비전 검사는 장비가 제대로 작동하는지, 또는 제조된 제품이 사양에 부합하는지 확인하기 위해 직접 눈으로 보면서 결함을 찾아내는 기법입니다. 여기에는 사람이 직접, 또는 원격으로 디지털 이미지를 사용하여 수행하는 비전 검사도 포함될 수 있습니다.

사람의 눈으로 장비, 제품, 재료를 검사하는 것은 가장 오래되고 간단한 비전 검사 형태입니다. 아직도 제조업, 에너지 산업, 의료 분야에서 쓰이고 있는데, 표면상의 결함을 찾아내는 데 효과적인 방법으로 입증되었기 때문입니다.

디지털 이전 시대의 검사관은 때때로 맨눈으로 결함을 찾아낼 수 있도록 훈련을 받았습니다. 조명, 돋보기 등과 같은 극히 단순한 도구를 사용하는 경우도 있었습니다. 휴대 가능한 고화질 카메라 및 드론이 등장하면서 비전 검사가 새로운 차원으로 진화했습니다. 기업에서는 비전 검사를 위해 기계, 제조된 제품, 그 밖의 물리적 운영 요소에 대한 디지털 이미지 및 비디오를 수집합니다. 비디오 영상 및 이미지를 사용하는 검사는 원격에서 실시간으로 수행할 수도, 아니면 나중에 영상을 촬영한 카메라를 확보하여 검토할 수도 있습니다.

오늘날에는 인공 지능(AI)을 활용하는 소프트웨어도 비전 검사 자동화에 쓰입니다. 기업에서는 각종 이미지를 읽어 허용 기준에 부합하는지를 판단하도록 컴퓨터를 "훈련시키는" 방식으로 비전 검사 프로세스를 자동화함으로써 시간을 절약하고 때로는 정확성도 높일 수 있습니다. 풍력 터빈 상부의 부식을 발견하거나 제품의 전자 부품 내의 커넥터 결함을 찾아내는 등 다양한 작업이 가능합니다.

AI를 비전 검사 시스템에 통합하는 대표적인 분야 중 하나가 자동화 업계입니다. 오늘날 자동차 제조사들은 생산 공정에서 더 일찍, 신속하면서도 일관성 있게 결함을 찾아내기 위해 이미지 및 딥러닝 기술을 활용합니다.

지능형 비전 검사라고도 하는 이 기술을 사용하면, 다양한 환경 전반에서 더 빠르고 정확하며 비용 효과적인 방식으로 검사를 수행할 수 있습니다. 기업에서는 비전 테스트 작업에 기계를 활용하면 위험한 장소 및 제한 구역(예: 저장 탱크)에 사람을 투입하지 않아도 됩니다. 즉, 비전 검사의 이점을 그대로 누리면서 직원의 안전도 보장할 수 있습니다.

비전 검사는 비파괴 테스트(NDT)의 형태 중 하나입니다. 비파괴 방식에서는 검사관이 어떤 시스템이나 구성 요소를 영구적으로 바꾸지 않고 평가할 수 있습니다.  NDT에는 비전 검사 외에도 방출 테스트, 방사선 테스트, X선 및 적외선 테스트, 초음파 테스트 등의 검사 기법이 포함됩니다.

NDT는 제조 또는 공업 분야에서 자주 쓰이는 용어이지만, 그 밖의 여러 업종에도 적용 가능합니다. 예컨대 어떤 사람에게 골절이 생겼는지 확인하는 X선 검사, 문서를 검토하면서 수정이 필요한 오류를 표시하는 교정 등도 NDT 유형에 해당합니다.

비전 검사는 표면만 보기 때문에 대체로 기업에서는 다른 테스트 방식과 병용합니다.

각 업종과 조직에는 저마다의 비전 검사 수행 프로세스가 있습니다. 그러나 다양한 비전 검사 프로세스에서 흔히 발견되는, 검사 워크플로우 내의 공통점도 있습니다. 예를 들면 다음과 같습니다.

• 검사가 필요한 모든 장비, 재료, 제품, 인프라 식별
• 검사 시작의 조건 정의
• 무엇이 결함에 해당하는가에 관한 명확한 지침 생성
• 이러한 검사를 얼마나 자주 수행해야 하는지 기록
• 결함 및 다운타임 발견 시 이를 보고, 문서화, 해결할 방법 마련
• 유지보수 체크리스트에 비전 검사 통합

어떤 공정이 확립되면, 기업에서는 다음과 같이 다양한 방식으로 비전 검사를 수행할 수 있습니다.

• 무작위 샘플링. 무작위로 선택된 제품 또는 물리적 자산을 대상으로 품질 검사를 수행합니다. 제조 분야에서는 대개 생산 라인 단계에서 제품을 검사하여 외관상 눈에 띄는 결함이 있는지 확인합니다. 
• 전체 수동 샘플링. 결함을 찾아내도록 훈련받은 사람이 직접 모든 제품을 검사합니다. 이는 반복 작업이 많아 육체적으로 힘들 수 있습니다. 반드시 안전 정책에 따라 인체공학적인 장비와 적합한 도구를 사용하여 수행해야 합니다.
• 원격 비전 검사(RVI). 멀리 떨어진 곳에서 원격 카메라, 에지 기술, 드론을 사용하여 안전하게 장비를 관찰할 수 있습니다. 이 검사 솔루션은 실시간으로, 또는 원격으로 수행할 수 있습니다. 후자의 경우 연결이 문제가 될 수 있는데, 나중에 이미지를 가져와 분석하는 식으로 검사하는 것도 가능합니다.
• 자동화된 비전 검사 카메라, 이미지 처리 기술, 머신 러닝 알고리즘을 사용하여 실시간으로 제품을 검사합니다. 담당 팀이 현장에 검사 장비를 가져오는 RVI와 달리, 자동화된 비전 검사는 대개 한 곳에서 온사이트 방식으로 수행합니다.

비전 검사는 오래 전부터 품질 및 안전 보장의 목적으로 사용되었습니다. 그리고 다음과 같은 이점도 제공합니다.

• 비용 절감: 가능한 한 일찌 결함을 찾아내는 기업은 불량 제품 폐기 비용을 줄이거나 수리가 필요한 자산을 더 빨리 찾아낼 수 있습니다.
• 안전: RVI를 통해 그 어느 때보다도 안전하게 비전 검사를 수행할 수 있게 되었습니다. 유해할 수도 있는 환경의 결함을 파악하는 데 유용하기 때문입니다.
• 최적화: 비전 검사는 빠르게, 막대한 비용이나 수고를 들이지 않고도 품질을 평가하는 방법입니다. 자동화된 비전 검사에서는 수작업에 소요되는 시간을 줄여 검사 프로세스를 더욱 최적화할 수 있습니다.
• 속도: 자동화된 비전 검사를 사용하는 경우에는 사람이 할 때보다 속도가 훨씬 빠릅니다. 게다가 연중무휴 24시간 언제라도 가능합니다.
• 정확성: 자동화된 비전 검사는 육안 검사보다 정확도가 더 높을 수 있습니다. 지극히 미세하거나 놓치기 쉬운 사소한 결함도 찾아낼 수 있기 때문입니다.

다음을 비롯하여 품질 관리 및 안전이 중요한 경우에는 비전 검사를 이용하며, 이 검사가 필수 조건일 수도 있습니다.

• 제조: 자동차, 제약, 반도체 등의 분야에서는 생산 현장에서 비전 검사로 조립 및 외관의 결함을 찾아냅니다.
• 헬스케어: 의료 기기를 제작하거나 수술에 앞서 장비를 점검하는 등의 경우에서 비전 검사는 환자의 건강 및 안전에 더없이 중요합니다.
• 에너지: 채굴, 연료 추출, 전기 생산 등 에너지 업계의 다양한 영역에서 비전 검사로 장비의 안전성을 강화합니다.
• 토목: 공공 안전을 위해 도로, 다리, 터널을 검사하여 문제점이 없는지 확인해야 합니다. 여기에 수개월이 걸리기도 하며, 세세한 부분까지 면밀히 점검해야 합니다.

최근까지도 비전 검사는 자동화하기 어려운 프로세스였습니다. 컴퓨터가 사람의 눈에 미치지 못했기 때문입니다. 그러나 최근 AI 기능이 발전하면서 자동화된 비전 검사 기능의 효율성과 정확도가 향상되었습니다.

컴퓨터에서 이미지의 내용을 처리하지 못한다는 점이 엔지니어들에게 매우 큰 걸림돌이었습니다. 컴퓨터 비전 덕분에 이 문제를 해결할 수 있었습니다. 이 프로세스는 컴퓨터가 디지털 이미지, 비디오, 기타 비전 입력 데이터로부터 유의미한 정보를 얻을 수 있게 합니다. 이제 컴퓨터는 이미지를 처리하는 것은 물론 데이터 인사이트도 생성할 수 있습니다. 이 인사이트를 사용하여 시정 조치를 하거나 조언하는 것도 가능합니다. 

컴퓨팅 비전은 다음과 같은 기능을 제공합니다.

• 이미지 인식: 컴퓨터가 어떤 이미지에서 개체, 장소, 사람, 손글씨를 식별하는 등 맥락과 의미를 도출할 수 있습니다.
• 개체 탐지: 이 기법은 어떤 이미지나 비디오 내에서 여러 개체를 식별하고 그 위치를 파악하는 것입니다. 이를 위해 개체의 경계선을 그리며, 이러한 방식으로 해당 개체의 맥락에서 더 면밀한 검사가 가능해집니다.
• 원격 모니터링: 원격 비전 검사와 매우 비슷한 원격 모니터링은 이미지나 비디오를 통해 어떤 개체를 검토하고 검사하는 것입니다. 사람이 직접 하거나 AI 기반 기술을 활용합니다.
• 예측 자산 관리: 기업에서 각종 기기 및 자산에서 생성되는 데이터를 수집하여 해당 자산의 라이프사이클 전반의 상태를 파악한 다음, 이 데이터를 활용하여 고장 발생 시점을 예측할 수 있습니다.
• 작업자 안전 경보: 제한 구역이나 그 밖의 통제된 장소에서 위험한 상황이 감지되면, 시스템에서 작업자에게 잠재적 위험에 관해 알릴 수 있습니다.