Embedded-Vision-Systeme DSP-Power für viele Fälle

Digitale Signalprozessoren (DSP) sind ideale Prozessoren, um Bildverarbeitungsalgorithmen zu verarbeiten. Ihr wichtigster Vorteil gegenüber einem traditionellen PC ist das Echtzeitverhalten sowie der geringe Leistungsverbrauch. Eingebettet in Systemen wie der VisionBox von MaxxVision lassen sich daraus Systeme mit Schnittstellenvielfalt und kaskadierbarer DSP-Power bauen, die im Verbund mit mehreren analogen Kameras wie eine GigE-Vision-Kamera agieren.

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Die Flexibilität und Modularität des Embedded-Rechners VisionBox nutzte MaxxVision-Partner Strampe Systemelektronik jetzt und entwickelte daraus die weiteroptimierte VisionBox Compact II. An das Vision-System lassen sich bis zu vier analoge Farb- oder PAL-S/W-Standardkameras wie etwa die MaxxVision MotorZoom-Kameras anschließen und per seriellem Interface steuern.

„Die Zielapplikationen für die neue VisionBox Compact II betreffen nahezu alle Bildverarbeitungssektoren und sind nicht auf Machine-Vision alleine beschränkt“, betont Sayed Soliman, Geschäftsführer der MaxxVision GmbH in Stuttgart, „mit der neuen Box, die auch für die Nachrüstung installierter Kameras sehr interessant ist, werden bis zu vier Kameras zu intelligenten Netzwerkkameras.“

Weil die Bilder der Kameras parallel eingezogen werden, können bis zu 100 Bilder/s im Rechner verarbeitet werden. Innerhalb der VisionBox sorgt ein 1 GHz schneller DSP mit 4 MByte Flash-Speicher sowie 256 MByte SDRAM-Speicher für die Bearbeitung der Bilder. Als Wechselspeicher zum Austausch von Programmen und Daten dient eine SD-Card. Ergänzend zu digitalen IOs und seriellem Interface steht ein 1 GBit/s schnelles Ethernet-Interface zur Verfügung, mit dem Daten per TCP/IP übertragen werden können. Und wie Hersteller Strampe besonders hervorhebt: Auf dem Rechner kann alternativ das GigE-Vision-Protokoll gefahren werden, sodass ein Subsystem mit bis zu vier Kameras wie eine Standard-GigE-Vision-Kamera agiert.

Bei TCP/IP-Übertragung wird die Anwendung per Ethernet und Webbrowser bedient. Die mitgelieferte C-API- sowie GUI-Bibliothek sorgen dafür, dass der Entwickler eine Anwendung schnell erstellen und auch grafisch bedienbar gestalten kann.

Die Highlights des Embedded-Rechners: vier analoge Eingänge für PAL-Kameras, Grabben der Eingänge parallel, vier serielle Interfaces zur Kameraansteuerung, 1 GHz/8000-MIPS-Texas-Instruments digitaler Signalprozessor, 256 MByte SDRAM, 4 MByte Flash, SD-Card, 1-GBit/s-Ethernet, 12-V-Gleichspannungsversorgung, Gehäuseabmessungen 164 mm x 104mm x 40mm. Prototypen stehen ab der VISION 2006 bereit. Die Serienproduktion startet im ersten Quartal 2007. Dass ein Embedded-Vision-System als GigE-Vision-Kamera fungiert, ist eine bemerkenswerte Ergänzung im BV-Markt und ein weiterer Baustein für noch schneller implementierte Systemlösungen. Im Prinzip regelt der GigE-Vision-Standard die Übertragung unkomprimierter Bilddaten per Gigabit-Ethernet-Interface und schafft so Kompatibilität zwischen Kameras und Software. Doch auch die VisionBox ist jetzt fähig, in Kombination mit Flächen-/Zeilenkameras und Algorithmen Bilddaten so aufzuarbeiten, dass diese per GigE-Vision den Rechner verlassen. Auf der anderen Seite kann ein beliebiges Rechner- und Softwaresystem sitzen, das GigE-Vision verstehen muss.

„Denn sobald ein Softwareprodukt GigE-Vision unterstützt, ist es gleichgültig, aus welcher Quelle die Bilddaten stammen“, erklärt Sayed Soliman, „hier setzt die VisionBox an. Als Embedded-DSP-Rechner bedient sie Kameras aller Art und stellt mit ihrer skalierbaren Rechenleistung, an die keine PC-Architektur heranreicht, die höchste Leistung bei geringstem Leistungsverbrauch im Markt zur Verfügung.“

Eine typische Anwendung ist die Bahnwarenkontrolle. Große Datenmengen müssen verarbeitet und überprüft werden. Wird ein verdächtiger Bereich gefunden, so wird dieser gefiltert und vorverarbeitet als Bildausschnitt übertragen. Auf einem PC können dann die Klassifikatoren entscheiden, ob es sich um einen Fehler handelt. Ein anderes Beispiel ist die Zusammenfassung von Bildergebnissen aus Multikamerasystemen. Diese liefern für sich hohe Datenraten, die in der Summe nicht per Gigabit-Ethernet übertragen werden können. Die VisionBox-Bildverarbeitung sorgt dafür, dass nur die wesentlichen Informationen in Form von Bildern übertragen werden.

MaxxVision, Tel. +49(0)711 99799643

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