머신비전 검사 시스템 구축 절차 총정리

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머신비전 검사 시스템 구축 절차 총정리

1. 검사 목적 & 요구사항 정의 (가장 중요)

❗ 이 단계가 80%를 좌우합니다.

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반드시 정리할 항목

• 검사 대상: 제품 종류, 재질, 색상, 표면 상태
• 검사 항목
• 외관(스크래치, 오염, 크랙)
• 치수(폭, 직경, 간격)
• 존재/부재, 위치, 방향
• 불량 기준: OK/NG 허용 범위 (μm, pixel)
• 검사 속도: UPH, takt time
• 검사 정확도 목표: 검출률 / 오검률
• 환경 조건: 진동, 조도, 분진, 온도

✔ 이 단계가 불명확하면 이후 모든 선택이 틀어짐

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2. 검사 방식 결정 (2D / 3D / 특수광)

검사 유형 선택

검사 내용	권장 방식
표면 결함	2D + 조명
높이, 단차	3D
투명/반사체	특수 조명
미세 결함	고해상도 + 텔레센트릭

카메라 방식

• Area Scan: 정지 또는 저속 이동
• Line Scan: 연속 이동, 롤투롤
• TDI Line Scan: 고속·저조도

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3. 해상도 & FOV 계산

❗ 수치로 반드시 계산해야 함 (감으로 선택 ❌)

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기본 공식

1 Pixel 해상도 ≤ 검출해야 할 최소 불량 크기 / 2~3

예시

• 검출 불량 크기: 0.1 mm
• 필요 해상도: ≤ 0.03~0.05 mm/pixel

→ 카메라 해상도 / 센서 크기 / 렌즈 배율 결정

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4. 카메라 선택

주요 선택 기준

• 해상도 (MP)
• 센서 크기 (1/2.5", 1", APS-C 등)
• 셔터 방식
• 정지/고속 → Global Shutter
• 라인 → Line Scan
• 인터페이스
• GigE / USB3 / CoaXPress / Camera Link

✔ 셔터 방식 잘못 고르면 블러 발생

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5. 렌즈 선택

일반 렌즈 vs 텔레센트릭

구분	일반 렌즈	텔레센트릭
왜곡	있음	거의 없음
치수 정밀도	보통	매우 우수
가격	저렴	고가

고려 요소

• FOV
• Working Distance
• 왜곡 허용 범위
• 센서 대응 크기

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6. 조명 설계 (성공의 핵심)

❗ 머신비전의 70%는 조명

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조명 선택 가이드

검사 목적	조명
표면 결함	바조명, 다크필드
인쇄 검사	링조명
윤곽	백라이트
반사체	편광 + 로우앵글

핵심 포인트

• 카메라보다 조명이 먼저
• 불량이 가장 잘 보이게 만들 것

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7. 트리거 & 동기화 설계

트리거 방식

• Encoder Trigger (라인스캔)
• Sensor Trigger
• Software Trigger

동기화 대상

• 카메라
• 조명
• PLC
• 컨베이어

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8. 비전 소프트웨어 선택

대표 라이브러리

• Halcon: 고급 알고리즘
• VisionPro: 산업 표준
• OpenCV: 커스터마이징
• 딥러닝: 미정형 불량

선택 기준

• 검사 난이도
• 유지보수 인력
• 라인 확장성

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9. 알고리즘 설계

전통 비전

• Threshold
• Edge / Blob
• Pattern Matching
• Measurement

딥러닝

• 데이터 수량 확보 필수
• 정상/불량 편차 큰 경우 유리

✔ 조명 안 좋으면 딥러닝도 실패

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10. 시스템 통합 & 튜닝

• Exposure / Gain / Gamma 조정
• 조명 각도 미세 조정
• 파라미터 최적화
• 속도 안정화

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11. 검증 & 양산 적용

검증 항목

• 반복성
• 오검률
• 미검률
• 장시간 안정성

양산 전 필수

• Golden Sample 확보
• 기준 이미지 저장
• Fail Case 기록

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12. 유지보수 & 개선

• 조명 열화 관리
• 카메라 위치 고정
• 주기적 재캘리브레이션
• 불량 데이터 피드백

요구사항 정의 → 검사 방식 → 해상도 계산 →

카메라·렌즈 → 조명 → 알고리즘 → 검증 → 양산

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