기존 블로그 에서 산업 자동화에 활용되는 머신 비전용 렌즈인 Telecentric Lens, Macro Lens, Line Scan Lens를 소개했습니다. 아래 링크를 참고해 보시면 좋을 듯 합니다.
2025.06.29 - [영상처리 도구] - 머신 비전 Machine Vision을 위한 카메라 렌즈 종류와 선택(1)
아래는 이 외에 머신 비전에서 활용되는 렌즈들 입니다. 활용 분야에 따라 렌즈의 적절한 선택은 효율성이나 비용 측면에서 더 유리할 수 있습니다.
고정 초점형 렌즈 (Fixed Focal Lens)
초점 거리가 고정되어 있어 화각이 일정하고 줌이 불가능한 렌즈를 의미합니다. 하지만 광학 성능이 우수하고 구조가 단순하여 PCB 패턴, 바코드, 약품 포장 라벨 검사 등등 산업용 검사나 머신 비전 분야에 널리 사용됩니다.
명칭 그대로 고정 초점이기 때문에 해상도와 왜곡 보정에 유리하고 구조가 간단하여 유지보수가 용이합니다. 가격 측면에서도 효율성이 있어 산업용으로 많이 활용됩니다. 당연히 초점 거리 변경이 필요하면 렌즈 자체를 교체해야 하며 촬영 물체들의 높낮이가 변동이 있으면 사용이 불가 합니다.
무왜곡 렌즈 (Zero-Distortion Lens 또는 Ultra Low Distortion Lens)
광학 이미지에서 발생할 수 있는 기하학적 왜곡 Geometric Distortion을 최대한 제거하나 최소화한 렌즈를 말합니다. 다시 말해 왜곡률을 극한까지 줄여 실제 대상의 형태를 왜곡 없이 촬영하는 렌즈이며, 산업 검사와 비전 시스템 등 정확한 기하학적 재현이 요구되는 분야에 필수로 사용됩니다.
왜곡률의 경우 일반 렌즈 1~3%, 광각 렌즈 3~10% 이상, 무왜곡 렌즈 0.1% 이하로 볼 수 있으며, 광학 측정 장비나 생물학 영상, 문자 스캔, 실물 재현을 위한 건축물 및 문화재 촬영에 사용될 수 있습니다. 렌즈 설계 복잡성으로 가격이 비싸며 화각 FOV가 제한적일 수 있습니다.
Pericentric 렌즈
360도 시야 확보용 렌즈로 렌즈 하나로 물체의 상단과 측면, 일부 바닥까지 한번에 볼 수 있도록 설계된 렌즈 입니다. 특히 원형 물체나 튜브용 물체의 외곽을 한번에 검사해야 할 때 활용됩니다.
일반 렌즈와 다르게 광선이 센서 중심을 향해 굴절 되도록 설계되어 센서가 보는 시야는 렌즈를 중심으로 물체를 감싸는 형태가 됩니다. 결과론적으로 물체의 위와 측면을 동시에 이미지화 할 수 있으며, 병뚜껑 밀봉 상태나 병과 캔의 레이블 위치, 화장품 튜브 외곽 인쇄 품질 검사 등에 사용됩니다.
그림에서와 같이 플라스틱 통의 뚜껑을 기준으로 촬영을 하면 플라스틱 측면에 라벨까지 이미지로 확인 할 수 있습니다. 그림에 WD는 Working Distance를 의미합니다.

전동식 렌즈 (Motorized Lens)
명칭에서와 같이 전동식으로 초점, 줌, 조리개 등을 자동으로 조절할 수 있는 렌즈 입니다. 시스템 명령이나 소프트웨어를 통해 원격으로 제어할 수도 있습니다. 따라서 넓은 지역을 감시하면서 특정 지점을 확대해 볼 수 있는 감시 시스템이나 다양한 거리의 물체 인식을 필요로 하는 로봇 비전에서 활용될 수 있습니다. 요즘 골목마다 설치 되어 있는 CCTV가 전동식 렌즈의 한 예 입니다.
원격 제어 가능함과 자동화 시스템의 연동으로 정밀한 제어에 장점을 가지며 전원 의존성이나 비용, 설정 복잡성 등은 단점으로 생각할 수 있습니다.
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