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IIDC2 표준
IIDC2 표준은 FireWire 카메라용의 IIDC 계승자이며, 플럭서블-고정형 카메라 제어 레지스터 레이아웃을 정의한다. 카메라 제어장치에 매우 간단한 방법을 표시하여, 노출 시간과 같은 각각의 기능이 레지스터 공간에 메핑된 방법에 대한 모든 세부 사항이 정의되어 있다.

 

 

IIDC2의 목표는 다음과 같다.
• 구현과 사용을 편리하게 한다.
• 카메라 제어 레지스터로 접속 가능하다.
• 공급자별 기능에 확장 가능하다.
• 모든 카메라에 공통적인 제어 방법
• IEEE 1394, USB3 Vision, CoaXPress 및 향후 인터페이스에 이용 가능하다.
• GenlCam 인터페이스에 메핑될 수 있다.

 

이 표준은 카메라 내부의 레지스터에 직접 읽기/쓰기만으로 카메라를 제어하는 쉬운 방법을 제공한다. 카메라 기능과 관련된 모든 정보가 카메라 제어 레지스터에 있다. 사용자는 레지스터를 읽기함으로써 지원 기능을 결정할 수 있다. 레지스터 매핑은 준-고정형 방법으로 작동하며, 접속가능성의 고정된 매핑 및 확장가능성의 프리 매핑을 의미한다.

 

카메라 기능은 기본적인 기능 (고정된 레지스터 레이아웃 및 이의 동작)과 확장형 기능으로 분류되어 있다. 기능은 공급업자가 무료로 추가할 수 있으며, 레지스터 레이아웃은 해당 명세서의 목록에서 선택할 수 있고, 이의 동작은 공급자별로 다르다. GenICam이 장착된 IIDC2 레지스터를 사용하는 경우, IIDC2 레지스터가 명세서에 정의되어 있으므로, 카메라 설명 파일이 모든 카메라에 공통이 될 수 있다.

 

GenICam
GenICam(카메라의 일반 인터페이스)은 구현 기능 또는 사용 인터페이스 기술과 상관없이 모든 종류의 장치 (주로 카메라)에 일반적인 프로그래밍 인터페이스를 제공한다. 이러한 결과로 애플리케이션 프로그래밍 인터페이스 (API: application programming interface)는 인터페이스 기술과 상관없이 동일하다.

 

 

GenICam 표준은 다음과 같은 모듈 범위로 구성되어 있다.

• SFNC (Standard Feature Naming Convention: 표준 기능 명명 규약): 이 사항은 대부분의 사용자가 확인하는 GenICam의 한 부분이다. 여기에는 다양한 공급업자의 장치가 항상 동일한 기능의 동일한 명칭으로 사용되도록, 장치 기능의 명칭, 형식, 의미와 사용을 표준화하였다. 이러한 기능은 보통 트리 뷰에 표시하였거나, 애플리캐이션으로 직접 제어될 수 있다. 관련 표준으로서는 일관되게 픽셀 형식을 명명하는 방법 및 사용 중인 형식 열거 방법을 정의하는 PFNC (Pixel Format Naming Convention: 픽셀 형식 명명 규약)이다.

 

• GenApi(Application Programming Interface: 애플리캐이션 프로그래밍 인터페이스): 여기에는 장치의 자체 설명 XML 파일을 통하여 일반 API 제공에 사용되는 메커니즘을 정의하였다. 이는 GenICam의 참조 구현 명칭이며, GenICam 다운로드의 한 부분으로 프로덕션-품질 코드로 제공되어 있다. GenApi의 부분은 XML 파일의 형식을 정의하는 개요이다.

 

• GenTL(Transport Layer: 전송 레이어): 이는 전송 레이어 프로그래밍 인터페이스를 표준화하였다. 전송 레이어와 상관없이 (프레임 그래버가 있거나 없는 상태), 장치에 표준 인터페이스를 제공하는 로우레벨 API이다. 장치 열거, 장치 레지스터로 접속, 데이터 스트리밍 및 비동기 이벤트 전송이 가능하다. GenTL에는 자체 SFNC도 가지고 있다.

 

• GenCP(Control Protocol: 제어 프로토콜): 장치 제어의 패킷 형식을 정의하는 로우레벨 표준이며, 각각의 새로운 표준의 제어 프로토콜을 재창조할 때 필요한 사항을 저장하는 인터페이스 표준으로 사용된다.

 

• GenDC(Data Container: 데이터 컨테이너): GenDC는 로우레벨 표준이며, 장치가 호스트 시스템으로 모든 데이터 형식을 전송할 수 있는 데이터 패킷 형식을 정의한다. 새로운 데이터 형식에 추가 작업을 복사하는 각 인터페이스 표준이 필요없다.

 

GenICam 표준 그룹 회원은 카메라 자체 설명이 포함된 파일의 구문을 해석하는 참조 구현을 유지한다. 프로덕션 품질 코드가 C++에 작성되어 있으므로, 무료로 사용할 수 있다. 운영 체계 및 컴파일러의 범위에서 이용 가능하며 이동성이 높다.
대부분의 가용한 SDK 구현은 후드에서 엔진으로 이 참조 구현을 사용하며, 따라서 높은 등급의 상호운용성을 보장한다.

 

표1. 소프트웨어 인터페이스 표준 요약

카메라 성능 표준
EMVA 1288은 머신 버전 센서와 카메라의 명세서에 대한 측정 및 프레젠테이션 표준이다. 비전 구성품을 사용하는 고객과 사용자는 구성요소 제조업체뿐만 아니라 표준 사용의 이점을 얻을 수 있다.

 

명시한 머신 비전 애플리케이션에 적합한 카메라 선택 방법이 흔히 해결해야 하는 과제로서 증명되고 있다. 제조업체가 제공하는 데이터 시트는 비교하기가 어렵다. 빈번하게 중요한 정보를 이용할 수 없으며, 사용자가 고가의 비교 테스트를 수행해야 한다.

 

이 테스트는 여전히 모든 관련된 카메라 파라미터를 제공하지 못할 수 있다. 이것이 바로 EMVA 1288 표준이 도입되는 이유이다. 이 표준은 데이터 프레젠테이션뿐만 아니라 신뢰할 수 있고 정확한 측정 절차를 정의함으로써 투명성을 창조하여, 카메라와 이미지 센서의 비교를 매우 용이하게 한다.

 

이 표준은 이 산업을 선도하는 센서 및 카메라 제조업체, 배급업체 및 구성품 고객의 컨소시엄으로 정교하게 작성되었다. 이 1288 표준은 2004년에 시작하여 운영되고 있다. 흑백 카메라용의 버전 1이 2005년 8월에 출시되었다. 버전 3.1 출시가 2016년 12월 30일에 시행되었고, 여기에는 일부 개정 사항이 포함되어 있으며, 용이한 카메라 비교를 위해 표준화된 요약 데이터시트의 설계가 도입되었다.

 

선형 카메라 모델: 1288 표준은 선형 카메라 표준에 기초하였다. 광자 소음 및 양자화 소음을 제외한 모든 소음 출처가 암 소음(dark noise) 분산, 단일 파리미터에 포함될 수 있다. 따라서 이 방법에는 양자 효율, 암 소음 및 시스템 게인이라는 단 3가지의 기본적인 알수없음(unknown)만이 포함된다.

 

 
표준 요약 데이터시트
이 페이지에는 3가지의 주요 요소가 포함되어 있다.
1. 동작점: EMVA 1288 측정으로 획득된 동작점의 설정에 대한 전체 설명이 포함되어 있다. 지정되지 않은 설정은 출고 시 기본값 모드에 있음으로 가정한다. 이에 따라서 측정이 동일한 조건에서 언제라도 반복될 수 있다.
2. 광자 전송 곡선 및 SNR 곡선: 광자 전송 곡선은 이미지 센서 잡음 대 평균값의 분산을 보여준다. 이중-대수 SNR 곡선은 암전류를 제외한 카메라 성능 파라미터의 훌륭한 전체 그래픽 표현이다. 포화도 용량뿐만 아니라 절대 예민도 임계치가 표시되어 있다. 총 SNR이 파선으로 플롯되어 있다. 여기에는 비-균일성과 임시 잡음의 분산 모두가 포함되어 있다.
3. EMVA 1288 성능 파라미터: 이 열에는 모든 EMVA 1288 성능 파라미터를 열거하였다.

 

EMVA 1288 규정 준수: EMVA 표준 1288 규정 준수 데이터를 고객 또는 모든 제3자에게 공표하거나 제공하는 경우에는 반드시 전체 데이터시트를 제공해야 한다. EMVA 1288 규정 준수 데이터시트에는 버전 3.1 출시에서 표준 문서에 명시한 모든 필수 사항의 측정과 그래픽이 포함되어야 한다.

 

향후 작업

항후 시행하는 연구에는 다음이 포함된다.
• 소프트웨어와 하드웨어 승인
• 셔터 효율성
• 센서 MTF를 포함한 렌즈 인터페이스/센서
• 트리거 지연 및 지터
• UV, SWIP로 확장, 편광 및 초분광 영상
• HDR 센서와 카메라
• 암전류에 대한 좀 더 세부적인 분석