안녕하세요. (주)이프입니다. 분당 수백 개가 흐르는 라인에서는 한 개를 검사하는 데 쓸 수 있는 시간이 수십 ms 뿐입니다. 이런 고속 비전검사에서 장비를 다 만들어 놓고 마지막에 사이클 타임이 넘쳐 고생하는 경우가 많습니다. 검사 장비 노하우 글 "초고속 비전검사 장비 설계" 에서는 광학계 · PC · 알고리즘을 시간 예산 관점으로 고르는 법을 다뤘습니다. 이번 비전검사 노하우 글은 그다음 단계로, 검사 프로그램 안에서 처리 시간을 재고, 줄이고, 고르고, 확인하는 방법을 저희 비전검사 소프트웨어 Vision Agent 기준으로 정리합니다.
핵심
감으로 줄이지 말고 먼저 잽니다. 노드별 처리 시간 표에서 가장 오래 걸리는 노드부터, 처리할 화소를 줄이고, 옵션을 필요한 만큼만 켜고, AI 는 GPU 에 맡긴 뒤, 반복 실행으로 최악값까지 확인합니다.
0. 먼저 처리 시간 예산을 숫자로 정하기
목표가 없으면 "충분히 빠르다" 를 판단할 수 없습니다. 이전 글의 예시를 그대로 가져오면 다음과 같습니다.
| 항목 | 가정 예시 (이전 글 "초고속 비전검사 장비 설계" 의 예시) |
|---|---|
| 생산 속도 | 분당 600개 → 개당 100 ms |
| 촬상 · 전송 | 5 ms + 15 ms |
| 검사 프로그램 처리 | 50 ms |
| 판정 · 출력 | 5 ms |
| 여유 | 25 ms (최악 시간 · OS 지연 · 증속 대비) |
이 글에서 다루는 범위는 표의 "검사 프로그램 처리" 칸입니다. 이 칸을 평균이 아니라 최악의 경우에도 예산 안에 넣는 것이 목표입니다.
1. 재기 : 노드별 처리 시간 표부터 본다
Vision Agent 의 시나리오 화면에서 Run 을 하면 오른쪽 Result Viewer 에 판정과 이번 사이클 소요 시간(ms)이 나오고, 아래 Process Time 영역에 노드별 처리 시간이 막대와 표로 나옵니다. 표에는 Node · Type · Total(ms) · Algo(알고리즘 시간) · OH(오버헤드) 가 나열되고, Detail 버튼으로 전체 노드 상세를 엽니다. 자동 운전 중에도 로그의 Run 항목에 사이클이 끝날 때마다 Node hot spots 로 시간을 많이 쓴 노드가 남습니다.
위 캡처 예에서는 사이클 합계(TOTAL) 214 ms 가운데 오버헤드(OH)가 21 ms 이고, 노드 중에서는 Multi Blob 이 117 ms, Multi Line 이 83 ms 로 가장 큽니다. 이런 표가 있으면 "어디부터 손댈지" 가 바로 정해집니다. 매뉴얼도 택타임을 줄일 때는 Total 상위 노드부터 보라고 안내합니다.
한 가지 더 알아 둘 점은 실행 방식입니다. Vision Agent 의 시나리오는 연결 순서(위상 정렬)대로 실행되고, 같은 단계에 있는 노드는 병렬로 처리됩니다. 서로 의존하지 않는 검사를 한 줄로 길게 잇기보다 같은 이미지에서 나란히 갈라지게 구성하면 병렬 실행의 이점을 살릴 수 있습니다.
2. 줄이기 : 처리할 화소를 줄이는 것이 가장 크다
매뉴얼은 택타임을 줄이는 효과가 큰 순서를 알고리즘 파라미터(ROI 축소 · 스캔 라인 수) → Debug Off → 이미지 축소(Resize) 로 정리합니다.
ROI 와 Crop
측정 · 외관 노드의 ROI 를 실제로 봐야 하는 부위로 좁히는 것이 첫 번째입니다. 무거운 검사가 이미지의 일부만 보면 되는 경우에는 Crop 노드로 그 부분만 잘라 다음 노드로 넘깁니다. 활용 예시에도 AI 로 부품 위치를 찾고(Detection) Crop 으로 잘라 원 · 직선 측정을 하는 구성이 있습니다.
Debug Off
시나리오 툴바의 Debug On 은 매 사이클 모든 노드의 결과 썸네일과 풀 이미지를 만들어 노드에 보여 주는 세팅 · 디버깅용 모드입니다. Off 로 두면 썸네일 생성을 생략해 사이클 시간이 줄어듭니다. AUTO(자동 운전) 모드에서는 자동으로 Off 로 동작하므로, 세팅 화면에서 잰 시간이 자동 운전보다 길게 나올 수 있다는 점도 기억해 두세요.
전처리는 적을수록
매뉴얼은 "전처리는 적을수록 좋다" 고 적고 있습니다. 단계가 늘면 사이클 타임이 늘고, 조명이 조금만 변해도 결과가 흔들리기 때문입니다. 대비가 약하면 필터를 겹치기 전에 조명으로 해결하는 쪽이 먼저입니다.
꼭 필요한 전처리는 빠른 노드를 고릅니다. 예를 들어 헤어라인 · 가공 줄무늬를 지우는 빗살무늬 제거 노드는 25MP 이미지도 20~45 ms 에 처리되어 인라인 검사에 그대로 씁니다. 이 노드의 Angle Search(런타임 각도 재탐색 범위)는 0(고정)이 가장 빠르고, 제품마다 각도가 흔들릴 때만 1~2° 를 씁니다. 같은 노드의 "런타임에도 소재결 세기 출력" 은 25MP 기준 사이클당 약 0.3초가 더 걸리므로 고속 라인에서는 로트 감시용으로만 켭니다.
3. 고르기 : 매칭 · 판독 옵션은 필요한 만큼만
위치 찾기(매칭)는 시나리오 앞쪽에 있어서 느리면 뒤의 모든 노드가 같이 밀립니다. 매칭 노드에서 신경 쓸 점은 다음과 같습니다.
| 항목 | Vision Agent 에서 확인할 것 |
|---|---|
| 탐색 영역 | 파라미터 도우미가 매칭 노드에 대해 Pyramid · 회전 탐색 · 찾을 개수와 함께 Search ROI 제한을 안내합니다. 기구 오차만큼만 탐색 영역을 잡으세요 |
| 회전 · 크기 탐색 | 실제로 제품이 돌아가는 범위만 켭니다. 형상 매칭의 크기 탐색(UseScale)은 기본이 꺼짐이고, 높이 차 · 렌즈 차가 있을 때만 켭니다 |
| 미검출 처리 | Pose Refine 이 켜진 패턴 매칭은 통과 후보가 없으면 전 각도 재탐색 없이 바로 미검출로 끝냅니다 |
| 노드 선택 | 특징점 매칭은 크게 돌아가거나 가려져도 찾지만, 무늬가 거의 없는 단순 마크(원 · 십자)에는 패턴 · 형상 매칭이 맞습니다 |
| 코드 판독 | 자동 위치 탐색(EnableAutoLocate)을 쓰면 코드가 없는 영상에서는 전체 시간이 늘 수 있습니다. 고속 라인에서는 코드 위치를 ROI 로 정해 두는 편이 안전합니다 |
무거운 2차 검사는 필요한 경우에만 돌게 구성하는 것도 방법입니다. 활용 예시에는 AI 이상 탐지 점수가 애매한 구간일 때만 If 노드로 분기해 룰 기반 재검을 하는 2단 판정 구성이 있습니다. 모든 제품에 두 검사를 다 돌리는 것보다 처리 시간 부담이 적습니다.
4. AI 노드는 GPU 에, 큰 이미지는 타일로
AI 추론은 같은 작업이라도 GPU 유무에 따라 시간이 크게 달라집니다. Vision Agent 매뉴얼에 적힌 AI 배경 제거 노드의 처리 시간(1280×960)은 GPU 약 0.18초, CPU 만 있으면 2~3초입니다. 열 배 이상 차이이므로 AI 노드가 들어가는 고속 라인은 비전 PC 선정 단계부터 GPU 를 전제로 하고, 실제 이미지로 추론 시간을 재서 예산 안인지 확인해야 합니다. Vision Agent 의 AI 기능은 GPU 가 있으면 자동으로 쓰고, 없으면 CPU 로 동작합니다.
- AI 는 필요한 곳에만 : 치수 · 위치처럼 정형 검사는 룰 기반으로, 모양이 일정하지 않은 외관 결함에만 AI 를 씁니다
- 대형 이미지는 타일 추론 : AI 모델 세팅의 Inference 탭과 Detection 노드에 대형 이미지를 타일로 잘라 추론하는 Tiling 옵션이 있고, 타일 크기 · 오버랩으로 수천만 화소에서 미세 결함을 찾습니다. 타일 수만큼 추론이 늘어나므로 꼭 필요한 영역만 타일로 나누세요
- 검사 PC 의 메모리 보호 : 자연어 도우미(AI Helper)는 여유 메모리가 6GB 미만이면 앱 시작 때 모델을 미리 올리지 않고 첫 요청 때 불러옵니다. 검사 프로그램 속도를 보호하기 위한 동작입니다
5. 촬상 · 트리거 쪽에서 버는 시간
검사 프로그램 밖의 시간도 사이클 타임에 들어갑니다. Vision Agent 에서 설정할 수 있는 항목만 정리하면 다음과 같습니다.
- 하드웨어 트리거 + 자동 실행 : 카메라 Trigger Mode 를 Hardware 로 두고, Imaging 2D 노드의 AutoRunOnCameraCallback 을 켜면 프레임이 도착할 때마다 시나리오가 자동 실행됩니다. 하드웨어 트리거 라인의 표준 방식입니다
- 조명 안정화는 이송 시간에 : 조명 제어는 Light Control(ON) → Wait(안정화) → Imaging 2D 순서로 구성합니다. N Point 치수 측정의 "다음 위치 조명 미리 켜기" 는 스테이지가 이송하는 동안 조명이 안정되므로 사이클 시간이 줄어듭니다
- 짧은 노출 조건 찾기 : 이미지 최적화(IQR-DC)의 추천 기준에 "짧은 촬상 시간" 지표가 있습니다. 기본은 꺼짐이고, 켜면 노출 시간이 짧은 조합에 점수를 더 줍니다. 고속 라인 · 흔들림에 유리합니다
- 비전 트리거 : 센서 없이 영상으로 검사를 시작하는 비전 트리거는 프리런 · 하드웨어 트리거 영상에서 최신 프레임만 처리합니다. 처리 중에 밀린 프레임을 쌓아 두지 않습니다
- 불량 프레임은 버림 : 덜 찬 버퍼 · 오버플로 프레임은 검사에 쓰지 않고 버리며, 그랩 타임아웃과 로그로 드러납니다. 전송 대역이 모자라면 이 로그가 먼저 늘어납니다
6. 확인 : 평균이 아니라 최악값, 그리고 넘쳤을 때의 처리
튜닝이 끝나면 실행 모드를 Repeat N 으로 두고 여러 번 돌려 시간이 얼마나 흔들리는지 봅니다. 운전 중에는 커스텀 UI 의 Cycle Time 위젯, 이력 메뉴의 생산 현황(실시간 사이클 타임)과 경영진 요약(평균 사이클)으로 추세를 확인합니다. 커넥터 3D 검사의 상위 시스템 결과 전송처럼 검사 소요 시간(TACT_TIME) 항목을 결과와 함께 보내는 설정도 있어, 설비 쪽에서도 시간을 기록할 수 있습니다.
몇 가지는 고속 라인에서 특히 조심해야 합니다.
- 상세 기록은 튜닝 기간에만 : Data Record Mode 는 사이클마다 변수 · 이미지 · 노드 결과를 상세히 남기므로 용량이 큽니다. 매뉴얼도 튜닝 · 검증 기간에만 켜도록 권장합니다
- 이미지 저장은 조건부로 : Save Image 노드는 OK / NG 분리 저장, 오버레이 · 원본 저장 여부, 보관 일수(RetentionDays)를 정할 수 있습니다. 필요한 것만 저장하세요
- 넘치면 조용히 넘기지 않기 : 결과를 못 낸 제품이 그냥 흘러가는 것이 가장 위험합니다. Vision Agent 의 TCP Wait 노드는 수신 제한 시간을 넘기면 노드 에러로, 비전 트리거는 타임아웃 값을 넣으면 그 시간 안에 못 찾을 때 에러와 알람으로 알립니다. 이런 실패가 판정과 알람으로 드러나게 시나리오를 구성합니다
- 입력이 몰릴 때 : 기존 장비 이미지 폴더를 감시하는 Folder Watch 는 실행 중에 도착한 이미지를 큐에 넣어 순서대로 처리합니다. 처리 시간이 도착 간격보다 길면 큐가 쌓이므로, 처리 시간이 도착 간격 안에 드는지 먼저 확인해야 합니다
고속 검사 사이클 타임 체크리스트
| No | 점검 항목 | Vision Agent 에서 보는 곳 · 기준 |
|---|---|---|
| 1 | 처리 시간 예산 | 개당 시간에서 촬상 · 전송 · 출력 · 여유를 뺀 값(ms)을 먼저 정함 |
| 2 | 가장 느린 노드 | Result Viewer 의 Process Time 표, 로그의 Node hot spots. Total 상위부터 |
| 3 | 처리 화소 | ROI 축소 · Crop · 스캔선 수 · Resize |
| 4 | 디버그 부하 | 세팅이 끝나면 Debug Off (AUTO 는 자동 Off) |
| 5 | 전처리 단계 | 꼭 필요한 것만. 각도 재탐색은 0(고정)부터 |
| 6 | 매칭 · 판독 옵션 | Search ROI 제한, 회전 · 크기 탐색은 실제 범위만, 코드 위치 지정 |
| 7 | AI 노드 | GPU 전제, 실제 이미지로 추론 시간 실측, 대형 이미지는 필요한 영역만 타일 |
| 8 | 트리거 · 조명 | 하드웨어 트리거 + AutoRunOnCameraCallback, 조명 안정화는 이송 시간에 |
| 9 | 최악값 확인 | Repeat N 반복, Cycle Time 위젯 · 생산 현황에서 추세 확인 |
| 10 | 초과 시 처리 | 타임아웃 · 실패가 에러 · 알람 · NG 로 드러나는지 |
매뉴얼의 "처음부터 따라하기" 최종 점검표에도 "사이클 타임이 설비 택트 안에 들어오는가" 가 들어 있습니다. 납품 전에 실제 제품을 여러 개 흘려 보며 판정과 사이클 타임을 함께 확인하는 단계를 빼지 마세요.
마치며
고속 검사의 사이클 타임은 한 가지 비법으로 줄지 않습니다. 재 보면 대개 몇 개 노드가 시간의 대부분을 쓰고 있고, 그 노드의 ROI 와 옵션을 다듬는 것만으로도 예산 안에 들어오는 경우가 많습니다. 우리 라인 속도에서 검사가 시간 안에 끝날지 궁금하시면 샘플 이미지와 생산 속도를 보내 주세요. 처리 시간을 실제로 재서 회신드리겠습니다.
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