머신 비전 카메라의 종류 : 아날로그 카메라(NTSC, PAL, RS170C, CCIR)

NI Vision - 머신 비전 카메라의 종류 : 아날로그 카메라

National Instruments는 비전 처리를 위한 소프트웨어 기반의 플랫폼은 물론 비전 관련 하드웨어 까지 지원을 하고 있습니다. NI 머신 비전 플랫폼은 PCI 및 PXI 보드형 프레임 그래버부터 NI 스마트 카메라 까지 센서로 부터 이미지 프로세싱에 이르는 다양한 하드웨어가 있습니다. 

머신 비전 수집 아키텍처의 형태는 여러 가지이지만, 그 목표는 이미지 데이터를 물리적인 센서로부터 이미지를 분석하고 동작을 취할 수 있는 프로세싱 유닛으로 전환하는 것으로 동일합니다. 이같은 목적은 PC 기반 머신 비전 시스템, 임베디드 컴팩트 비전 시스템, 스마트 카메라에 있어서도 동일합니다. 

비전 시스템을 개발할 경우 자신의 혹은 고객의 요구사항이 어떠한지에 대한 파악을 하고 나서, 어떠한 카메라를 사용할 것인지에 대한 결정을 먼저 해야 합니다. 

카메라는 크게 아날로그 카메라, 디지털 카메라, 직접 연결 가능 카메라(Direct Connection Camera), CVS, 스마트 카메라 로 구분 할 수 있습니다. 

이 글에서는 아날로그 카메라에 대해서 알아보도록 하겠습니다. 

아날로그 카메라

산업용 아날로그 카메라는 카메라에서 이미지 수집 디바이스 또는 모니터에 아날로그 비디오 신호를 전송하기 위해 동축 케이블을 사용합니다. 카메라에 의해 전송된 아날로그 비디오 신호는 TV에서 비디오 신호를 방송하는 데에 사용하는 것과 동일한 복합 비디오 형태를 사용합니다. 산업용 아날로그 카메라는 크게 컬러 이미지를 처리하는 NTSC와 PAL, 흑백 이미지를 처리하는 RS170C, CCIR로 구분을 할 수가 있습니다. 아날로그 카메라는 60 프레임정도의 처리속도를 가지고 있으며, 최근들어 이러한 속도의 한계로 인해 많이 사용되지 않고 있습니다.

NTSC는 북미, 일본에서 주로 사용되며 PAL은 일반적으로 유럽에서 사용됩니다.  RS170은 북미에서 보편적으로 사용되며 CCIR은 유럽에서 사용됩니다. 관련 표준에 대한 내용은 아래와 같습니다. 

1.1 NTSC

미국 텔레비전 시스템 위원회(National Television System Committee)는 미국 연방 통신 위원회(FCC)에서 미국 내 아날로그 텔레비전 방송사들 사이의 문제점을 해결하고자 1940년에 설립한 단체이다. NTSC에서는 1941년 3월에 흑백 텔레비전을 위한 기술 표준을 제정하였다. 

관련 링크 : http://ko.wikipedia.org/wiki/NTSC

1.2 PAL

PAL 은 아날로그 방송 시스템에서 사용되는 (세계적으로 널리 쓰이는) 컬러 인코딩 방식이다. 아날로그 텔레비전에서 널리 사용되는 방식으로는 그 밖에 SECAM과 NTSC가 있다. PAL 은 독일의 Telefunken 사의 Walter Bruch 에 의해 개발되어 1967년에 발표되었다. PAL 은 Phase-Alternating Line, Phase Alternation by Line 혹은 Phase Alternation Line 의 약자이다.

관련 링크 : http://ko.wikipedia.org/wiki/PAL

1.3 RS170C

RS170은 미국에서 사용되는 흑백 기준 포맷입니다. EIA에서 북미, 일본등에서 사용하는 TV 표준으로 초당 30프레임, 525 라인으로 정의되어 있습니다. EIA는 RS-170A 역시 제정하였다. 

관련 링크 : http://www.epanorama.net/documents/video/rs170.html

1.4 CCIR

국제전기통신조약에 의한 국제전기통신연합(ITU)의 상설기구로 주파수 범위에 대한 제한이 없는 무선통신에 관계된 기술 및 운용상의 문제를 연구하며, 무선통신의 세계적인 표준화를 목적으로 무선통신에 대한 권고를 발행한다. 

관련 링크 : http://en.wikipedia.org/wiki/CCIR

아날로그 카메라의 비교

아날로그 카메라는 CPU에 대한 사용량과 아날로그 카메라의 사용성이 뛰어나다는 장점을 가지고 있습니다. 하지만 IO에 대한 동기화와 비용 이 높고 케이블 상의 파워 제공이 어려워 외부 파워가 필요하다는 단점을 지니고 있습니다.

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