적용분야

많은 산업 응용 분야에서는 빠르게 이동하는 물체의 온도를 측정해야 합니다. 그러나 모션 블러는 측정 결과의 정확도에 큰 영향을 미치는 주요 과제로 작용합니다. 이 문제는 특히 마이크로볼로미터 카메라에서 두드러지는데, 이러한 센서는 온도 변화를 감지하는 데 일정 시간이 필요하기 때문입니다. 노출 시간 동안 물체가 계속 이동하면 영상 정보가 여러 픽셀에 걸쳐 퍼지게 됩니다. 그 결과 영상이 흐려지고, 온도 측정값의 정확도가 떨어지며, 중요한 세부 정보가 손실될 수 있습니다.

대표적인 예로 고속 열차 모니터링을 들 수 있습니다. 열차가 운행 중일 때 차축 베어링과 브레이크의 과열 여부를 점검해야 하지만, 최대 50 m/s의 속도에서는 기존 적외선 카메라로 촬영한 열화상 이미지가 흐려져 과열된 부품을 식별하기가 어렵습니다.
이와 유사한 문제는 다른 고속 응용 분야에서도 발생합니다. 자동차 산업에서는 시험 주행이나 테스트 스탠드에서 브레이크 온도를 측정하는 것이 안전하고 고성능의 제동 시스템을 개발하는 데 필수적입니다. 또한 압연 공정에서 가공되는 판금이나 박(foil)과 같은 소재는 공정을 통과할 때 매우 빠른 속도로 이동하기도 합니다. 이러한 환경에서는 소재 결함을 방지하기 위해 선명한 열화상 이미지 형태의 지속적이고 신뢰성 있는 온도 측정이 반드시 필요합니다.

이 모든 응용 분야에서 모션 블러는 온도 측정 품질에 직접적인 영향을 미치며, 결과적으로 열화상 이미지를 흐르게 만드는 원인이 됩니다.

Optris PI 시리즈 열화상 카메라는 고속 측정을 위해 특별히 최적화된 솔루션을 제공합니다. PI 450i와 PI 640i 모델은 높은 프레임 속도, 정밀한 노출 제어, 디지털 이미지 보정을 통해 모션 블러를 최소화하도록 설계되었습니다. PI 450i는 382 × 288 픽셀의 광학 해상도를 갖추고 있으며, 최대 80 Hz의 프레임 속도를 구현합니다. PI 640i는 640 × 480 픽셀의 VGA 해상도를 제공하며, 서브프레임 모드에서 최대 125 Hz의 프레임 속도에 도달할 수 있습니다. 이처럼 높은 프레임 속도는 이동 중인 물체의 온도 변화를 정확하게 포착하는 데 필수적입니다.

모션 블러를 줄이는 핵심 요소 중 하나는 순차 노출(sequential exposure) 방식으로, 고속 기계식 셔터를 카메라와 동기화하여 사용합니다. 이 기법은 센서가 극히 짧은 시간 동안만 노출되도록 해, 한 프레임 내에서 발생하는 움직임을 최소화합니다. 이는 사진 촬영 시 플래시를 사용하는 원리와 유사한데, 이미지를 연속적으로 기록하는 대신 아주 짧은 순간의 움직임만 포착함으로써 훨씬 선명한 열 데이터를 얻을 수 있습니다. 높은 프레임 속도와 최적화된 노출 제어의 결합을 통해, 매우 빠르게 움직이는 대상도 뛰어난 선명도로 열화상 촬영이 가능합니다.

또한 잔여 블러를 제거하기 위한 디지털 보정 기법이 적용됩니다. 위너 필터(Wiener filter)는 물체의 이동 방향을 분석하고, 흐려진 픽셀을 보정하여 영상 정보를 재구성합니다. 이를 통해 모션 블러 보정이 적용되지 않은 기존 적외선 영상에 비해 훨씬 더 선명하고 정확도가 크게 향상된 열화상 이미지를 얻을 수 있습니다.
현장 시험을 통해 Optris PI 시리즈 기술의 고속 열차 모니터링 성능이 입증되었습니다. 초속 50 m의 속도에서도 카메라는 정밀하고 선명한 열화상 이미지를 제공하여, 차축 베어링과 제동 시스템을 신뢰성 있게 모니터링할 수 있었습니다. 이 기술은 자동차 개발 분야의 실제 환경에서도 성공적으로 시험되어, 동적 제동 상황에서 브레이크 디스크의 열 분포를 정확하게 포착했습니다. 또한 금속 가공 분야에서는 압연 공정에서 고속으로 이동하는 금속 스트립의 온도 측정 정확도를 크게 향상시켰습니다.

Optris PI 시리즈 열화상 카메라는 모션 블러 이미지 보정 기술을 통해 고속 공정에서 훨씬 더 정밀한 온도 측정을 가능하게 합니다. 높은 프레임 속도, 순차 노출 방식, 디지털 이미지 보정을 결합함으로써, 고속 환경에서도 중요한 영상 정보가 손실되지 않도록 보장합니다. 그 결과 데이터 품질이 향상되고, 고장 감지를 보다 신뢰성 있게 수행할 수 있습니다.

또 다른 장점은 기존 시스템과의 손쉬운 통합입니다. USB 2.0과 Gigabit Ethernet(PoE)과 같은 다양한 인터페이스를 통해 Optris PI 카메라는 산업 공정 모니터링 시스템에 원활하게 통합될 수 있습니다. 선택 사양인 산업용 프로세스 인터페이스(PIF)를 사용하면 카메라를 실시간으로 제어할 수 있어, 기존 자동화 시스템에 온도 측정을 손쉽게 연동할 수 있습니다. 또한 IP67 인증 하우징을 갖춘 견고한 설계로, 분진이 많은 압연 공정, 고속 철도 네트워크, 혹은 단조 공정의 극한 고온 환경에서도 안정적인 작동을 보장합니다.

Optris PI 적외선 이미저의 혁신적인 기술은 양자 검출기를 사용하는 고가의 냉각식 적외선 카메라가 필요 없도록 합니다. 이러한 시스템은 일반적으로 높은 운영비와 유지보수 비용이 수반되지만, Optris PI 시리즈에 적용된 비냉각식 마이크로볼로미터 검출기는 높은 정밀도와 장기적인 신뢰성을 유지하면서도 비용 효율적인 대안을 제공합니다.
철도 모니터링, 자동차 개발, 금속 가공은 물론 기타 다양한 고속 응용 분야에서도 Optris PI 시리즈는 극한 조건에서도 신뢰성 있는 결과를 제공하는 강력한 적외선 온도 측정 솔루션을 제공합니다. 이를 통해 기업은 공정 제어를 개선하고, 안전성을 높이며, 유지보수 비용을 절감할 수 있습니다. 또한 모션 블러 이미지 보정 기술을 적용함으로써 Optris는 고속 적외선 측정의 새로운 기준을 제시하며, 그 어느 때보다도 동적인 공정을 정밀하게 모니터링할 수 있도록 합니다.