ABOUT NOCTVISION
광학과 조명, 하드웨어가 얽힌 지점을 수치로 기록합니다
NOCTVISION은 머신비전과 엣지 AI를 다루는 기술 기록 사이트입니다. 산업 현장에서 비전 시스템을 구성할 때 마주치는 문제들을 정리합니다. 알고리즘만으로는 해결되지 않는, 광학과 조명과 하드웨어가 얽힌 지점들입니다.
세 가지 원칙
- 광학은 물리다시스템 설계의 첫 단추는 렌즈와 조명입니다. 초점거리, 조리개 값, 피사계심도 같은 물리량과 수식으로 검증할 수 있는 내용을 다룹니다.
- 검증된 것만 쓴다동작을 확인하지 않은 코드는 올리지 않습니다. 코드에는 핵심 로직과 관련 물리 수식을 주석으로 남겨, 읽는 사람이 재현할 수 있게 합니다.
- 엣지 환경을 전제로 한다PC의 넉넉한 자원이 아니라 엣지 보드에서 실제로 돌아가는 것을 기준으로 삼습니다. 처리 속도, 검사 해상도, 정확도 같은 수치로 결과를 제시합니다.
분야별로 보기
OPTICS40편
광학·렌즈
렌즈와 센서가 만드는 한 칸(화소)의 크기, 작동 거리(WD), 피사계 심도처럼 계산으로 먼저 정해지는 값들을 다룹니다. 결함이 화면에 몇 칸으로 담기는지는 알고리즘보다 앞서 이 숫자들이 결정합니다.처음 읽을 글머신비전 렌즈 초점거리 계산하는 법 — FOV·WD·센서 크기에서 초점거리를 구하는 기본식머신비전 렌즈 계산기 — 배율이 커질 때 근사식이 틀리는 지점과 심도·회절비전 방식은 파장과 한 칸의 크기로 먼저 갈린다 — 여러 비전 방식을 한 표로 비교SWIR에서는 조리개 한 단이 3.4 μm 화소를 지운다 — 파장이 길어질 때 회절이 화소를 덮는 계산낯선 용어는 용어 사전에서, 분야를 넘나드는 읽는 순서는 시작 가이드에서 확인하실 수 있습니다.
기본 가이드머신비전 렌즈 초점거리 계산하는 법
LIGHTING29편
조명 설계
같은 카메라라도 빛을 어느 각도와 파장으로 보내느냐에 따라 결함이 드러나기도, 사라지기도 합니다. 동축·돔·암시야·백라이트 같은 조명 방식의 선택과 반사·파장·밝기 변화를 다루는 글을 모았습니다.처음 읽을 글머신비전 조명 6가지 방식과 선택 기준 — 조명 방식별 원리와 고르는 순서반사 심한 금속 표면의 스크래치, 조명부터 다시 고르는 법 — 표면 종류별 조명 선택 지도돔 조명을 썼는데 왜 중앙에 검은 점이 남는가 — 관찰 홀 암점과 보조광조명이 5 % 어두워지면 정상 화소 몇 개가 불량이 될까 — 밝기 변화가 판정에 주는 영향낯선 용어는 용어 사전에서, 분야를 넘나드는 읽는 순서는 시작 가이드에서 확인하실 수 있습니다.
기본 가이드머신비전 조명 6가지 방식과 선택 기준
ALGORITHM38편
비전 알고리즘
영상에서 결함을 골라내는 규칙과 모델, 그리고 판정이 틀렸을 때 생기는 비용을 다룹니다. 룰베이스와 딥러닝의 역할 분담, 이상탐지, 필터 순서처럼 조명과 광학이 만든 영상을 판정으로 바꾸는 단계입니다.처음 읽을 글딥러닝 vs 룰베이스 알고리즘, 언제 무엇을 쓰나 — 두 방식이 각각 유리한 조건과검출과 미검출, 어느 쪽이 더 비싼가 — 판정 기준을 비용으로 정하는 법PySide6와 OpenCV로 만드는 비전 검사 프로그램 — 파라미터를 화면에서 조정하는 최소 UI 전체 코드정상 패치를 전부 기억해야 하는가 — 메모리뱅크 이상탐지의 코어셋 설계낯선 용어는 용어 사전에서, 분야를 넘나드는 읽는 순서는 시작 가이드에서 확인하실 수 있습니다.
EDGE AI22편
엣지 AI
검사 모델을 서버가 아닌 장비 옆 작은 보드에서 돌릴 때 생기는 문제를 다룹니다. 양자화로 줄어드는 정확도, 열 때문에 늘어나는 지연, 카메라 인터페이스가 정하는 처리량처럼 현장에서 숫자로 확인해야 하는 항목들입니다.처음 읽을 글Jetson Orin Nano 초기 셋업에서 막히는 네 가지 — 보드를 처음 켤 때의 점검 순서서버에선 잘 됐는데 엣지에선 왜 정확도가 떨어지나 — 정확도 손실을 찾는 순서평균 지연이 마감 안에 있으면 안전한가 — 지연 예산을 p99로 나누는 법엣지 AI 비전이 현장에서 안 돌아가는 이유 — 증상에서 원인까지 찾아가는 점검 지도낯선 용어는 용어 사전에서, 분야를 넘나드는 읽는 순서는 시작 가이드에서 확인하실 수 있습니다.
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조명을 몸체에 넣은 카메라로 광택 있는 검은 사출 커버를 보면 반사점은 LED 거리의 절반 자리에 찍히고, 카메라를 올려도 움직이지 않습니다. 12 mm 렌즈라면 10.8° 눕혀야 화면 밖으로 빠지고, 그 대가로 화면 위아래 끝이…
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CIS 카메라는 라인 스캔보다 얼마나 가까이 붙을까
같은 300 mm 시야를 에어리어 스캔은 WD 555.7 mm, 라인 스캔은 416.2 mm에서 찍지만 CIS는 10~20 mm 거리에서 읽습니다. 대신 900 dpi 한 줄은 1.51 Gb/s라 GigE의 1 Gb/s를 넘고, 스마트 카메라는 판단을…
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초속 0.5 m 기판은 롤링 셔터에서 15 mm 기운다
같은 100 mm 기판을 롤링 셔터로 찍으면 윗줄과 아랫줄이 15 mm 어긋나고, 글로벌 셔터도 노출이 100 μs면 50 μm 번집니다. 컬러는 빨강 한 색 표본이 50 μm 결함에 1.02개뿐이라 흑백이 먼저입니다.
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비전 방식은 파장과 한 칸의 크기로 먼저 갈린다
같은 100 mm 기판을 여섯 가지 비전 방식으로 계산하면 50 μm 결함은 라인 스캔과 에어리어 스캔에서만 두 칸 이상으로 잡힙니다. 열화상은 회절 한계만 48.8 μm이고, 3D는 레이저와 스테레오의 높이 분해능이 4.9 μm와 128.6…
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조명이 5 % 어두워지면 정상 화소 몇 개가 불량이 될까
조명이 5 % 어두워지면 판정선을 고정한 검사기는 정상 화소의 19 %를 불량으로 읽습니다. 이상 탐지 점수가 조명 변화에 흔들린 폭을 따라가고, 기준 타일과 노출 보정으로 판정선을 지키는 값을 계산했습니다.
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SWIR에서는 조리개 한 단이 3.4 μm 화소를 지운다
1800 nm에서는 f/2.8로 열어도 3.4 μm 화소의 줄무늬 대비가 15 %만 남고, 한 단만 조이면 0이 됩니다. SWIR 렌즈의 조리개 값을 파장, 화소 크기, 부품 높이 편차로 먼저 계산합니다.
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깊이 카메라의 오차는 거리의 제곱으로 자란다
기선 50 mm 액티브 스테레오 깊이 카메라는 40 cm에서 깊이가 0.6 mm씩 흔들립니다. 기판 위 0.5 mm 들뜸을 가르려면 21 cm 안으로 다가가야 하는데, 이 카메라가 깊이를 낼 수 있는 가장 가까운 거리는…
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반짝이는 부품은 왜 열화상 카메라에서 차갑게 보일까
70 °C로 달아오른 알루미늄 콘덴서가 열화상 카메라에는 30.6 °C로 찍히고, 90 °C 칩은 75 °C로 읽힙니다. 반들거리는 윗면은 제 열 대신 주변을 비추고, 부품보다 넓은 한 칸은 칩과 기판의 온도를 섞기 때문입니다.
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머신비전 렌즈 계산기 — 근사식이 놓치는 FOV 오차와 피사계 심도·회절을 한 번에 확인하는 법
f = 센서 × WD ÷ FOV 근사식은 초점거리를 (1 + m)배 크게 계산합니다. 얇은 렌즈 식, 최소 결함 3 px, 피사계 심도와 에어리 원반을 한 번에 확인하는 렌즈 계산기와 계산 예제, 매칭표를…
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PySide6와 OpenCV로 만드는 비전 검사 프로그램 — 결함 검출 파라미터를 화면에서 조정하는 최소 UI(전체 코드)
검사 로직을 순수 함수로 분리하고 파라미터 입력·오버레이·판정·CSV 기록만 얹은 PySide6 + OpenCV 최소 검사 UI를 전체 코드와 실제 실행 화면으로 정리합니다. numpy→QImage 변환의 bytesPerLine 함정과 디바운스 연결 주의점 포함.