고정밀 제조 분야에서 자동 비전 측정기(VMM)는 치수 검사에 필수적인 도구로 자리 잡았습니다. 이미징 시스템의 핵심인 조명 장치의 설계는 에지 검출의 선명도와 측정 안정성에 직접적인 영향을 미칩니다. 본 논문에서는 자동 비전 측정기 조명 시스템의 세 가지 핵심 설계 측면, 즉 다중 광원 통합, 자동 조명 조정, 그리고 가변 조명 장치의 원리와 응용 분야에 중점을 둡니다.

1. 여러 조명 장치 통합: 다양한 검사 시나리오를 위한 단일 시스템

기존의 비전 측정 시스템은 측정 대상의 표면 특성에 따라 광원을 변경해야 하는 경우가 많았는데, 이는 비효율적이고 노동 집약적인 과정이었습니다. 최신 자동 VMM은 링 조명, 동축 조명, 사선 조명, 슬릿 조명 등 다양한 조명 유형을 하나의 장치에 통합했습니다. 이 시스템은 제품의 특성을 자동으로 파악하고 최적의 조명 조합으로 전환하여 수동 개입 없이 다양한 재질과 구조에 맞춰 조정할 수 있도록 합니다.

📌 예시:
검은색 플라스틱 버튼을 검사할 때 시스템은 자동으로 저각 링 조명을 활성화하여 가장자리 대비를 향상시킵니다. 금속 프레임의 경우, 동축 조명과 사선 조명을 조합하여 반사를 억제하고 가장자리를 강조합니다.

2. 최적의 조명 조건에 대한 자동 조정: 밝기와 각도의 지능적 조정
조도 센서와 제어 시스템을 갖춘 자동 VMM은 주변 광량과 이미지 선명도를 실시간으로 분석할 수 있습니다. 시스템은 조명 높이, 밝기, 각도를 동적으로 조절하여 선명한 경계 감지를 보장합니다.

📌 예시:
투명 광 가이드 스트립을 측정할 때, 시스템은 심각한 빛 산란을 감지하고 자동으로 청색광을 선택하여 조명 각도를 조절함으로써 간섭을 줄이고 가장자리 대비를 향상시킵니다. 이러한 완전 자동화된 프로세스는 측정 안정성과 운영 효율성을 모두 향상시킵니다.

3. 가변 조명 장치의 원리: 다양한 작업물에 대한 정밀 조명
a. 다각도 조명 설계
광원의 높이와 각도는 조명되는 단면에 직접적인 영향을 미칩니다. 높은 위치에 배치하면 넓고 균일한 조사 범위를 제공하여 대면적 검사에 이상적입니다. 낮은 위치에 배치하면 국소 대비가 증가하여 가장자리 또는 계단 감지에 더 적합합니다.

📌 예시:
정밀 금속 부품의 모따기를 검사할 때 저각 사선 조명은 가장자리에 그림자 전환을 생성하여 알고리즘에 따른 가장자리 인식에 도움이 됩니다.

b. 슬릿 링 조명 원리
슬릿 조명은 좁은 광선을 수평으로 방출합니다. 대상 가장자리를 기준으로 특정 높이에 배치하면 고대비 이미지를 형성하여 반사 또는 투명 소재, 특히 정밀한 가장자리 인식에 이상적입니다.

📌 예시:
유리 패널의 가장자리 깨짐을 검사할 때 슬릿 조명은 가장자리에서 명확한 명암 대비를 만들어내 균열이나 결함을 정확하게 식별할 수 있습니다.

결론
최신 자동 비전 측정기의 조명 시스템은 더 이상 수동적인 영상 보조 장치가 아닙니다. 측정 프로세스 최적화에 능동적으로 참여하는 지능형 모듈로 발전했습니다. 여러 광원을 통합하고 실시간 조정을 지원하며 다양한 조명 구조를 통합함으로써 시스템은 복잡한 검사 작업을 더욱 정확하고 효율적으로 처리할 수 있습니다.