AI 머신 비전 시스템 구축 기술

산업혁명이 시작되기 훨씬 전 16C 일이다. 영국의 토마스 모어는 그의 저서 유토피아에서 유토피아적인 삶을 꿈꾸었다. 오전에 3시간 일하고 점심먹고 쉰 후에 다시 3시간 일하면 그걸로 하루의 노동은 끝이다. 나머지 시간에는 지적인 교육을 받거나 잠을 자거나 쉬면서 정신적 고양을 시키는데 관심을 갖고 자유롭게 여가를 즐기면 되는 나라, 즉, 하루에 6시간 일하는 유토피아 세상을 그려낸 것이다. 이런 일들은 토마스모어가 살던 당시 16C 유럽사회에서는 꿈에서나 가능한 일들이었다. 그러나 실제 6시간의 노동으로 모든 사회 구성에 필요한 동력이 될 수 없었다. 나머지는 노예나 다름없는 다른 계급의 사람들이 유토피아인들의 삶을 영위할 수 있도록 이들사회를 지탱해줬다. 이들 덕분에 힘들고, 하기싫고, 지루하고 위험한 일들은 유토피아인들이 하지 않고도 행복할 수 있는 구조였던 것이다.

현대를 살아가는 우리의 삶은 어떤가. 과연 소설 속의 유토피아인들과 같은 삶을 준비하고 있는가? 유토피아인들과 같은 삶을 살고 있는가? 분명한 것은 몇 세기가 흐른 현대에 와서는 가능한 일이 되었다는 점이다. 실제로 하루에 6시간만 일하고 행복한 사회가 되려면 짧은 시간 노동으로 그만큼의 생산성이 향상되어야 한다. 즉 발달된 기술과 함께 하지 않으면 유토피아적인 삶은 불가능하다는 결론이 나온다. 이런 기술의 해택이라 말할 수 있는 산업혁명의 결과 근로자의 임금은 많아졌고 그로인해서 부가쌓여 여유로운 생활이 가능해졌다. 생활의 연속선상에 우리의 삶은 놓여있다는 것은 부정할 수 없을 것이다. 힘들고, 하기싫고, 지루하고 위험한 일들을 이 기술들이 대신해줄 때 우리는 좀 더 여유롭고 행복해질 수 있기때문일 것이다. 즉, AI기술을 탑재한 다재다능하고 다양한 형태의 로봇들이 등장하고 있기 때문이다. 유토피아 인들이 하루 6시간만 일하고도 행복한 생활이 가능하도록 사회를 지탱해 줬듯이 말이다.

그렇다면 우리도 이런 삶을 실현하기 위해 어떻게 해야할까? 당연히 새로운 기술에 대한 관심을 갖고 그것을 배우고 학습하는 노력이 필요할 것이다. 이 기술들이야말로 우리의 여유로운 삶을 지켜줄것이기 때문이다. 이 기술들을 갖지 못하면 보다 여유있는 생활이 어려울뿐만 아니라 사회적 조직 소속감을 갖는 삶도 갖기 어려울 것이다. 알고리즘을 갖고있는 프로그램, 제어용 전자회로, 모터를 포함한 Actuator 구성 및 제어기술, 다양한 센서기술, 카메라를 이용한 영상처리기술 등 기술의 종류는 이루 말로다 표현하기 어려울 것이다. 그 중에서 AI 기술을 탑제한 여러종류의 로봇이야말로 이런 기술들을 막라한 종합적인 현대기술의 대표적인 종합상품일 것이다. 모든 기술의 집합적인 모임일 것이다. 어떤 로봇은 농사를 짓고, 어떤 로봇은 우리의 일상에서 필요한 전자제품을 만들어서 우리에게 공급할 것이고, 또 어떤 로봇은 의료서비스를 제공하기도 할 것이고 인간을 대신해서 전쟁을 수행함으로서 우리 사회의 구성을 확고히 해주기도 할 것이다.
토마스 모어가 하루 6시간을 일하는 세상을 꿈꾸며 행복해 했다면, 우리는 이제 하루에 6시간 일하는 세상을 걱정하고 있다. 혹시 내가 직업을 갖지 못하게 되는 것은 아닌지, 내자녀가 직장이 없어서 실업자로 평생을 구휼미에 의지하며 살게되는 것은 아닌지 말이다.

그러나 산업혁명의 역사에서 나타났듯이 기술을 통해서 새로운 일자리가 생겨나고 그로 인해서 더욱 근로자들의 수입은 늘어났으며 생활이 풍족해졌듯이, 이런 앞선 기술을 먼저 도입한 국가일수록 선진국에 진입할 수 있었다는 사실이다. 세계화를 외치며 살기 시작한지도 오래되었다. 그렇다고 해서 국가라는 조직의 개념이 없어진 것도 아니다. 더욱 필요한 조직이 되었다. 나와 가족을 지켜줄 수 있는 것은 바로 국가이기 때문이다. 기술을 통해서 수입이 발생해도 다른 나라 일이라면 나와 내 가족은 어려운 삶에 놓여 질 수밖에 없을 것이다. 21C 세계화 속에서 살아가는 우리는 새로운 기술을 먼저 알아차리고 자신의 것으로 만들때 우리의 존재감은 더욱 확고해 질수밖에 없다. 그러므로 우리는 어떤 기술들이 어떻게 필요한지 찾아내는 것과 동시에 기술교육에 힘쓰고 배우는데 노력해야 될 것이다.

01 머신 비전 이해
1. 머신 비전이란?
2. 머신 비전 응용분야
3. 머신 비전 카메라의 종류 및 역할
4. 조명
5. FrameGrabber
6. 머신 비전 라이브러리 종류 및 역할
7. 필수 라이브러리 설치

02 Quick Build 사용방법
1. 퀵빌드 구성
2, Job편집화면 설명
3. 퀵빌드 구성비전 도구 설명

03 Quick Build를 이용한 머신 비전 실습
Ex 01) ImageConvertTool을 사용하여 찰상된 Color이미지를 Mono이미지로 변환
Ex 02) PMAlignTool을 이용하여 워크피스 중심위치 검색
Ex 03) CreateGraphicLabelTool을 사용하여 화면에 위치검사결과 출력
Ex 04) FixtureTool을 활용하여 워크피스중심에 결과 출력
Ex 05) FindCircleTool을 사용하여 워크피스중심위치 검사
Ex 06) FindLineTool을 사용하여 워크피스경계 측정
Ex 07) IntersectLineLineTool을 사용하여 워크피스 경계교점 측정
Ex 08) IntersectSegmentLineTool을 사용하여 워크피스의 교차여부 측정
Ex 09) DistanceSegmentTool을 이용하여 워크피스 길이측정
Ex 10) CaliperTool을 이용하여 워크피스의 길이측정
Ex 11) BlobTool을 이용하여 워크피스를 검색
Ex 12) ColorSegmenterTool을 이용한 특정색상의 워크피스 검출
Ex 13) ColorMatchTool 활용 컬러매칭을 통한 워크피스 검출
Ex 14) IDTool을 사용하여 워크피스내 1D 바코드 검색
Ex 15) IDTool을 사용하여 워크피스내 2D 데이터를 검색
Ex 16) IDTool을 사용하여 워크피스내 QR코드?데이터메트릭스 검색

04 C# WindowsForm 프로그램으로 머신 비전 개발환경 구축
Ex 01) ToolBlock Editor컨트롤 연동
Ex 02) ToolBlockEdit 비전도구 입출력항목연결
Ex 03) 클래스 라이브러리를 생성
Ex 04) ToolBlock 검사루프를 수동으로 실행
Ex 05) 비전도구간 입출력 파라메타 연동
Ex 06) 비전도구 동적 생성하여 제어
Ex 07) 스크립트를 이용하여 비전검사
Ex 08) C# 윈도우폼에 카메라 이미지 취득
Ex 09) 시리얼 통신으로 조명제어
Ex 10) 카메라, 조명을 연동하여 비전검사 시스템 구성
Ex 11) UCI Bus(8비트 컴퓨터 기능) 연동하여 입출력신호(DIO) 제어
Ex 12) Text파일로 이벤트로그 저장
Ex 13) 파일에 장치디바이스 정보 저장
Ex 14) AccessDb를 이용하여 검사결과 저장과 검색
Ex 15) PLC를 연동하여 검사결과 출력
Ex 16) Socket통신을 이용하여 원격지PC에 검사결과 출력하기
Ex 17) MiniMps비전검사 시스템 구성

05 C#, MiniMps 장비를 이용한 머신 비전 실습
Ex 01) 워크피스의 색상으로 물품 분류
Ex 02) 워크피스의 모양으로 물품 분류
Ex 03) 워크피스내 1D 바코드 라벨로 물품 분류
Ex 04) 워크피스내 2D 데이터 라벨로 물품 분류
Ex 05) 워크피스내 문자 스티커로 물품 분류
Ex 06) 원점에서 워크피스의 거리 측정
Ex 07) 워크피스와 스티커의 각도 측정
Ex 08) 미니MPS 단순 동작을 위한 시스템 구성

06 Cognex VisionPro DeepLearning Studio 활용
Ex 01) COGNEX DEEP LEARNING STUDIO MiniMps 장비를 이용한 딥러닝 실습
Ex 02) MiniMps 예제에 DeepLearning을 이용하여 워크피스 분류
Ex 03) DeepLearning 목적파일 활용 단독적용 판독확인

선권석