컬러 포인트 클라우드와 소프트웨어 인터페이스를 보여주는 모니터 앞의 3D 카메라

IDS peak Cockpit에서 Nion 3D 카메라 설정하기

Nion 시작하기

1. 개요

이 가이드는 IDS peak Cockpit에서 Nion 3D ToF 카메라를 설정하는 방법을 안내하며, 작동 모드, 데이터 최적화 및 작업 공간 캘리브레이션을 다룹니다.

카메라 설치 및 네트워크 설정 방법은 Nion 카메라 매뉴얼을 참조하십시오.

2. 작동 범위 및 작동 모드 설정

2.1 작동 범위 설정

깊이 데이터의 정확도를 최적화하기 위해 다양한 작동 모드(또는 모호성 없는 측정 범위)가 사용됩니다.

작동 범위 0–750 mm 내의 올바른 감지 및 잘못된 감지 영역
선택된 작동 범위 내에 있는 물체나 표면과의 거리만 유효하므로, 장면 최적화를 위해 각기 다른 작동 범위가 제공됩니다.
두 개의 물체가 감지된 1500 mm까지의 확장된 작동 범위
최상의 결과를 위해 카메라의 작동 범위를 올바르게 설정해야 하며, 해당 작동 범위의 경계면에서의 작업은 피하는 것이 좋습니다.

2.2 애플리케이션에 적합한 작동 모드 선택

Nion 데이터시트의 작동 모드 및 정밀도 표를 참고하여, 다음 사항을 고려한 애플리케이션별 최적의 구성을 확인하십시오.

  • 모호성 없는 측정 범위는 가장 멀리 있는 물체나 표면까지의 거리를 초과해야 합니다.
  • 최대 노출 시간 - 빠르게 움직이는 물체의 모션 아티팩트를 최소화하려면 Quad VGA 작동 모드를 사용하십시오.
  • 공간 해상도 – 명칭 뒤에 'Quad VGA'가 붙는 작동 모드가 더 높은 공간 해상도를 제공합니다.
  • 정확도
  • 정밀도

2.3 작동 모드 설정

  • peak Cockpit에서 작동 모드를 설정하려면 다음을 사용하십시오:
인터페이스에서 파라미터를 저장하고 불러오는 버튼
  • 드롭다운 메뉴에서 원하는 작동 모드를 선택하십시오:
카메라 파라미터 세트 선택
  • 여기에서 원하는 설정을 카메라 UserSets 영역 또는 *.cset 파일에 저장하고, 기본 부팅 파라미터를 설정할 수 있습니다.

3. 데이터 최적화

3.1 강도 이미지 최적화

3D 데이터 최적화를 위해 강도 이미지 제어 기능(노출 및 아날로그 게인)을 조절하여, 이미지 포화를 최소화하면서 밝기가 최대가 되도록 하십시오.

  • 강도 이미지를 설정하려면 다음을 사용하십시오:  
밝기 및 프레임률 선택 버튼
  • 노출 시간아날로그 게인 조정:
노출 시간 슬라이더가 0.499ms로 설정됨
아날로그 게인 슬라이더가 2.63으로 설정됨
  • 히스토그램 디스플레이를 사용하여 이미지 밝기 최적화
  • 디지털 게인을 사용하여 3D 데이터에 영향을 주지 않으면서 이미지 밝기를 증가시킬 수 있으며, 이 경우 이미지의 일부 포화는 허용될 수 있습니다.
  • 감마 보정을 적용하여 표시된 강도 이미지의 동적 범위를 확장할 수 있으며, 이는 3D 데이터에는 영향을 미치지 않습니다.  
  • 감마를 조정하려면 다음을 사용하십시오:
인터페이스의 호스트 기능 메뉴 항목
제어판에서 2.08로 표시된 감마 값
  • 강도 이미지가 올바르게 구성되면, 대역폭 사용량을 줄이기 위해 이 컴포넌트를 비활성화하는 것이 좋습니다.

3.2 신뢰도 맵 활성화 및 사용

신뢰도 맵은 추가적인 데이터 최적화를 위한 유용한 도구로, 이미지 내 각 포인트의 신뢰도를 색상으로 보여줍니다. 대역폭 사용량을 최소화하기 위해, 이 컴포넌트는 기본적으로 비활성화되어 있습니다.

  • 신뢰도 맵을 활성화하려면 다음을 사용하십시오:
소프트웨어 내 호스트 기능 탐색 포인트
  • 이미지 컴포넌트 목록에서 confidence(신뢰도)를 선택하세요.
신뢰도 옵션이 활성화된 이미지 컴포넌트 모드
  • 토글 스위치를 사용하여 출력을 활성화하십시오 (토글 스위치가 활성화되어있지 않으면 카메라 이미지 획득을 중지하십시오).
중앙은 빨간색, 가장자리는 녹색으로 표시된 색상 신뢰도 맵
“Jet” 컬러 맵을 사용한 평평한 표면의 신뢰도 맵 예시
Jet 컬러 스케일을 활용한 컬러 디스플레이 선택
빨간색에 가까울수록 신뢰도가 높음을 나타내며, 파란색에 가까울수록 신뢰도가 낮음을 나타냅니다.
  • 노출 시간아날로그 게인 제어 기능을 사용하여 신뢰도 맵을 조정하고 데이터를 최적화하십시오

3.3 Nion 전용 파라미터

3D 데이터를 최적화하기 위해 사용할 수 있는 추가 파라미터가 있습니다:

노이즈 필터

3D 데이터의 빈 공간을 채우고 노이즈를 줄여주는 스무딩 필터

신뢰도 임계값

깊이 이미지에서 신뢰도가 낮은 노이즈 포인트를 필터링

플라잉 픽셀 임계값

깊이 이미지에서 두 평면 사이를 “날아다니는” 점들을 필터링

  • 이 파라미터를 조정하려면 다음을 사용하십시오:
인터페이스의 제네릭 파라미터 섹션
  • Visibility(표시 설정)expert 또는 guru로 변경하세요
Guru 선택 기능이 포함된 검색창 및 3D 입력 스캔
  • 검색창에 “Scan 3D”를 입력하면 관련 파라미터로 필터링할 수 있습니다
  • 필요한 파라미터를 클릭한 후, 데이터 표시 화면을 확인하면서 슬라이더 바 또는 텍스트 입력 창을 이용해 원하는 값으로 설정하세요.
  • select parameters (파라미터 선택)apply parameter selection (파라미터 선택 적용) 버튼을 사용하여 이러한 파라미터에 대한 새로운 사용자 지정 대화 상자를 만들 수 있습니다.
설정을 적용하는 체크 표시 아이콘

4. 3D 데이터 표현

4.1 3D 컬러 매핑

3D 컬러 맵은 색상을 거리나 높이와 연관시켜 3D 데이터를 시각화하는 데 사용됩니다. 최소 및 최대 수치를 설정하여 컬러 맵을 조정하여 깊이 맵에서 관심 있는 영역에만 매핑하고 데이터의 대비를 높일 수 있습니다.

파란색 영역과 낮은 대비의 객체 테두리를 가진 깊이 맵
전체 영역에 컬러 맵을 적용한 깊이 맵
초록색과 노란색으로 물체가 명확히 강조된 깊이 맵
특정 깊이 영역에만 컬러 맵을 적용한 깊이 맵
  • 이 파라미터를 조정하려면 다음을 사용하십시오:
큐브 아이콘이 있는 Settings 3D 탭
  • 원하는 3D 컬러 맵을 설정합니다
  • 카메라에서 가장 가까운 관심 지점을 최소 거리 (근거리) [mm] 값으로 설정합니다
  • 작동 범위 내의 모든 관심 지점을 포함하는 지점을 최대 거리 (원거리) [mm] 값으로 설정합니다

4.2 3D 데이터 임계값

3D 데이터는 처리할 포인트 개수를 줄이기 위해 포인트 클라우드에서 필터링하여 제외할 수도 있습니다. 예를 들어, 애플리케이션의 처리 과정에서 배경 데이터가 필요하지 않다면 이를 제거할 수 있습니다.

  • 이 파라미터를 조정하려면 다음을 사용하십시오:
큐브 아이콘이 있는 3D 설정 섹션
  • 컬러 맵의 최소 및 최대 설정값에 맞추어 threshold Z min[mm]threshold Z max [mm] 임계값을 설정합니다.
표면이 거친 물체와 파란색 배경으로 구성된 포인트 클라우드
배경이 포함된 전체 포인트 클라우드
미세한 구조적 디테일을 포함한 분리된 포인트 클라우드
배경이 제거된 상태의 필터링된 포인트 클라우드

5. 작업 공간 캘리브레이션

다른 기준 평면으로 좌표를 변환하려면 작업 공간 캘리브레이션 마법사를 이용하십시오.

작동 거리가 750mm로 설정된 센서
카메라 공장 출하 좌표계
다른 측정 범위 및 측정 간격(mm)의 센서
대체 좌표계
  • 3D 좌표를 변경하려면 다음을 사용하십시오:
캘리브레이션 옵션 아이콘이 포함된 캘리브레이션 탭
  • 마법사의 단계별 안내에 따라 좌표 변환을 완료하십시오.
  • 작업 공간 캘리브레이션 설정은 나중에 사용할 수 있도록 파일로 저장하거나 파일에서 불러올 수 있습니다
발표자 롭 웹
Rob Webb
Sales Enablement Manager

Rob Webb은 25년 이상 머신 비전 및 이미징 분야에서 카메라 기술, 조명, 광학, 이미지 프로세싱 전반에 걸쳐 깊이 있는 전문 지식을 제공하고 있습니다. 2018년 IDS에 입사한 이후, 기술적 전문성과 상업적 통찰력을 결합하여 고객들이 점점 더 복잡해지는 기술적 과제를 성공적으로 해결할 수 있도록 지원해 왔습니다. Rob은 첨단 기술을 실용적이고 가치 중심의 솔루션으로 구현하는 데 열정을 쏟고 있습니다. 고객 및 동료들과 긴밀히 협력하여 당면한 과제를 파악하고, 기회를 발굴하며, 명확하고 효과적인 성과를 창출해 내고 있습니다.

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