머신비전이 눈여겨봐야 할 점은 모듈 공정이나 자율분산 시스템, 설비 자체가 언제 바뀔 수 있는지에 대한 대비, 그리고 클라우드, 사물인터넷, 스마트 센서 등의 키워드를 갖춘 스탠드얼론 시스템으로 모듈 공정이나 라인에 유연하게 대처할 수 있어야 한다.
(주)첨단과 한국머신비전산업협회가 지난 9월 16일 개최한 ‘스마트한 전략이 스마트공장을 만든다’ 제하의 머신비전 세미나에서 라온피플 김헌중 기술이사가 발표한 ‘스마트 솔루션과 플랫폼을 위한 고성능 스마트 비전 카메라’에 대한 내용을 정리했다.
머신비전은 센서로부터 획득한 정보를 토대로 비전 알고리즘을 통해 여러 가지 검사를 한다. 검사를 하고 측정을 하고 불량을 검출하고, 로봇 가이드를 위한 위치 정보를 추출하고, 바코드나 문자를 인식하는 등의 일을 수행한다.
스마트 팩토리를 위한 머신비전 솔루션
시스템 구성에는 일반적인 머신 비전 카메라와 알고리즘을 구현하기 위한 PC 또는 부가적으로 프레임 그래버가 들어간다. 그리고 거기에 필요한 비전 소프트웨어, 알고리즘 소프트웨어 패키지가 추가된다. 또 이런 전체적인 구성을 하나로 묶어 놓은 스마트 카메라 형태로도 비전 시스템을 구성할 수 있기도 하며 실제로도 존재한다.
카메라가 들어가 있는 제품은 모두 마찬가지지만 해상도는 점점 높아지는 추세다. 이미지 사이즈가 커진다는 얘기는 그만큼 미세한 부문까지 검사를 한다는 것이고 이를 위한 니즈가 대두하고 있다. 라온피플도 그에 맞춰 라인업을 구축하고 있다.
프레임 레이트도 상당히 높아지고 있는데, 프레임 레이트는 공정상에서 택 타임을 줄이기 위한 것이기도 하지만 기존 범위를 넘어서 응용 분야가 상당히 다양해지고 있다. 영상을 정확하고 깨끗하게 처리하고 노이즈를 개선해서 정확하게 판단하기 위해 기본적인 이미지 프로세싱에는 높은 기술이 요구되고 있다.
또 하나는 기존의 솔루션처럼 단순하게 하나의 기능만 판단하는 솔루션은 점차 줄어드는 추세다. 사용자는 하나의 카메라와 하나의 솔루션으로 여러 가지 복합적인 솔루션을 구축하고자 한다. OCR 하나만 판독하거나 바코드 하나만 판독하는 아이디 체커 같은 솔루션도 있기는 하지만, 더불어 다른 비전 솔루션 알고리즘을 이용해서 패턴이라든지 게이징 기술들을 이용해서 복합적인 정황을 판단하려는 니즈가 높아지고 있다.
스마트 카메라 요건
기존의 인터페이스가 UI 개념이었다면 이제는 유저의 행동 패턴이나 동작 패턴이 반영된 UX 기반의 인터페이스가 요구되는 상황이다. 그런 솔루션을 사용자가 심플하고 편하게 사용하기 위해서는 내부적으로 아무리 복잡하다고 해도 외부에서는 몇 개의 시뮬레이션 버튼을 자신의 환경(상황)에 적응할 수 있는 형태의 솔루션을 요구한다.
복합 솔루션이라든가 고해상도를 요청하고 프레임 레이트가 높은 기능들을 요구한다면, 하나의 카메라로 할 수 있는 성능은 커패시티가 늘어나는 상황에서 성능을 더 끌어올려야 한다.
기존의 단순 머신비전 카메라의 경우 장비를 구축하기 위해 많은 부가적인 외부 디바이스가 필요하다. 외부 조명을 써야 할 경우 조명 컨트롤러도 구매해야 하고 그에 따른 PC 솔루션이나 부가적 부품이 필요하다.
비전 솔루션 입장에서는 정보를 추출하고 정확한 판단을 해서 정보를 주는 것이 주목적이다. 기존과 다른 관점이라면 기본 개념인 비전 역할 외에 커넥티비티 역할을 추가적으로 카메라 솔루션이나 머신 비전 솔루션도 확보해야 한다.
인더스트리 4.0이나 스마트 팩토리 등의 대표적인 키워드 중에서도 비전 솔루션이 눈여겨봐야 할 키워드가 있는데, 모듈 공정이나 자율분산시스템, 설비 자체가 언제 바뀔 수 있는지에 대한 대비, 클라우드, 사물인터넷, 스마트 센서, 센싱 등의 키워드를 갖춰서 구축하려면 진정한 스탠드 얼론 시스템이 돼야 하고 모듈 공정이나 라인에 유연하게 대처할 수 있어야 한다.
스마트 팩토리가 이루어진다고 하면 공장의 라인 자체도 언제든지 조합이 가능한 형태로 구성될 것이다. 이를 모듈화라고 하며, 라인 상황에 따라서 필요한 솔루션을 교체 가능하고 업그레이드 가능한 형태로 구성해야 한다. 궁극적으로는 솔루션 자체도 고정 형태가 아니라 언제든 유연하게 대응할 수 있는 형태가 필요하다.
정리 : 김혜숙 기자 (atided@hellot.net)
