1강. 2D Line Scan 검사의 본질

왜 Line Scan에서는 “타이밍”이 전부일까?

머신비전 검사에서 문제가 생기면 우리는 보통 이렇게 생각합니다.

• 카메라 해상도가 부족한가?
• 조명이 어두운가?
• 렌즈가 안 맞는가?
• 알고리즘이 문제인가?

하지만 2D Line Scan 검사에서는 이 모든 것보다 더 중요한 요소가 있습니다.
👉 바로 “타이밍(Timing)”입니다.

 

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1️⃣ Line Scan은 ‘사진’이 아니라 ‘시간을 쌓는 검사’다

Area Scan 카메라는 한 순간에 한 장의 이미지를 찍습니다.
하지만 Line Scan 카메라는 다릅니다.

• 한 줄(Line)을 찍고
• 이동하면서 다시 한 줄을 찍고
• 이 과정을 반복해서
• 이미지를 ‘쌓아서’ 만듭니다

즉, Line Scan 이미지는 공간이 아니라 ‘시간’으로 만들어진 이미지입니다.

 

 

2️⃣ Line Scan 이미지가 만들어지는 구조

Line Scan 이미지의 픽셀 하나는 다음 3가지가 정확히 맞아야 만들어집니다.

• 엔코더 위치 (얼마나 이동했는가)
• 조명 상태 (그 순간 얼마나 밝았는가)
• 카메라 노출 시점 (언제 찍었는가)

이 중 단 하나라도 어긋나면, 이미지는 즉시 흔들리거나 틀어집니다.

 

 

3️⃣ 그래서 Line Scan 문제는 이렇게 나타난다

현장에서 흔히 보는 증상들입니다.

• 속도를 바꾸면 이미지 위치가 달라진다
• 밝기가 줄마다 미세하게 달라진다
• 듀얼이미징이 안정적으로 안 된다
• 같은 장비인데 라인마다 결과가 다르다

이 문제들은 조명 출력이나 카메라 성능 때문이 아닙니다.

👉 대부분은 “타이밍 기준이 하나로 통합되어 있지 않기 때문”입니다.

 

 

4️⃣ Line Scan에서 가장 중요한 질문

“엔코더, 조명, 카메라는 정말 같은 기준 시점에서 동작하고 있는가?”

만약 각각이 서로 다른 기준으로 움직이고,
PC에서 순차적으로 제어되고,
OS 지연이 개입된다면
아무리 좋은 장비를 써도 결과는 불안정할 수밖에 없습니다.

📌 현장 예시

• FPGA가 장착된 IO카드를 사용하고 비전프로그램으로 구동해도 OS 지연은 발생할 수 있습니다.
• 조명제어기와 카메라를 함께 연동하면, 각각의 OS 지연이 제각각 발생하여 타이밍을 맞추기 매우 어렵습니다.
• 저속에서는 얼추 맞지만, 고속화·정밀화될수록 문제는 수면 위로 올라옵니다.

 

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이 글에서 다루어질 이야기

이 1강은 결론을 말하지 않습니다.
대신 문제의 본질을 보여주는 것이 목적입니다.

• 왜 IO 카드에 FPGA가 있어도 문제가 생기는지
• 왜 MCU 조명 제어로는 듀얼이미징이 어려운지
• 왜 개별 제어 구조가 한계에 부딪히는지
• 왜 FPGA 기반 통합 타이밍이 필요한지

 

정리하면

2D Line Scan 검사는 설정의 싸움이 아니라, 구조의 싸움입니다.
그리고 그 구조의 핵심은 항상 하나입니다.
👉 타이밍

 

다음 내용에서는
Line Scan에서 발생하는 모든 품질 문제의 출발점을 본격적으로 짚어보겠습니다.

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