[첨단 헬로티]
독자적 ALVIUM 기술 사용…이미지 사전처리 기능 내장돼 있어
디쌤이 Allied Vision 에서 출시한 1시리즈를 국내에 소개했다.
1시리즈 플랫폼은 0.5MP에서 21MP까지 다양한 센서를 사용하며 MIPI CSI-2 및 USB3 인터페이스 기반으로 다양한 기능 셋팅, 보드레벨-오픈엔드-풀하우징 옵션 및 여러 종류의 렌즈 마운트를 지원한다. 또한 기존의 FPGA기반의 디자인 대신 완전히 새로운 Allied Vision만의 독자적 ALVIUM 기술을 사용한다.
ALVIUM은 Allied Vision에서 직접 개발된 특허화한 칩으로써 이미지 사전처리 기능이 내장되어 있기 때문에, 호스트 PC로 전송되기 전에 카메라 내에서 이미지를 최적화 할 수 있다. 이를 통해 보다 까다로운 작업을 호스트 PC에서 CPU점유율을 낮춰 사용할 수 있다.
또한 초소형 단일보드 디자인을 채용해, 임베디드 시스템 및 충격과 진동이 많이 발생하는 애플리케이션에 적합한 제품이다.
Allied Vision의 1시리즈는 현재 2가지 라인업으로 구성되어 있다.
130시리즈는 임베디드 비젼 애플리케이션을 위한 카메라 모듈이다. 0.5MP에서부터 최대 5MP 해상도로, 임베디드 시스템의 카메라 표준 인터페이스인MIPI CSI-2를 지원하고 머신비젼 표준인 USB3.0인터페이스도 사용이 가능하다. 또한 130시리즈는 불필요한 CPU점유율을 발생시키지 않고 높은 이미지 품질을 제공한다. 이러한 단일보드 카메라는 가볍고 전력 소모가 적으며 가격이 저렴하다.
이와함께 140 시리즈 역시 MIPI CSI-2와 USB3.0 인터페이스 사용이 가능하다. 최신 Sony Pregius CMOS센서를 적용해 5MP~18MP로 구성되어 있다. 또한 고급 기능 구현을 위한 다양한 옵션들이 있으며 필요한 기능만 선택 적용이 가능하다.
Allied Vision의 1시리즈 라인은 단일 보드 디자인과 독특하고 독자적인 ALVIUM기술을 적용해 고급 이미지처리, 센서의 다양성, 저전력 소모, 작은 사이즈 그리고 매력적인 가격으로 고객들의 다양한 요구사항에 대한 완벽한 솔루션을 제안한다.
ALVIUM 이란?
ALVIUM은 Allied Vision의 완전히 새로운 비젼 프로세싱 기술이며 1시리즈 플랫폼의 핵심이다. 직접 개발된 특허화한 독특한 칩에 임베디드 및 PC 기반 컴퓨터 비젼용으로 설계된 이미지 센싱 프로세서(ISP)와 포괄적인 이미지 프로세싱 라이브러리(IPL)를 결합한 제품으로 25 년 이상 머신비젼 카메라를 만들어온 경험이 고스란히 녹아 있다. ALVIUM은 디지털 이미지 프로세싱을 판도를 변화시켰다. 왜냐하면 저렴한 비용으로 수준 높은 고성능 카메라를 초소형으로 만들 수 있도록 했기 때문이다.
ALVIUM은 크게 5가지 장점을 가지고 있다.
첫째, ALVIUM칩은 대용량의 상용 FPGA보다 훨씬 많은 용량을 갖추고 있기 때문에 여러 기능을 탑재한 고성능 카메라를 매우 작은 사이즈로 제안한다. 휴대용 및 자율 임베디드 비젼 애플리케이션에서 작고 가벼운 카메라가 요구됨에 따라 ALVIUM기술은 고성능 임베디드 비젼 카메라의 핵심 요소가 된다.
둘째, 호스트 측에서 수행할 보정량을 온보드 전처리 과정에서 줄이게 되면 실제 이미지 처리를 하는 CPU는 그만큼 여유로워진다.
셋째, ALVIUM기술은 PC와 임베디드 호스트에 연결하기 위한 2개의 표준 인터페이스를 지원한다. MIPI CSI-2는 임베디드 시스템의 표준 카메라 인터페이스이며 USB3 비젼은 머신비젼 산업에 따르는 표준 규격이다.
넷째, ALVIUM칩은 동일 규격의 FPGA보다 훨씬 효과적인 전력 관리 기능을 제공한다. FPGA는 항상 최대 전력을 소비하는 반면에, ALVIUM기술을 사용하는 프로세서는 활성화된 기능에 꼭 필요한 만큼만 소비한다. 이 효율적 전원 관리를 통해 배터리 구동 장치의 작동시간을 최적화 하여, ALVIUM 기술을 임베디드 산업에서 매우 중요한 가치로 만든다.
다섯째, ALVIUM하드웨어의 개념은 설계된 ASIC(Application Specific Integrated Circuit) 과정을 통해 성능을 저하시키지 않으면서 비용을 획기적으로 저하시켜주는 특수 저비용 이미지 센싱 프로세서 및 제조 과정을 구현한다.
Embedded Vision 이란?
1시리즈는 임베디드 솔루션에 최적화 되어 있는 제품이다. 임베디드 비젼은 임베디드 시스템에서 컴퓨터 비전을 사용하는 것이다. 역사적으로 디지털 이미지 프로세싱은 강력한 PC에서 실행되는 이미지 처리 알고리즘을 사용하여 산업 및 과학 애플리케이션에서 시작되고 확장되었다.
오늘날 강력하고 저렴한 에너지 효율적 프로세서는, 때로는 PC가 없는 작은 모바일 장치에서 이미지 처리 응용 프로그램으로 사용할 수 있다.
일반적으로 임베디드 시스템은 작고, 가볍고 저렴한 컴퓨팅 장치로써 대형시스템, 예를 들면 자동차, 로봇 또는 자판기 등에 내장할 수 있다. 모바일용이나 배터리 파워로 작동하는 것도 흔한 일이다. 임베디드 시스템에 비젼을 추가할 때는 임베디드 시스템과 PC기반 시스템의 특수성을 고려해야 한다.
이미지 처리 시스템을 로봇이나 무인 항공기에 적용하려면 크기와 무게는 중요한 문제다. 따라서 임베디드 비젼을 위한 카메라는 매우 컴팩트하고 가벼워야한다. 대부분의 경우 하우징이 필요없기 때문에 보드 타입의 디자인이 이상적이다.
Allied Vision의 130 및 140시리즈는 이미지센서, 이미지 신호 프로세서, 인터페이스 등 모든 구성 요소가 단일 보드에 장착되는 디자인을 가진 초소형 카메라다. 두 카메라 모두 쉽게 통합할 수 있는 보드 타입으로 제안이 가능하다. 이는 Allied Vision의 고유한 ALVIUM기술로 가능케 한다. 이 기술은 기존의 카메라 FPGA보다 훨씬 작은 독자적인 칩 설계를 기반으로 한다.
기존 FPGA기반 설계와 다른 ALIVIUM만의 또 다른 장점은 칩의 전력 소모량이 훨씬 적다는 것이다. 따라서 임베디드 시스템에 이상적이다.
임베디드 시스템에서는 임베디드 캐리어 보드와 호환되는 카메라 인터페이스와 카메라에 전원 공급 및 가능한 적은 공간을 필요로 한다. Allied Vision은 130 & 140시리즈가 임베디드 산업에 적합하도록 가장 인기있는 표준인 MIPI CSI-2와 USB 3.0을 카메라에 적용하였다. 특히. MIPI CSI-2 인터페이스는 임베디드 엔지니어들이 가장 선호하는 인터페이스다. 이 인터페이스를 통해 우리 카메라는 거대한 플랫폼과 소프트웨어를 지원한다.
Allied Vision의 130C & 140C 제품군은 ARM용 리눅스(32/64bit)를 지원한다. OpenCV가 지원하는 임베디드 시장의 표준인 Video4Linux2를 통해 제어가 가능하다.
또한 Allied Vision의 Vimba SDK를 이용하면 산업용 머신 비젼 업계의 GenIcam 표준의 고급 이미지 최적화 및 카메라 제어 기능에 대해서 사용이 가능하다.
이 GenIcam 지원 덕분에 130 & 140 카메라 시리즈는 OpenCV, Matlab, HALCON과 같은 가장 널리 사용되는 3rd Party 라이브러리 뿐만 아니라 Nvidia VisionWorks와 같은 모든 OpenVX호환 라이브러리에서 지원된다.
마지막으로 Vimba를 사용하면 직접 카메라를 제어 가능하고 자신의 애플리케이션을 만들 수 있다.
Allied Vision의 USB3비젼 카메라는 Linux x86/x64, ARM용 Linux 그리고 Windows를 지원한다. USB3 비젼 표준 및 Vimba 덕분에 산업용 이미지 처리 시장에서 널리 사용되는 모든 주요 이미지 처리솔루션을 사용할 수 있다. 물론 CSI-2 카메라와 마찬가지로 Vimba SDK를 이용하여 자체 애플리케이션을 만들 수 있다.
