2024년도 0개의 영상처리 시스템 제조업체

영상처리 시스템이란?

영상처리시스템은 2차원, 3차원의 이미지나 데이터를 가공, 합성하거나 특성을 판독하는 일련의 시스템 구성을 말합니다.

영상처리시스템은 사람의 눈을 대신해 다양한 판단과 측정을 가능케 하기 때문에 자동기계나 산업용 로봇에 없어서는 안 될 기술로 자리 잡고 있습니다.

영상처리 시스템의 사용 용도

현대에서 영상처리는 다음과 같이 매우 다양한 분야에서 활용되고 있습니다.

1. 의료 분야

의료 분야의 대표적인 영상처리는 CT 검사와 MRI 검사로, CT는 기존 X선 검사의 영상을 2차원에서 3차원으로 확장하여 체내를 전체적으로 관찰할 수 있게 되었고, MRI는 강자장과 전자기파를 이용하여 방사선을 사용하지 않고도 진단이 가능합니다. 두 검사 모두 영상처리 기술을 이용해 다양한 각도에서 체내를 관찰할 수 있습니다.

2. 산업 분야

산업 분야에서는 제조 라인에서 많은 영상처리 시스템이 사용되고 있습니다. 조립 공정의 부품 인식, 픽업, 정렬, 검사 공정의 개수 검사, 외관 검사, 치수 검사, 출하 공정의 선별, 포장뿐만 아니라 위험 감시까지 폭넓게 사용되어 공정 자동화에 큰 기여를 하고 있습니다.

3. 교통 분야

교통 분야에서의 대표적인 활용 용도는 자동차의 운전 지원 및 운전 자동화가 있습니다. 전방뿐만 아니라 360° 전체 카메라 영상을 처리하여 보행자, 장애물, 다른 차량 감지 등을 통해 운전자에게 주의 환기 및 회피 동작을 수행합니다.

자동차 외에도 철도 시스템에서 설비 감시 및 보안 감시에 적용되어 실외라는 밝기가 변화하는 환경과 철도 연선이라는 넓은 영역을 사람을 대신해 감시하는 데 도움을 주고 있습니다.

4. 보안 분야

보안 분야의 대표적인 활용 사례가 얼굴인식 시스템입니다. 스마트폰에서 널리 사용되고 있으며, 건물 내 출입 보안을 강화하는 데에도 활용되고 있습니다.

영상처리 시스템의 원리

영상처리 시스템은 다음과 같은 흐름으로 동작합니다.

1. 이미지 입력

주로 CCD 센서를 이용하여 빛의 분포를 전기 신호로 변환합니다.

2. 평활화

전처리 중 하나인 평활화는 핀보케처럼 부드러운 색조 변화를 주는 처리입니다. 평활화는 필터가 덮는 영역 내 픽셀의 평균값을 계산하고 그 값을 새로운 픽셀 수로 정의하기 때문에 평균화 필터라고도 합니다. 이미지를 평활화하여 노이즈를 제거하는 공간 필터로 사용됩니다.

3. 특징 추출

특징 영상 중 하나로 이분화 영상을 들 수 있습니다. 이치화란 농도가 몇 단계의 농도가 있는 상태에서 흰색과 검은색 두 단계로만 만드는 것으로, 농도가 흰색과 검은색 둘 중 하나만 있는 이미지를 이치화 이미지라고 합니다.

계조값을 이용하여 이미지의 성질을 알 수 있는 방법 중 하나로 히스토그램이 있습니다. 가로축에 픽셀 수를, 세로축에 픽셀 수의 빈도를 취해 그 정보를 그래프로 나타낸 것입니다. 그 위에 히스토그램의 가로축의 계조수를 어딘가에서 두 개로 나누고, 계조수가 그보다 크면 픽셀 데이터는 1, 작으면 0으로 나누는 처리 방식입니다.

4. 평가

특징 추출로 얻은 특징 영상을 목적에 따라 평가합니다.

영상처리 시스템의 기타 정보

1. 영상처리 시스템의 카메라 선정

영상처리 시스템에서 카메라 선택은 매우 중요합니다. 카메라는 영상처리 시스템에서 이미지 입력 과정에서 작업물의 이미지 데이터를 획득하기 위해 사용됩니다.

생산 현장 등에서는 제품의 흠집이나 상태를 검사하기 위해 눈의 기능을 하는 카메라를 이용하여 기판 등의 검사 대상물을 촬영하는데, 촬영 조건이 다르면 검사 정확도에 편차가 발생하게 됩니다.

촬영 조건을 최대한 동일하게 하기 위해서는 렌즈, 조명 등과 함께 적절한 카메라를 선택해야 합니다. 화상처리 시스템의 방식은 크게 다음 두 가지로 나뉩니다.

• 에어리어 센서 카메라 방식
  이 방식은 가장 일반적으로 사용되는 촬영 방식이며, 2차원의 이미지를 얻을 수 있습니다. 획득할 수 있는 이미지의 크기는 카메라에 따라 결정됩니다.
• 라인 센서 카메라 방식
  이 방식은 1차원의 이미지를 연속적으로 획득하여 2차원의 이미지를 얻을 수 있습니다. 이미지를 획득할 때 카메라 또는 워크가 일정한 방향으로 움직이고 있어야 합니다. 비교적 큰 워크의 영상 촬영에 효과적인 방식입니다. 요구사항을 충분히 파악한 후 적절한 카메라를 선정하는 것이 필요합니다.

2. 영상처리 시스템의 실시간 처리

영상처리 시스템 내에서의 계산처리와 소프트웨어 또는 하드웨어로 이루어집니다. 소프트웨어로 처리하는 것은 프로그램 변경으로 다양한 변화에 대응할 수 있어 유연성이 높지만, 위험 회피 등 실시간성이 요구되는 장면에서는 하드웨어로 처리해야 합니다.

예를 들어, 자동차 주차 시 충돌 회피에 사용되는 어라운드 뷰 모니터는 본래 카메라가 존재하지 않는 자동차 상공의 영상을 실시간으로 비추고 있지만, 여기서는 ASIC 등의 전용 하드웨어를 통해 차량에 장착된 카메라의 영상 데이터를 합성 처리하여 영상을 실시간으로 생성하고 있습니다.