고급 이미지 처리를 통한 렌즈의 기하학적 왜곡 보정
렌즈 왜곡은 머신 비전에서 흔히 발생하는 문제로, 이미지 데이터의 위치를 병형시켜 측정 오류를 발생시키고 시스템 신뢰성을 떨어뜨릴 수 있습니다. Basler의 비용 효율적인 전처리 솔루션은 카메라 내부 또는 프레임 그래버 FPGA에서 CPU 부하 없이 왜곡을 보정하며, 프레임 속도에 영향을 주지 않습니다.
머신 비전에서의 렌즈 왜곡 이해
머신 비전에서 렌즈 왜곡이란 이미지 정보가 이상적인 형태에서 벗어나 기하학적으로 왜곡되는 것을 의미합니다. 렌즈 왜곡에는 주로 방사형(Radial) 왜곡과 접선형(Tangential) 왜곡이라는 두 가지 유형이 있습니다. 방사형 왜곡은 일반적으로 배럴(Barrel) 왜곡, 핀쿠션(Pincushion) 왜곡, 콧수염(Moustache) 왜곡으로 구분됩니다.
배럴(Barrel) 왜곡은 광각 렌즈(초점 거리 50mm 이상, 조리개 전면 구조)에서 흔히 발생하는 반면, 핀쿠션(Pincushion) 왜곡은 망원 렌즈(초점 거리 50mm 이상, 조리개 후면 구조)에서 자주 발생합니다. 콧수염(Moustache) 왜곡은 두 가지 유형이 혼합되어 나타나며 상대적으로 발생 빈도가 낮은 유형입니다.
정확하고 신뢰할 수 있는 결과가 중요한 머신 비전 어플리케이션에는 렌즈 왜곡 보정 기능이 필요합니다. 왜곡된 이미지는 측정 및 검사 과정에서 오류를 유발할 수 있으며, 머신 러닝 알고리즘의 성능을 저하시켜 시스템의 전반적인 신뢰성에 부정적인 영향을 미칠 수 있습니다.
렌즈 왜곡 보정의 어려움
렌즈 왜곡을 보정하는 작업은 하드웨어와 소프트웨어 방식 모두에서 다양한 도전 과제가 존재합니다.
하드웨어: 직선형 렌즈(Rectilinear lenses)는 촬영 중 왜곡을 줄여 후처리 작업을 생략할 수 있지만 비용이 많이 들고 렌즈 선택에 제약이 있습니다.
소프트웨어: 소프트웨어를 이용한 보정은 더 유연하게 조절할 수 있지만 자원 소모가 크고, CPU 부하가 40% 증가하며, 프레임 속도는 절반으로 떨어집니다. 이러한 알고리즘을 개발하는 데에는 시간이 많이 걸리고 왜곡 유형에 대한 전문 지식이 요구됩니다.
최적의 성능 및 유연성 확보를 위해서는 이러한 한계들을 균형 있게 조정해야 합니다. 다음 섹션에서는 Basler 솔루션이 CPU에 부담을 주거나 프레임 속도를 떨어뜨리지 않고 왜곡 보정을 처리하는 방법을 소개합니다.
전처리 솔루션을 이용한 렌즈 왜곡 문제 해결
주요 이점
실시간 처리 및 짧은 지연 시간: 인 카메라 솔루션과 프레임 그래버 솔루션 모두 최소한의 지연 시간으로 실시간 왜곡 보정 기능을 제공합니다.
유연성 및 커스터마이징: 다양한 솔루션 옵션을 통해 고객의 구체적인 요구 사항에 맞춰 쉽게 조정할 수 있으며 모든 어플리케이션에 뛰어난 유연성을 제공합니다.
더 빠른 시장 출시: 구성이 간편한 솔루션으로 구현 작업을 간소화하고 기술적 제약 없이 배포 속도를 높일 수 있습니다.
해당 솔루션용 제품들
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