이미지 처리에서 소프트웨어의 역할
소프트웨어는 디지털 이미지 처리에서 중요한 역할을 합니다. 캡처된 디지털 이미지는 소프트웨어를 통해 전송되고, 표시되며, 저장됩니다. 또한, 디지털 이미지의 분석 역시 소프트웨어에 의해 이루어집니다. 이 전반적인 과정에서 디지털 이미지 처리의 여정을 살펴보고, 각 단계에서 사용되는 주요 소프트웨어 기능을 소개합니다.
이미지 소프트웨어의 경로
이미지 캡처부터 최종 결과물이 나올 때까지 여러 단계에서 다양한 소프트웨어 기능이 사용됩니다. 이러한 기능은 대부분 pylon 소프트웨어 제품군과 같은 이미지 처리 제품군 안에 포함되어 있습니다.
이미지 획득
소프트웨어는 이미지 획득을 위한 준비 과정에서도 중요한 역할을 합니다. 노출 시간, Gain 및 오프셋
카메라의 초기 사전처리 단계는 대부분 이미지를 획득한 후 원시 센서 데이터를 기반으로 수행됩니다. 예를 들어, 이 단계에서는 이미지 왜곡을 수정하거나 센서의 특성을 조정할 수 있습니다. 이러한 작업에 사용되는 소프트웨어 구성 요소를 카메라 펌웨어라고 합니다.
이미지 전송
이미지 데이터를 카메라 칩에서 이미지 처리 컴퓨터로 빠르고 안정적으로 전송하는 것은 복잡한 작업입니다. 이 과정에서도 소프트웨어 구성 요소는 중요한 역할을 합니다. 소프트웨어 구성 요소는 카메라와 컴퓨터 사이의 상호 작용을 제어하는 프로토콜이라는 규칙을 구현합니다. 이러한 프로토콜에 사용되는 대표적인 표준은
처리 장치의 이미지 수신
컴퓨터에서 이미지를 수신하면 GenTL Producer라는 소프트웨어가 추가 처리를 위해 이미지를 소프트웨어 어플리케이션으로 전송합니다.
이미지 처리를 위한 전달
모든 처리 소프트웨어는 GenTL Consumer라는 소프트웨어를 통해 GenTL Producer와 연결되고 이미지를 수신하여 추가적으로 처리할 수 있습니다.
이미지 처리
이어서 이미지 처리 과정에서는 이미지에서 필요한 정보를 추출합니다. 첫 번째 단계는 모서리처럼 특정한 이미지 특징을 강조하는 것입니다. 또한 임계값을 적용하여 오브젝트 인식, 개수 세기, 위치 확인 등의 작업을 더 쉽게 수행할 수 있습니다. 경우에 따라 오브젝트 크기, 거리 또는 이미지 영역을 정확하게 측정해야 할 수도 있습니다. 이러한 기능은 대표적으로 Basler의 유연한 소프트웨어 애드온(Add-on)인 pylon vTools에 포함되어 있습니다.
또한 신경망은 이미지의 구조를 인식합니다. 이를 통해 특정 오브젝트나 전체 이미지에 결함이나 오류가 있는지를 구분할 수 있습니다. 이미지의 텍스트를 인식하거나 코드를 해독하는 작업도 자주 수행됩니다.
이미지 분석은 디바이스에서 최고 수준의 속도와 정확성을 요구하는 복잡한 작업입니다. 이 작업을 수행하려면 매우 효율적인 소프트웨어 아키텍처가 필요합니다.

다양한 이미지 처리 경로
카메라에서 이미지 처리 컴퓨터까지의 이미지 경로는 아래 내용처럼 이미지 처리 시스템에 따라 달라질 수 있습니다.
스마트 카메라
예를 들어, 스마트 카메라를 사용하면 이미지가 카메라 내부에서 직접 처리됩니다.
바코드 인식용 스마트 카메라는 바코드가 포함된 이미지 대신 디코딩된 바코드 값만 연결된 처리 장치로 전송합니다.

프레임 그래버
고속 비전 시스템에서 이미지는 대부분 처리 컴퓨터에 포함된 프레임 그래버라는 특수 이미지 획득 카드를 통해 수신됩니다.
이 강력한 구성 요소는 일반적으로 이미지를 처리 컴퓨터로 전달하기 전에 이미지 데이터에 대해 초기 처리 작업을 수행합니다. 이 과정을 통해 다운스트림 처리 장치의 성능 부담을 줄일 수 있습니다.
모든 처리 작업이 프레임 그래버 내에서 이루어질 수도 있습니다. 예를 들어, 신경망을 사용한 이미지 분류 작업은 VisualApplets를 통해 더 쉽게 수행할 수 있습니다. VisualApplets를 이용하면 하드웨어 프로그래밍 없이도 FPGA를 그래픽 사용자 인터페이스를 통해 프로그래밍할 수 있습니다. 이 경우, 프레임 그래버는 이미지 분석 결과를 이미지와 함께 처리 컴퓨터로 전송합니다.
요약
디지털 이미지 처리란 소프트웨어를 이용한 이미지 처리를 말합니다.
여기에는 이미지 센서의 제어, 원시 이미지 데이터의 사전처리, 여러 하위 시스템 간의 이미지 전송은 물론 이미지 분석과 저장까지 포함됩니다.
강력한 비전 소프트웨어는 비전 시스템의 전체적인 결과에 매우 큰 영향을 미칩니다.
Basler 소프트웨어
pylon 소프트웨어 제품군은 인증된 드라이버, 강력하고 사용하기 편리한 프로그래밍 인터페이스, 간편한 카메라 설정 툴 등 테스트 사용에 필요한 모든 요소를 제공합니다. 또한 pylon vTools을 이용하면 이미지 처리 기능을 쉽게 통합할 수 있습니다.