[첨단 헬로티]
머신비전에 융합된 ‘딥 러닝’과 점점 진화해가는 ‘조명’에 주목하라
2년마다 개최되는 VISION 2018에 대한 관심이 뜨겁다. 기술 개발, 신제품 출시 등 글로벌 머신비전의 트렌드를 한눈에 살펴볼 수 있는 가늠자 역할을 하기 때문이다. 올해의 VISION 2018의 주요 키워드는 ‘딥 러닝(Deep Learning)’과 하이퍼스펙트럴 이미징을 위한 조명의 진화로 볼 수 있을 것이다.
오는 11월 6일부터 8일까지 독일 슈투트가르트에서 열릴 글로벌 머신비전 박람회인 ‘비전 쇼(Vision show)’가 개최된다. 이번 박람회의 핵심은 ‘딥러닝 기술(Deep Learning)을 품은 머신비전’으로 볼 수 있다.
MVTec Software, Adaptive Vision, Irida Labs, Stemmer Imaging, Silicon Software and Matrox Imaging 등은 신경조직망을 이용한 인공지능과 머신 러닝의 한 분야인 딥 러닝 기술을 전시하는 기업들이다.
특히, 이번 박랍회에 첫선을 보이는 수아랩(Sualab)은 머신비전 검사를 위한 딥러닝 소프트웨어인 수아킷(SuaKit)을 출시할 예정이며, 폴란드의 AI 기업인 Warsaw, 포르투갈 검사 관련 기업인 Neadbance도 처음 출전한다.
수아랩 김한준 마케팅 매니저는 “이미 구현된 머신비전 분야에서도 딥러닝 기능을 추가함으로써 검사 프로세스의 속도와 정확도를 크게 높일 수 있다”고 강조했다. 수아랩은 최근 △이어 학습하기 기능 △경계성 데이터 수치 제공 △멀티 이미지 분석 학습 방법론 △원 클래스 러닝이 업그레이되거나 추가된 ‘수아킷 2.1’를 출시했다. 현재 일본의 자동차 회사와 아시아의 전저기업들이 수아킷을 사용하고 있다.
딥센스(Deepsense)는 이번 박람회에서 시각적 품질관리 솔루션을 제시할 예정이다. 이 소프트웨어는 지루한 수동작업 없이 나무나 직물과 같은 복잡한 패턴의 물체를 검사하도록 설계됐다. 딥센스 관계자는 앞으로 미래의 의료분야도 딥 러닝을 적용하는데 있어서 커다란 잠재력을 갖고 있다고 보고 있다.
슈투트가르트 Vision 담당 관계자는 “이번 박람회에서 딥러닝을 통해 기존의 머신비전과 임베디드비전을 연결하는 흥미로운 방법들이 제시될 것”이라며 “Be Visionary라는 캠페인 모토와 함께 우리는 지난 2년전 Vision에서 상상하지 못했던 새로운 제품과 솔루션의 폭발적인 증가를 기대하고 있다”고 말했다.
MVtec Software 관계자는 “딥러닝 구조에 기반한 시스템은 대량의 디지털 이미지 데이터를 분석할 수 있기 때문에 특정 개체의 모델을 인지하도록 교육할 수 있다”며 “이 교육 데이터의 도움을 받아 문제에 대한 분류자는 지정된 클래스를 구분하는 방법을 배운다”고 말했다.
Stemmer Imging의 머신비전 그룹 관계자는 “딥러닝 학습의 강점은 기존의 머신비전 시스템에서 발견할 수 있는 사전 정의된 규칙보다 더 유연한 결정을 내일 수 있는 방법을 찾아낼 수 있다는 것”이라고 말했다.
실리콘 소프트웨어의 관계자는 “딥러닝은 수학적 모델링이 어려운 큰 변형을 가진 테스트 객체를 가지고 있을 때마다 항상 우위를 제공한다”고 말했다.
오늘날 딥러닝은 머신비전이 해당 테스트 물체의 분류를 처리하는 애플리케이션에 통합되고 있다. 자동차 제조의 경우 딥러닝을 통해 자기 학습 알고리즘은 페인트의 모든 작은 결함을 감지해내고 있다. 심지어는 육안으로 볼 수 없는 것들까지도 말이다.
딥러닝을 전통적인 머신비전과 결합하면 100% 분류를 보장하는데 의미가 있다. 앞으로 머지않아 더 많은 하이브리드 시스템이 등장할 것이며, 대부분의 경우 강력한 것으로 입증된 딥러닝과 컴퓨터 비전이 필요하게 될 것이다.
진화해가고 있는 조명…하이퍼 스펙트럴 이미징 구현
머신비전 분야의 새로운 애플리케이션 영역과 기술이 계속해서 발전함에 따라 머신비전 조명 및 조명 회사는 이러한 요구를 충족시키기 위해 기술과 제품을 진화시켜 나가고 있다.
오는 11월 6일부터 8일까지 독일 슈투트가르트에서 열리는 VISION 2018에서는 주요 머신비전 조명 회사들이 최신 기술을 선보일 예정이다. VISION 2018에서 주목을 받을만한 조명 회사는 Advanced illumination, Büchner, CCS, Effilux, Falcon Illumination, Gardasoft, Laser Components, Metaphase, Phlox, Smart Vision Lights, TPL Vision, Z-Laser 등이 있다.
VISION 2018의 비전 프로젝트 매니저인 Florian Niethammer은 “현재 조명 분야에서 많은 변화들이 일어나고 있다. 특히 하이퍼 스펙트럴 이미징 이슈가 혁신을 이끌고 있으며, 머신비전을 위한 완전히 새로운 애플리케이션 분야의 문을 활짝 열었다”고 말했다.
하이퍼스펙트럴 이미징 애플리케이션은 물체의 화학 성분을 검출하거나 식품을 검사하는 것과 같은 작업을 수행하기 위해 적절한 조명을 필요로 한다. 이 때문에 조명 및 조명 회사는 이러한 용도로 활용할 수 있는 제품을 개발했다.
Stemmer Imaging의 조명 전문가는 “특히 식품 검사분야의 사용자들은 LED에 기반한 특별한 멀티스펙트럴 또는 하이스펙트럴 조명을 간절히 기다리고 있다”며 “기존 시스템은 식품 산업에서 멀티스펙트럴 머신비전을 사용할 때 큰 열을 발생시키는 할로겐 램프로 작동하며, LED 기반 조명은 특히 이 분야에서 머신비전시스템의 응용분야를 크게 확장할 것”이라고 말했다.
머신비전 조명 분야에서의 최근 나타나고 있는 또 다른 경향은 맞춤형 조명 제품에 대한 필요성이 증가하고 있다는 것이다. VISION 2018에서는 다양한 회사의 제품 및 기능에 대한 정보를 얻을 수 있으며, 그것들이 필요한지 여부를 확인할 수 있는 기회를 갖게 될 것이다.
특히, 시장에는 고객별 애플리케이션을 위한 개별 광학 및 기계적 설계가 부족한 상황이다. 많은 최종 고객이 높은 휘도와 저비용의 조명을 필요로 하며 보다 손쉬운 통합을 원한다.
OEM의 기대치는 실제로 한단계 더 나아간다. 즉, 중요한 요소로 조명 기하학에서 고객별 적응 가능성, 다양한 작동 옵션 및 다양한 파장에 따른 빠른 배송시간이 포함된다.
보다 빠른 생산 공정을 위해서는 더 짧은 노출시간과 더 많은 광도가 필요하기 때문에 높은 전력밀도가 필요하다. Falcon Illumination은 이번 행사에서 고전력 LED 및 플래시 컨트롤러를 보다 많이 사용함으로써 이러한 고객 요구사항을 충족시키고 있음을 강조할 방침이다.
또한 이 전시회에 출품할 것으로 예상되는 업체에는 레이저와 레이저 모듈 뿐만 아니라 자외선 및 적외선 범위 내에서 확장된 광 스펙트럼을 포함해 LED 대안을 개발하는 업체들도 있다.
또 다른 조명 기술 분야인 지능형 조명도 VISION 2018에서 선보일 예정이다. 지능형 조명의 아이디어는 보다 효율적이고 경제적인 방법으로 조명을 사용하는 것이다.
지능형 조명은 조명 시스템을 모니터링하는 데 사용될 수 있으며, 따라서 인더스트리 4.0을 향한 한걸음이다. 조명의 기술적 특성과 동적 적용 데이터를 시스템에서 영구적으로 사용할 수 있기 때문에 사용자에게 조명 수준을 줄이거나 다른 중요한 변경 사항에 대해 적절한 시간에 알 수 있다.
Stemmer Imaging과 같은 회사는 CCS, Metaphase Technologies, Smart Vision Lights와 같은 다른 조명 제조업체와 협력하여 Gardasoft가 개발한 트리니티(Triniti) 기술을 갖춘 지능형 조명 시스템을 알맞게 제공한다.
이러한 개념은 사용자가 조건에 더 쉽게 적응하고 더 오랜 시간 동안 안정적인 밝기를 달성할 수 있는 기회를 제공하여 전체적인 효율성을 향상시킨다.
