비전 시스템을 최적화하는 FPGA 기반 솔루션 / 사진. 바슬러

산업용 비전 시스템의 고질적인 문제였던 데이터 처리 병목 현상에 대해 바슬러(Basler)가 FPGA(Field-Programmable Gate Array) 기반 전처리 기술을 통해 해법을 제시했다. 

고속 비전 검사 환경에서 생성되는 대용량 이미지 데이터를 지연 없이 처리할 수 있도록 설계된 이 기술은 현장 맞춤형 아키텍처 구현에 최적화됐다.

현대 제조라인에서는 고해상도 머신 비전 카메라가 촬영한 이미지가 매초 수 ㎇ 단위로 생성되며, 이 데이터를 실시간 처리하지 못하면 검사 정확도와 생산성이 모두 저하되는 문제가 발생한다. 그러나 기존 CPU 및 GPU 중심 아키텍처는 데이터 병목 현상을 완전히 해소하기 어렵고, 고성능 연산 장비를 추가로 도입할 경우 시스템 비용이 크게 증가하는 부담도 있다.

이에 바슬러는 프레임 그래버에서 영상 데이터를 직접 처리하는 FPGA 기반 전처리 솔루션을 통해 처리 지연을 최소화하고, 호스트 시스템의 부하를 줄이는 방식으로 병목 문제를 해결했다. 이 솔루션은 하드웨어 수준에서 병렬 처리를 구현해 고속 응답 속도와 낮은 전력 소모를 동시에 실현하며, 고대역폭 환경에서도 안정적인 처리량을 제공한다.

바슬러가 제공하는 ‘VisualApplets’는 FPGA 프로그래밍의 진입 장벽을 낮춘 소프트웨어 도구로, 그래픽 기반 인터페이스를 통해 엔지니어가 복잡한 알고리즘을 쉽게 설계할 수 있도록 한다. 이를 통해 런타임 라이선스 없이도 프레임 그래버의 전처리 기능을 맞춤 설정할 수 있으며, 개발 시간을 단축하고 유지보수 효율을 높일 수 있다.

또한, FPGA 솔루션을 도입하면 하드웨어 비용 절감, 유지보수 비용 절감, 시스템 안정성 강화, 생산성 향상 등 다양한 효과를 기대할 수 있다. 특히 고성능 CPU나 GPU 없이도 요구 수준의 실시간 처리를 구현할 수 있어 중간급 시스템 아키텍처로 비용과 성능을 모두 확보할 수 있다.

바슬러코리아 SolBiz FAE 김상래 팀장은 “산업 현장마다 요구하는 검사 속도나 정확도, 환경이 서로 다르기 때문에, 표준화된 솔루션보다 FPGA와 같은 맞춤형 설계 기술이 중요하다”라며 “바슬러는 각 현장의 요구 조건을 정밀 분석해, 고객이 직면한 비전 처리 과제를 효과적으로 해결할 수 있도록 지원하고 있다”라고 밝혔다.

그는 이어 “스마트 제조와 디지털 전환이 가속화되면서, 고성능 비전 시스템의 핵심은 FPGA 기반 하드웨어 가속 기술이 될 것”이라며 “바슬러는 이를 통해 고객이 품질과 생산성을 동시에 확보할 수 있도록 경쟁력 있는 솔루션을 제공하고 있다”라고 덧붙였다.