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4-2019

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Fachzeitschrift für Industrielle Automation, Mess-, Steuer- und Regeltechnik

Bildverarbeitung Die

Bildverarbeitung Die Neuen schrecken vor nichts zurück Kameraserie pictor N Die zunehmende Automatisierung der Produktion lässt auch die Aufgaben der elektronischen Bildverarbeitung wachsen. Gleichzeitig steigen die Anforderungen an die Verarbeitungsleistung der bildverarbeitenden Komponenten. Die neue Produktfamilie des Pictor N von Vision & Control entspricht genau diesen Anforderungen: Hohe Flexibilität durch einfache Integration in die unterschiedlichsten Umgebungen, verbunden mit der Leistungsfähigkeit eines 32-Bit-Dual-Core-Prozessors. Aus der Sicht der Anwender stellt diese Kombination die ideale Plattform für zahlreiche innovative Bildverarbeitungs-Applikationen dar. Hohe Erfassungsgeschwindigkeit und -präzision Die pictor N-Serie repräsentiert eine neue Generation intelligenter Kameras für anspruchsvolle industrielle Anwendungen. Einige Beispiele, wo sich die pictor N-Kameras aufgrund ihrer hohen Erfassungsgeschwindigkeit und -präzision vorteilhaft einsetzen lassen, sind etwa das Vermessen und die Lageerfassung winziger elektronischer Bausteine bei der automatischen Leiterplattenbestückung oder das Erkennen von Farben, Codes und Zeichen in der Verpackungsindustrie – letzteres besonders in Anlagen mit hohem Durchsatz und entsprechend kurzen Erfassungszeiten. Aufgrund ihrer hohen Flexibilität lässt sich diese Plattform aber auch in zahllosen anderen Anwendungsbereichen einsetzen. Um solchen Aufgaben in der Qualitätssicherung gerecht zu werden, hat Vision & Control für seine neuen pictor N-Kameras eine Hardwarebasis entwickelt, die technologisch an vorderster Front rangiert und hinsichtlich Performance und Präzision die höchsten Ansprüche erfüllt. Als Bildaufnehmer fungieren hochmoderne Bildsensoren. Diese reichen ihr Signal an eine speziell für diese Aufgabe maßgeschneiderte Rechenplattform weiter, bestehend aus einem ARM Cortex A9 in Zweikern-Konfiguration mit integriertem FPGA-Prozessor- Array zur Beschleunigung der Bildverarbeitung. Ein großzügig bemessenes Flash-EPROM nimmt die vom Unternehmen gelieferte Basis-Firmware auf. Von den 16 GB Gesamtkapazität sind 12 GB für die Ablage anwenderspezifischer Software und Bilder nutzbar. Verschiedene Modelle Für die unterschiedlichsten Anwendungsfälle kann der User bei dieser neuen Baureihe aus einem Spektrum von sechs verschiedenen Modellen wählen, die übrigens allesamt in Deutschland entwickelt und gefertigt werden. Die Auflösung der Bildsensoren reicht je nach Modell von 752 x 480 bis 2048 x 1536 Pixel (entspricht 0,3 bis 3,2 Megapixel). Je nach Modell sind die Kameras in der Lage, bis zu 120 Bilder je Sekunde wiederzugeben. Von Vorteil ist das vor allem bei Objekten, die sich schnell bewegen. Die Gesamtheit all dieser Eigenschaften ist mehr als die Summe der einzelnen Features und Merkmale. Mit ihrer funktional komfortablen Bedienung und ihrem leistungsstarken Hardwarekonzept ist der Automatisierungs- Ingenieur für alle Aufgaben der Bildverarbeitung optimal gerüstet. Viele Anschlussmöglichkeiten Zur Kommunikation mit einem Hostrechner oder dem Netzwerk verfügen die Geräte über eine Ethernet-Schnittstelle. Die Liste weiterer Anschlussmöglichkeiten umfasst diverse Digital I/Os, Modbus, CANopen sowie den international genormten Echtzeit-Sercos-Automatisierungsbus. Bei Verwendung eines Gateways kann die Kamera auch über Profibus, Profinet, EtherCAT, Ethernet/IP und Powerlink kommunizieren. Aufgrund der geschilderten leistungsfähigen Verarbeitungskapazität und der Ausstattung mit dieser eindrucksvollen Auswahl industrietypischer Echtzeit-Schnittstellen ist es möglich, die Bildverarbeitungsanwendung direkt in eine Maschinenumgebung zu integrieren. In bestimmten Einzelfällen kann mit einer solchen Konfiguration sogar eine Speicherprogrammierbare Steuerung (SPS) eingespart werden – die Prozessorplattform in der Kamera hat genügend Ressourcen, um diese Aufgaben mit zu übernehmen. Benutzerfreundlich und einfach zu bedienen Auch der Umgang mit der neuen Kameraserie gestaltet sich benutzerfreundlich. Die Verbindungsaufnahme erfolgt automatisch über einen DHCP-Server im LAN. Falls ein solcher nicht vorhanden ist, stellt die Kamera automatisch eine feste vorgegebene IP-Adresse ein, die aber vom Systemintegrator bzw. Anwender über die Software vcwin (lauffähig auf allen modernen Windows-Varianten) geändert werden kann. Die Kameras der Serie pictor N verfügen über eine webHMI- Schnittstelle. So kann der Administrator ganz einfach über einen Internet-Browser auf die Kamera zugreifen, um Einstellungen vorzunehmen, Bilder und Daten abzufragen oder Parameter zu ändern. Dabei kommt ein weiterer Vorzug dieser Kameraserie zum Tragen: Der Funktionsumfang der pictor N ist kompatibel zu den vicosys-Mehrkamerasystemen des Herstellers. Der Umgang mit ihr folgt dem gleichen Funktions- und Bedienkonzept sämtlicher Vision-Systeme des Herstellers. Das vereinfacht die Bedienung enorm – einmal eingearbeitet, kann der Systemintegrator oder die Bedienperson mit allen Systemen des Herstellers arbeiten. Zudem lässt sie sich mühelos in die Anwendungssoftware von Vision & Control integrieren; bei einem Wechsel der Kameras muss sich der Bediener, Programmierer oder Systemintegrator nicht groß umstellen. • Vision & Control GmbH sales@vision-control.com www.vision-control.com 92 PC & Industrie 4/2019

Bildverarbeitung 20 Megapixel Industriekameras mit Sony IMX183 Exmor Sensor Die GigE Kameras überzeugen zusätzlich mit leistungsstarken GigE Vision 2.0 Features wie beispielsweise PTP. Baslers kostenlose pylon Camera Software Suite sorgt für eine schnelle und einfache Integration der ace Kameras. • RAUSCHER GmbH info@rauscher.de www.rauscher.de Auf einen Blick: Basler ace 20 Megapixel USB & GigE Vision Kameras acA5472-17um / acA5472-17uc acA5472-5gm / acA5472-5gc Ab sofort sind vier neue ace U Kameras mit dem Rolling Shutter CMOS-Sensor Sony IMX183 aus der Exmor R-Serie erhältlich. Die Kameras bieten eine Auflösung von 20 Megapixeln mit einer Sensorgröße von 1“ bei einer kompakten Bauform mit 29 x 29 mm Footprint. Diese Kombination macht die Kameras besonders attraktiv für die Inspektion von feinsten Strukturen in der PCB- oder Display-Fertigung. Die Kameras verfügen über Baslers PGI-Feature-Set, das unerwünschte Artefakte korrigiert und Anwendern eine besonders gute Auswertung auf Pixelebene ermöglicht. Die innovative BI (Backilluminated) Sensortechnologie des Sony IMX183 sorgt für hohe Empfindlichkeit und geringes Rauschen bei einer kleinen Pixelgröße von 2,4 µm. Mit diesem besonders lichtempfindlichen Sensor bieten ace Kameras eine hervorragende Bildqualität auch bei schwachen Lichtverhältnissen. Diese neuen ace U Kameras sind mit GigE- Vision oder USB-3.0-Schnittstelle erhältlich und verfügen über das PGI-Feature-Set, für 5x5-Debayering, Farb-Anti-Aliasing, Rauschunterdrückung und Bildschärfe-Optimierung. Auflösung: 5472 x 3648 Pixel Sensor: Sony IMX183 Exmor Pixelgröße: 2,4 µm Bildrate: USB: 17 Bilder/s GigE: 5 Bilder/s Abmessungen LxBxH USB: 29,3 x 29 x 29 mm GigE: 42 x 29 x 29 mm C-Mount Vignetting Correction für optimierte Bildqualität Basler erweitert die Bildverarbeitungsmöglichkeiten der ace U und ace L Industriekameras um ein Feature, das eine Korrektur von Randabschattungen ermöglicht. Vignettierung ist ein bekanntes Phänomen in der Bildverarbeitung und bezeichnet den Abfall der Bildhelligkeit zum Rand hin. Ist der Bildkreis des verwendeten Objektivs im Verhältnis zum Kamerasensor zu klein gewählt, kann dieser Effekt stark hervortreten und die Bildqualität entsprechend beeinträchtigen. Details am Rand des Sensors können dann nur schlecht oder gar nicht inspiziert werden. Die Prüfung wird durch die unterschiedlichen Hellig keitswerte über das Bild hinweg erschwert. In vielen Fällen kann die Wahl eines größeren Objektivs - zum Beispiel von 2/3“ auf 1“- Abhilfe schaffen, doch ist diese Lösung meist mit höheren Kosten verbunden. Vignetting Correction ist ein zum Patent angemeldetes Feature von Basler, das den beschriebenen, unerwünschten Effekt korrigiert und so Kosteneinsparungen bei der Kombination von Kameras und Objektiven ermöglicht. Nach einer einmaligen Kalibrierung der Kamera ergeben sich keinerlei negative Effekte auf Bildrate oder Bildqualität, da die Korrekturwerte in der Kamera gespeichert und automatisch bei der Bildausgabe berücksichtigt werden. Somit können Anwender beispielsweise ace Kameras mit Sony IMX304- oder IMX253-Sensoren mit 1,1“-Format mit 1“-Objektiven kombinieren, ohne etwaige Randabschattungen in Kauf nehmen zu müssen. Der Wechsel auf ein Objektiv mit größerem Bildkreis ist nicht mehr notwendig. • RAUSCHER GmbH info@rauscher.de www.rauscher.de PC & Industrie 4/2019 93

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