง ์ผ์(Digital Image Sensor)์ ์ดํด
2018.03.11๋์งํธ ์ด๋ฏธ์ง ์ผ์(Digital Image Sensor)์ ์ดํด ์ด๋ฏธ์ง ์ผ์๋ ๋ชจ๋ ๋จธ์ ๋น์ ์นด๋ฉ๋ผ์ ์ค์ํ ๊ตฌ์ฑ ์์ ์ค ํ๋์
๋๋ค.์ผ์์ ๊ธฐ๋ฅ์ ๋น์ ์ ๊ธฐ ์ ํธ๋ก ๋ณํํ๋ ๊ฒ์ด์ง๋ง, ๋ชจ๋ ์ผ์๊ฐ ๋์ผํ๊ฒ ๊ตฌ์ฑ๋๋ ๊ฒ์ ์๋๋๋ค.์ด๋ฒ ๊ธ์์๋ ์ด๋ฏธ์ง ์ผ์๊ฐ ์ด๋ป๊ฒ ๋ถ๋ฅ๋๊ณ ์๋ํ๋์ง ์์ธํ ์์๋ณผ ๊ฒ์
๋๋ค.์ด ๋ด์ฉ์ ์ฌ๋ฐ๋ฅธ ์ด๋ฏธ์ง ์ผ์๋ฅผ ์ ํํ๋๋ฐ ๋์์ด ๋ ๊ฒ์ด๋ผ ์๊ฐ๋ฉ๋๋ค. ์ผ์๋ ๋ค์๊ณผ ๊ฐ์ ๊ธฐ์ค์ผ๋ก ๋ถ๋ฅํ ์ ์์ต๋๋ค. 1. ๊ตฌ์กฐ(CCD or CMOS)2. ์ฑ๋(Color or Mono)3. ์
ํฐ(Global or Rolling shutter) ์ด๊ฐ์ ๊ธฐ์ค๋ค์ ๋ค์์ ์กฐ๊ฑด๋ค๋ก ๋ค์ ๋ถ๋ฅ๋ ์ ์์ต๋๋ค. 1. ํด์๋(Resolution)2. ์ถ๋ ฅ ์๋(Frame rate)3. ํฝ์
ํฌ๊ธฐ(Pix..
[EMVA 1288] EMVA 1288 ํ์ค์ ์ดํด
[EMVA 1288] EMVA 1288 ํ์ค์ ์ดํด
2018.03.11EMVA 1288 ํ์ค์ ์ดํด EMVA 1288 ํ์ค์ ์ผ์๋ฅผ ์ด๋ป๊ฒ ํ
์คํธ ํ๋์ง ๊ทธ๋ฆฌ๊ณ ๊ทธ ์ฑ๋ฅ ๊ฒฐ๊ณผ๋ฅผ ๋ณด์ฌ์ค๋๋ค. ์ด ๊ธฐ์ค์ ์ฌ์ฉ์๊ฐ ์นด๋ฉ๋ผ๋ฅผ ์ ํํ๋๋ฐ ๋์์ด ๋ ์ ์๋ ์ค์ํ ํต์ฌ ์ ๋ณด ์ค ํ๋์
๋๋ค.๊ฑฐ์ ๋ชจ๋ ๋จธ์ ๋น์ ์นด๋ฉ๋ผ ์ ์กฐ์ฌ๋ค์ ๊ณต๊ธ ์
์ฒด ๊ฐ์ ์นด๋ฉ๋ผ ์ฑ๋ฅ์ ๋น๊ต ๋ฐ ๋์กฐํ ์ ์๋๋ก EMVA 1288 ํ์ค์ ์ค์ํฉ๋๋ค.์ด๋ฌํ ์์ ์ฑ๋ฅ ๊ฒฐ๊ณผ์ ์ ๊ทผํ๋ ๋ฐฉ๋ฒ์, ์ผ๋ฐ์ ์ผ๋ก ํน์ ์นด๋ฉ๋ผ ์ฌ์์์์ ์ ํ๊ณ ์ฌ์ฉํ ์ ์์ต๋๋ค.์๋์ ์ค๋ช
๋ค์ ๊ฐ์ฅ ์ผ๋ฐ์ ์ธ, ์์ ํ์ง์ ์ํฅ์ ๋ฏธ์น๋ ํ๋ผ๋ฏธํฐ๋ฅผ ์ค๋ช
ํฉ๋๋ค.๋ํ, ์ด ์ฌ์์ ๊ฐ ์นด๋ฉ๋ผ์ ์ฌ์์์ ๊ธฐ์ฌ๋์ด ์์ด ๋ชจ๋ธ ๋ณ๋ก ํ๊ฐ๊ฐ ๊ฐ๋ฅํฉ๋๋ค. 1. ์์ ํจ์จ์ฑ (Quantum Efficiency, QE)2. ํฌํ ์ฉ๋ (Saturation C..
[EMVA 1288] ์ ๋ ๊ฐ๋ ์๊ณ๊ฐ(Absolute Sensitivity Threshold)
[EMVA 1288] ์ ๋ ๊ฐ๋ ์๊ณ๊ฐ(Absolute Sensitivity Threshold)
2018.03.11์ ๋ ๊ฐ๋ ์๊ณ๊ฐ(Absolute Sensitivity Threshold)๋ณธ๋ฌธ ๊ธ์ ์๋ ๋งํฌ๋ฅผ ํด๋ฆญํด์ฃผ์ธ์.EMVA 1288 ํ์ค์ ์ดํด๋จ์ :Photon (γ) ์๋ฏธ :์ ๋ ๊ฐ๋ ์๊ณ๊ฐ์ ์ผ์์ ๋
ธ์ด์ฆ๋ฅผ ํต๊ณผํ๋๋ฐ ํ์ํ ๋น์ ์ต์๋์ ๋ํ๋
๋๋ค.์ซ์๊ฐ ๋ฎ์์๋ก ์นด๋ฉ๋ผ์ ๋
ธ์ด์ฆ๋ก๋ถํฐ ์์ ์ ๋ณด๋ฅผ ๋ ์ ๊ตฌ๋ณํ ์ ์์ต๋๋ค.ํนํ, ์ด ์ฌ์์ ์ ์กฐ๋ ํ๊ฒฝ์์ ์ ๋ง ์ค์ํฉ๋๋ค. ๊ฒฐ๋ก :๋
ธ์ด์ฆ์ ์์ ์ ๋ณด๋ก ๊ตฌ๋ณ๋๋ ๋น์ ์ต์๋์ ์๋ฏธํ๋ฉฐ, ์ซ์๊ฐ ๋ฎ์์๋ก ์ข์ต๋๋ค. ์ฐธ๊ณ :LUCID Vision Labs : ๋งํฌFLIR : ๋งํฌ
[EMVA 1288] ๋ค์ด๋๋ฏน ๋ ์ธ์ง(Dynamic Range)
[EMVA 1288] ๋ค์ด๋๋ฏน ๋ ์ธ์ง(Dynamic Range)
2018.03.11๋ค์ด๋๋ฏน ๋ ์ธ์ง(Dynamic Range)๋ณธ๋ฌธ ๊ธ์ ์๋ ๋งํฌ๋ฅผ ํด๋ฆญํด์ฃผ์ธ์.EMVA 1288 ํ์ค์ ์ดํด๋จ์ :Decibel (dB) or Bits ์๋ฏธ :์ผ์๊ฐ ์ธก์ ํ ์ ์๋, ์ต์ ์ ํธ ๋ ๋ฒจ(Temporal Dark Noise)๋ถํฐ ์ต๋ ์ ํธ ๋ ๋ฒจ(Saturation Capacity)๊น์ง์ ๋น์จ์ ๋ํ๋
๋๋ค.๋ค์ ๋งํด, Dynamic Range๋ ๋น์ ๊ฐ๋์ ์ต๋์น์ ์ต์์น๋ฅผ ๊ฐ์งํ๋ ์นด๋ฉ๋ผ์ ๋ฅ๋ ฅ์ ๋ํ๋
๋๋ค.์ซ์๊ฐ ๋์์๋ก ๊ทธ๋ ์ด์ค์ผ์ผ(Gray-scale)์ ๋จ๊ณ๊ฐ ๋ ๋์ ์ด๋ฏธ์ง๋ฅผ ์ป์ ์ ์์ต๋๋ค.๋์ Dynamic Range๋ฅผ ๊ฐ๋ ์นด๋ฉ๋ผ๋ ๋งค์ฐ ๋ฐ๊ณ ์ด๋์ด ๋ถ๋ถ์ด ๋ชจ๋ ์๋ ์ฅ๋ฉด์ ์ดฌ์ํ ๋ ์ด๋ฏธ์ง๋ฅผ ๋์ฑ ์ธ๋ฐํ๊ฒ ํํํ ์ ์์ต๋๋ค. ๊ฒฐ๋ก :Dynamic Range๊ฐ ๋์์๋ก ๋ฐ๊ณ ์ด..
[EMVA 1288] ์ ํธ ๋ ๋
ธ์ด์ฆ ๋น์จ(Signal to Noise Ratio, SNR or SN or dB or bits)
[EMVA 1288] ์ ํธ ๋ ๋ ธ์ด์ฆ ๋น์จ(Signal to Noise Ratio, SNR or SN or dB or bits)
2018.03.11์ ํธ ๋ ๋
ธ์ด์ฆ ๋น์จ(Signal to Noise Ratio, SNR or SN or dB or bits)๋ณธ๋ฌธ ๊ธ์ ์๋ ๋งํฌ๋ฅผ ํด๋ฆญํด์ฃผ์ธ์.EMVA 1288 ํ์ค์ ์ดํด ๋จ์ : Decibels (dB) or Bits ์๋ฏธ :SNR๋ก๋ ์๋ ค์ง '์ ํธ ๋ ์ก์๋น'๋ ์์ ๋ฐ์ดํฐ๊ฐ ๋
ธ์ด์ฆ์ ์ผ๋ง๋ ๊ตฌ๋ณ๋๋์ง๋ฅผ ๋ํ๋
๋๋ค.์ฆ, ์ซ์๊ฐ ๋์์๋ก ์ด๋ฏธ์ง์ ๋
ธ์ด์ฆ์ ๊ด๋ จํ์ฌ ์์์ ๋ ๋ง์ ๋๋น ๋ฐ ์ ๋ช
๋๊ฐ ๋ํ๋ฉ๋๋ค.SNR์ด ๋์์๋ก ์ด๋ฏธ์ง๊ฐ ๊นจ๋ํ๋ฉฐ ๋งค์ฐ ๋ฎ์ ๊ด๋์ ๊ฐ๋ ์ดํ๋ฆฌ์ผ์ด์
์์ ์ค์ํ ์ฌ์์
๋๋ค. ๊ฒฐ๋ก :SNR์ด ๋์์๋ก ๊นจ๋ํ ์ด๋ฏธ์ง๋ฅผ ์ป์ ์ ์์ต๋๋ค. ์ฐธ๊ณ :LUCID Vision Labs : ๋งํฌFLIR : ๋งํฌ
[EMVA 1288] Temporal Dark Noise (Read Noise)
[EMVA 1288] Temporal Dark Noise (Read Noise)
2018.03.11Temporal Dark Noise (Read Noise)๋ณธ๋ฌธ ๊ธ์ ์๋ ๋งํฌ๋ฅผ ํด๋ฆญํด์ฃผ์ธ์.EMVA 1288 ํ์ค์ ์ดํด๋จ์ :Electrons (e-) ์๋ฏธ :ํ๊ธ๋ก ๋ฒ์ญํ ๋ง๋
ํ ๋จ์ด๊ฐ ์๊ฐ๋์ง ์๋ค์. :(์ด ๊ธฐ์ค์ ์ผ์๋ก ๋ค์ด์ค๋ ๋น์ด ์์ ๋(์ฐจํ)์ ๋
ธ์ด์ฆ ์ ๋์
๋๋ค.์ฆ, Temporal Dark Noise๊ฐ ๋ฎ์ ์ผ์๋ ๊นจ๋ํ ์ด๋ฏธ์ง๋ฅผ ์ถ๋ ฅํฉ๋๋ค.์ด ๋
ธ์ด์ฆ๋ ์ผ์ ์ฃผ๋ณ์ ์ ์ ์ฅ์น์ ํฝ์
๊ตฌ์ฑ ์์ ๋๋ฌธ์ ๋ฐ์ํ๋ฉฐ, ๋
ธ์ถ ์๊ฐ(exposure time)์ ์ํฅ์ ๋ฐ์ง ์์ต๋๋ค. ๊ฒฐ๋ก :๋ฎ์ Temporal Dark Noise๋ ์ ์กฐ๋(low light) ํ๊ฒฝ์์ ๋์ฑ ๊นจ๋ํ ์ด๋ฏธ์ง๋ฅผ ์ป์ ์ ์์ต๋๋ค. ์ฐธ๊ณ :LUCID Vision Labs : ๋งํฌFLIR : ๋งํฌ
[EMVA 1288] ํฌํ ์ฉ๋ (Saturation Capacity, Full Well Depth)
[EMVA 1288] ํฌํ ์ฉ๋ (Saturation Capacity, Full Well Depth)
2018.03.11ํฌํ ์ฉ๋ (Saturation Capacity, Full Well Depth)๋ณธ๋ฌธ ๊ธ์ ์๋ ๋งํฌ๋ฅผ ํด๋ฆญํด์ฃผ์ธ์.EMVA 1288 ํ์ค์ ์ดํด๋จ์ :Electrons (e-) ์๋ฏธ :์ผ์์ ๊ฐ ํฝ์
์ ๊ด์(photons)๋ฅผ ์ ์(electrons)๋ก ๋ณํํ๊ธฐ ์ํด ๊ด๋ค์ด์ค๋(photodiode)๋ฅผ ํฌํจํฉ๋๋ค.์ด ๊ด๋ค์ด์ค๋๋ ์ ์๋ฅผ ๋ด์ ์ ์๋ ์ฐ๋ฌผ์ด๋ ์๋์ด๋ก ํํํฉ๋๋ค. ํฌํ ์ฉ๋์ ๊ฐ๋ณ ํฝ์
์ด ๊ด๋ค์ด์ค๋์์ ์ ์ฅํ ์ ์๋ ์ต๋ ์ ์์ ์๋ฅผ ์๋ฏธํ๋ฉฐ, ์ผ๋ฐ์ ์ผ๋ก ์ด๊ฒ์ ์ผ์์ ํฝ์
ํฌ๊ธฐ์ ๊ด๋ จ์์ต๋๋ค.(์ผ๋ฐ์ ์ผ๋ก ํฝ์
ํฌ๊ธฐ๊ฐ ํด์๋ก ํฌํ ์ฉ๋์ด ๋ ์ปค์ง๋๋ค.)๋ํ, ํฌํ ์ฉ๋์ด ํด์๋ก ๋ค์ด๋๋ฏน ๋ ์ธ์ง(dynamic range)๋ ์ปค์ง๋๋ค. ํฌํ ์ฉ๋์ด ๋ฎ์์๋ก ํฝ์
์ ์ต๋ ์์ฉ์ ๋ ๋นจ๋ฆฌ ๋๋ฌํ๊ฒ..
[EMVA 1288] ์์ ํจ์จ์ฑ (Quantum Efficiency, QE)
[EMVA 1288] ์์ ํจ์จ์ฑ (Quantum Efficiency, QE)
2018.03.11์์ ํจ์จ์ฑ (Quantum Efficiency, QE)๋ณธ๋ฌธ ๊ธ์ ์๋ ๋งํฌ๋ฅผ ํด๋ฆญํด์ฃผ์ธ์.EMVA 1288 ํ์ค์ ์ดํด ๋จ์ : Percent (%) ์๋ฏธ : ์ผ์์ ๊ฐ ํฝ์
ํ๋๊ฐ ๊ด์(photons)๋ฅผ ํน์ ํ์ฅ(nm)์์ ์ ํ(electrons)๋ก ๋ณํํ๋๋ฐ ์ผ๋ง๋ ํจ์จ์ ์ธ์ง, ๋ณํ๋๋ '๋น์จ'์ ์๋ฏธํฉ๋๋ค. ํ ํฝ์
๋ก ๋ค์ด๊ฐ๋ ๋ชจ๋ ๊ด์๊ฐ ์ ์๋ก ๋ณํ๋๋ ๊ฒ์ ์๋๋ฏ๋ก, 100% ํจ์จ์ ๊ฐ๋ ์ผ์๋ ์์ต๋๋ค. QE์ ๋น์จ์ด ๋๋ค๋ ๊ฒ์ ๋น์ ๊ฐ์งํ๊ธฐ ์ํ ๊ฐ๋๊ฐ ๋ ๋๋ค๋ ๊ฒ์ ์๋ฏธํฉ๋๋ค. ์ฆ, ์ ์กฐ๋(low light) ์ดํ๋ฆฌ์ผ์ด์
์์ ์ฌ์ฉํ๊ธฐ์ ์ ์ฉํฉ๋๋ค. QE๋ ์ผ๋ฐ์ ์ผ๋ก ๊ฐ์์ฃผํ์ ๋ฒ์(300-700nm) ๋ฐ ๊ทผ์ ์ธ์ (Near-IR) ๋ฒ์(850-1100nm)์์ ํ์๋ฉ๋๋ค. ์ผ์ ๊ธฐ์ ๊ณผ ..