Hochwertige Industriekameras für Raspberry Pi

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Raspberry Pi eignet sich dank Kameraschnittstelle MIPI für visuelle Anwendungen. Allerdings entspricht die Raspberry-Pi-Kamera vielfach nicht den Industrieanforderungen. Doch es gibt Alternativen.

Zahlreiche Bildsensoren sind mittlerweile mit MIPI-Schnittstelle verfügbar. Vision Components integriert diese in hochwertige Kameraplatinen für rasche, flexible Embedded-Vision-Entwicklungen. Nutzer können die Platinen über das mitgelieferte geschirmte Kabel etwa an den Raspberry Pi (RPi) anbinden – auch an den neuesten Raspberry Pi 4 B.

Dank Quadcore-Prozessor ARM Cortex-A72 und 1 bis 4 GByte LPDDR4-RAM bietet RPi 4 B eine deutlich verbesserte Funktionalität, sodass mehrere Routinen gleichzeitig laufen und große Datenvolumen verarbeitet werden können. Eine Gigabit-Ethernet-Schnittstelle bot zwar schon der Vorgänger Raspberry Pi 3 B+, aber erst RPi 4 B unterstützt die volle Datenrate. Dies prädestiniert ihn auch für die Bildverarbeitung, da sich größere Datenmengen mit angeschlossenen Geräten teilen lassen.

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Die Raspberry-Pi-Kamera hat keine Industriezertifizierung

Die Raspberry Pi Foundation bietet auch eine eigene Kamera an. Doch der in dieser Kamera eingesetzte Sony-Sensor ist ausschließlich als für Handys und Tablets geeignet eingestuft. Er ist ausdrücklich nicht für industrielle Anwendungen konzipiert und hat dafür auch keine Zulassung. Zudem hat die originale Raspberry-Pi-Kamera nur einen festgelegten Sensor ohne Wahlmöglichkeit.

Vision Components bietet aktuell sechs Sensoren mit Auflösungen bis 13 MP, weitere werden gerade integriert. Anwender erhalten so eine vielfältige Auswahl aus Sensoren mit Global- und Rolling-Shutter sowie mit Global-Reset-Shutter. Und wem eine geringere Auflösung ausreicht, der spart durch die passende Wahl Kosten, was bei Anwendungen mit vielen Sensoren einen nennenswerten Vorsprung verschafft. Mit dem Portfolion von Vision Components können Zulieferer für Embedded-Vision-Systeme jetzt kleine, preiswerte und autarke Bildverarbeitungssysteme mit verschiedensten Singleboard-Computern konfigurieren.

Treiber für Linux-Betriebssysteme und Raspberry Pi

Vision Components bietet stabile Treiber für Linux-Betriebssysteme – für die gängigen Raspberry-Pi-Modelle sowie für die Industrievariante, das Raspberry Pi Compute Module (CM). Beim Compute Module ist nicht nur die Langzeitverfügbarkeit gesichert, es lassen sich auch zahlreiche Schnittstellen umsetzen – entweder über das zugehörige I/O-Board mit zwei Headern à 60 Pins oder über eine maßgeschneiderte Adapterplatine mit Steckplatz für das CM. Hierfür entwickelt Vision Components gerade ein Carrier Board, das auf die Anforderungen von Bildverarbeitungsapplikationen zugeschnitten ist. Das Compute Module unterscheidet sich vom gängigen Raspberry Pi zudem dadurch, dass es nicht nur eine, sondern zwei MIPI-Kameraschnittstellen bietet und somit etwa auch für die Stereo-Bildverarbeitung oder Mehrkamera-Anwendungen geeignet ist.

Wenn es an die Softwareentwicklung für die Bildverarbeitung geht, gibt es viel Bestandsmaterial, auf das man zurückgreifen kann. Hier lohnt sich ein Blick in die Linux-Community, um vorhandenen Code oder Libraries zu verwenden, abzuwandeln und dadurch viel Zeit zu sparen.

Vision Components hat die Erfahrung gemacht, dass seine Kunden sowohl Raspberry Pi als auch das Compute Module einsetzen. Der Raspberry Pi eignet sich bestens für Prototypen und Testaufbauten, um erste, schnelle Ergebnisse zu erhalten. Die MIPI-Schnittstelle sowie alle anderen relevanten Schnittstellen sind direkt auf der Platine integriert.

Auch mit älteren Modellen wie dem RPi 3 B+ lassen sich viele Bildverarbeitungsaufgaben umsetzen, da die entsprechenden Routinen wenig Arbeitsspeicher beanspruchen. Damit eignet sich der Raspberry Pi auch für das Rapid Prototyping und Nullserien und findet durchaus auch den Weg ins Feld. Die üblichere Wahl für Serienanwendungen ist allerdings das Raspberry Pi Compute Module oder eines der anderen, leistungsfähigeren CPU-Boards, die von den VC-MIPI-Kameramodulen unterstützt werden, darunter NVIDIA Jetson und DragonBoard.

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Dieser Beitrag ist erschienen in der Fachzeitschrift ELEKTRONIKPRAXIS Ausgabe 19/2019 (Download PDF)

* Miriam Schreiber ist Marketing- und PR-Managerin bei der Vision Components GmbH in Ettlingen.

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