프리즘 카메라를 활용한 정밀 농업 분류

면화, 담배, 브로콜리를 선별할 때 유사한 색상의 이물질을 신뢰성 있게 감지하거나 미세한 품질 차이를 식별하거나 고속 생산 라인의 속도를 따라잡는 것은 인간의 눈이나 기존 카메라로는 종종 어렵습니다. 여기에서는 프리즘 카메라가 첨단 기술로 이러한 과제를 어떻게 해결하는지 보여주는 세 가지 실제 사례를 소개합니다.

기술 해설: 프리즘 기반 색분리란 무엇인가?

JAI의 독보적인 프리즘 기반 색상 분리 기술은 입사광을 적색, 녹색, 청색 파장으로 정확하게 분할합니다. 각 색상은 전용 센서로 각각 포착됩니다. 이 방식은 물체의 표면이 고르지 않거나 생산 라인의 속도가 일정하지 않을 때 특히 유용합니다. 기존 베이어 카메라와 비교해 색상 혼합과 모이어 패턴을 방지하여 더 우수한 색상 정확도와 선명한 이미지 디테일을 제공합니다.

면 불순물 제거: 고속으로 ‘보이지 않는’ 이물질을 어떻게 검출할까?
도전 과제:

신장 지역의 한 면화 세척 장비 제조업체는 관개용 테이프, 플라스틱 필름, 머리카락 등 면화 속에 섞인 불순물을 안정적으로 검출해야 했습니다. 이러한 이물질들은 면화 섬유의 색상과 매우 유사하거나 극도로 가늘고 가벼워, 초당 4.5미터로 가동되는 생산 라인에서는 거의 ‘눈에 띄지 않는’ 상태였습니다.

JAI 프리즘 기반 고속 라인 스캔 카메라 솔루션:
Sweep+ 시리즈 LT-400CL 프리즘 트루컬러 라인 스캔 카메라

• 독특한 프리즘 기반 색상 분리 기술은 빛을 독립적인 적색, 녹색, 청색 채널로 정밀하게 분할하여 영상을 생성합니다. 관개용 테이프, 플라스틱 필름 또는 이물질 섬유가 면화 색상과 매우 유사하더라도 시스템은 이를 정확히 구분하여 안정적이고 신뢰할 수 있는 불순물 검출을 가능하게 합니다.
  
• 프리즘 카메라는 초당 최대 16,180라인의 스캐닝 속도를 달성하며, 각 라인은 3×4096 픽셀 해상도를 제공하면서도 최소 55dB의 신호대잡음비(SNR)를 유지합니다. 이는 모든 면섬유와 미세한 불순물을 선명하게 식별할 수 있도록 하여 선별 정확도와 생산 효율성을 크게 향상시킵니다.
  

담배잎 등급 분류: 경험적 판단을 일관된 기준으로 전환하는 방법?
도전 과제:

지능형 담배 선별 장비 제조사는 자동 등급 분류를 위해 담배 잎의 먼지, 변색, 손상 등의 결함을 정확히 식별해야 했습니다. 기존에는 숙련된 작업자의 육안 검사 및 촉각 평가에 크게 의존했는데, 이는 일관성 없는 기준과 제한된 효율성을 초래했습니다.

JAI 프리즘 고속 라인 스캔 카메라 솔루션:
Sweep+ 시리즈 프리즘 트루컬러 라인 스캔 카메라 LT-400CL

• 독특한 프리즘 기반 색상 분리 기술을 활용하여 매우 사실적인 색상 재현을 제공함으로써, 촬영된 색상이 실제 물체와 매우 유사하게 표현됩니다. 이는 정밀한 색보정을 위한 신뢰할 수 있는 기반을 제공합니다. 담배 잎의 미세한 색상 변화나 얼룩까지도 명확하게 식별할 수 있어 고품질 입력 데이터를 보장합니다. 이 시스템은 0.2% 미만의 오거절률로 95% 이상의 분류 정확도를 지속적으로 달성합니다.

• 프리즘 카메라는 초당 최대 16,180라인을 스캔하며, 각 라인은 3×4096 픽셀 해상도를 제공합니다. 다양한 생산 배치와 환경 조건에서도 일관된 화질을 유지하여 담배 생산 라인의 대규모 지능형 분류 시스템 요구 사항을 충족합니다.

브로콜리 수확: 현장에서 최적의 익은 시기를 판단하는 방법?
도전 과제:

한 연구팀이 브로콜리가 최적의 익은 상태(선명한 녹색을 띤 상태)인지, 아니면 과숙되어 노랗게 변했는지 정확히 판단해야 하는 수확 로봇을 개발 중이다. 또한 연구팀은 브로콜리 잎의 수분 함량을 평가해야 하지만, 기존 비전 시스템으로는 이 중요한 수분 지표를 직접 감지할 수 없다.

JAI 프리즘 다중 스펙트럼 영역 스캔 카메라 솔루션:
퓨전 시리즈 프리즘 다중 스펙트럼 영역 스캔 카메라 FS-3200T-10GE

• 단일 카메라가 동시에 여러 채널의 데이터를 포착합니다. 가시광선 이미징을 통해 과일과 잎의 색상 변화(예: 녹색에서 노란색으로)를 정확히 감지하여 작물의 형태와 숙성도를 정밀하게 평가할 수 있습니다.
  
• 근적외선 이미징을 통해 잎 조직의 수분 함량을 직접 측정합니다: 수분이 풍부한 잎은 근적외선 이미지에서 더 어둡게 나타나며(더 많은 빛을 흡수), 과숙되거나 탈수된 잎은 더 밝게 보입니다.
  
•  이 시스템은 단일 촬영으로 여러 유형의 스펙트럼 데이터를 포착하며, 모든 채널이 자연스럽게 정렬되어 추가 정합 처리 없이도 사용 가능합니다.
  
  

기술 비교: 프리즘 카메라를 선택해야 하는 이유

면화 속 이물질 검출, 담배 잎의 색상 변이, 브로콜리의 미묘한 숙성 징후 감지 등 정밀한 선별은 진실되고 선명한 이미지 포착에 달려 있습니다. JAI 프리즘 카메라는 원천에서 매우 정확하고 신뢰할 수 있는 시각 데이터를 제공하도록 설계되어 지능형 선별 시스템의 견고한 기반을 구축합니다.

상기 사례들은 모두 JAI의 실제 협력 프로젝트를 기반으로 합니다. 당사는 농업 및 산업용 선별 애플리케이션을 위한 고성능 이미징 솔루션 제공을 전문으로 합니다. 당사 기술에 대한 자세한 정보나 맞춤형 평가를 요청하시려면 언제든지 연락 주시기 바랍니다.