머신비전 분야의 글로벌 리더 Basler(바슬러)가 FPGA(Field-Programmable Gate Array) 기반 전처리 기술을 통해 산업용 비전 시스템의 고질적인 문제인 데이터 처리 병목 현상을 해결하며 고속 비전 검사의 새로운 패러다임을 제시하고 있다.

 

현대 제조 환경은 고해상도 카메라의 보편화로 매초 수 기가바이트에 달하는 방대한 이미지 데이터를 실시간으로 처리해야 하는 과제에 직면해 있다. 기존의 CPU 및 GPU 중심 아키텍처는 이러한 대용량 데이터의 실시간 처리에 한계를 보이며 이는 생산성 저하와 시스템 비용 급증의 원인이 되어왔다.  

 

Basler는 이러한 문제를 근본적으로 해결하기 위해 FPGA 기반 전처리 솔루션을 개발했다. 이 솔루션의 핵심은 이미지 데이터를 호스트 시스템(PC)으로 전송하기 전에 데이터 획득 단계인 프레임 그래버에서 직접 전처리하는 것이다. FPGA는 하드웨어 수준에서 이미지 데이터를 병렬로 처리하기 때문에 CPU나 GPU에서 발생하는 처리 지연 및 병목 현상을 원천적으로 해소할 수 있다. 이를 통해 이미지 데이터를 실시간으로 처리하여 정밀한 검사 타이밍을 맞출 수 있으며 호스트 시스템의 부하를 크게 줄여 전체 시스템 비용을 최적화할 수 있다. 특히 고대역폭 데이터 전송 환경에서도 탁월한 처리량과 빠른 응답 속도를 보장한다.  

 

 

Basler는 이상적인 고성능 머신 비전 시스템이 FPGA, CPU, GPU의 강점을 조합하여 시너지를 내는 형태라고 설명한다. 범용성이 뛰어난 CPU/GPU와 실시간 병렬 처리에 강점을 가진 FPGA를 함께 활용하는 것이다. 그러나 FPGA 프로그래밍은 높은 기술 장벽으로 여겨져 왔다. Basler는 이 문제를 해결하기 위해 'VisualApplets'라는 그래픽 기반 개발 환경을 제공한다. 사용자는 VisualApplets를 통해 복잡한 코딩 없이 직관적인 그래픽 인터페이스로 실시간 이미지 처리 알고리즘을 설계하고 FPGA에 구현할 수 있다. 또 별도의 런타임 라이선스 없이도 프레임 그래버를 쉽게 프로그래밍하고 산업용 카메라 설정을 맞춤화할 수 있어 개발 편의성을 높였다.  

 

FPGA 기반 전처리 솔루션 도입 시 기업은 상당한 비용 절감 및 생산성 향상 효과를 기대할 수 있다. 고가의 고성능 CPU/GPU 대신 중간급 CPU와 FPGA를 조합하여 초기 하드웨어 투자 비용을 절감할 수 있으며 시스템 안정성 향상으로 다운타임 및 유지보수 비용 또한 줄일 수 있다.  

 

바슬러코리아 SolBiz FAE 김상래 팀장은 "산업 현장마다 비전 시스템의 요구사항과 과제가 다르기 때문에 각 고객의 상황에 최적화된 맞춤형 FPGA 전처리 설계가 핵심"이라고 강조했다. 그는 이어 "바슬러는 단순한 하드웨어 공급을 넘어 고객이 직면한 속도, 정확도, 처리량 문제를 종합적으로 분석하고 최적의 솔루션을 제공하는 파트너"라며 "빠르게 진화하는 스마트 제조 환경에서 Basler의 FPGA 솔루션은 기업들이 경쟁 우위를 확보하고 품질과 효율성을 극대화하는 핵심 기술로 자리 잡을 것"이라고 전망했다.  

 

헬로티 김재황 기자 |