Als Geschäftsführer der NOTAVIS GmbH, dem führenden OEM Vertriebs- und Consulting-Partner rund um Industriekameras und Embedded Vision Lösungen, ist Thomas Schweitzer ein langjähriger Branchenexperte. Sein Beitrag zeigt effiziente Wege zur individuellen Vision-Lösung.
Autonome Fahrzeuge, die Lasten durch Industriehallen bewegen, Roboter, die Teile aus einer Kiste greifen oder Abkantpressen, die dank kontinuierlicher Winkelmessung Metalle präzise biegen: Unzählige Industrieanwendungen setzen auf Kameras als Sensoren. Ihre Einsatzmöglichkeiten für Qualitätssicherung, Prüf- und Messvorgänge, zum Erkennen und Zählen von Personen oder Objekten sind schier grenzenlos. Für die perfekte Integration der Technologie haben sich dabei drei Wege als schnell, einfach und kostengünstig etabliert:
- MIPI-Kameramodule für flexible Systemdesigns
- Platinenkameras mit CPU für ultrakompakte und hochintegrierte Anwendungen
- Ready-to-use Sensoren mit integrierter Bildverarbeitung
Embedded Vision: das Höchstmaß an Integration
Alle drei setzen auf Embedded Vision. Bei dieser Technologie werden alle Komponenten rund um Bilderfassung, Verarbeitung und Analyse perfekt in das Gesamtsystem integriert. Gegenüber Systemen, die eigenständige Industriekameras und externe Recheneinheiten verwenden, ergeben sich dabei zahlreiche Vorteile: Embedded Vision Lösungen sind kompakt, perfekt auf die jeweiligen Anwendungen zugeschnitten und kommen ohne externe Recheneinheiten aus. Daten werden direkt auf dem Gerät ausgewertet und müssen nicht per Funk oder Kabel übertragen werden. Das macht die Systeme extrem leistungsstark, robust und reduziert Komplexität und Kosten für Design und Serienproduktion.
Maximale Flexibilität mit MIPI Kameramodulen
Große Freiheit in Bezug auf Design und Funktionalität bieten die Vision Components Kameramodule mit MIPI-CSI-2-Schnittstelle. Sie sind bei NOTAVIS in zahlreichen Varianten erhältlich, von Schwarzweiß-Sensoren für kostensensible Anwendungen bis hin zu High-End Sensoren mit hoher Bildauflösung von 20 MPixel und mehr, hoher Lichtempfindlichkeit und schneller Auslösegeschwindigkeit. Solche Sensormodule – meist nicht größer als eine Briefmarke – liefern rauscharme und kontrastreiche Bilder und eignen sich damit auch für den Einsatz in der Medizintechnik, für Laboranwendungen und andere Bereiche mit höchsten Ansprüchen an die Bildqualität.
Wichtig bei der Auswahl sind industrietaugliche Qualität und Langzeitverfügbarkeit. Dank des MIPI-Interfaces können die Module mit zahlreichen Prozessoren und CPU-Boards verwendet werden. Vision Components liefert dafür entsprechende Treiber direkt im Source-Code. Die MIPI-Kameramodule eignen sich damit sowohl optimal für das Rapid-Prototyping mit gängigen Plattformen wie dem Raspberry Pi, als auch für Serienprodukte in der Industrie. Dazu werden sie über das gängige MIPI-Interface mit dem Prozessorboard verbunden, dessen Rechenleistung und Ausstattung optimal an die Endanwendung angepasst werden kann.
Intelligente Platinenkameras – Linux-Rechner inklusive!
Eine Ausbaustufe weiter als die MIPI-Module gehen Platinenkameras mit integrierter CPU. Im Falle der über NOTAVIS erhältlichen intelligenten Kameras von Vision Components sind dabei ein- oder mehrere Sensormodule bereits fest mit einem Prozessorboard verbunden oder sogar auf der Platine integriert. Das Ergebnis ist eine perfekte Integration mit ultrakompaktem Design. Bildsensor, Prozessor, Speicher und Schnittstellen wie GBit-Ethernet, RS232, digitale I/Os und ein I²C-Bus etc. sind direkt auf den leistungsstarken Embedded Vision Systemen eindesigned und für die Datenverarbeitung stehen frei programmierbare ARM-Prozessoren mit Linux-Betriebssystem sowie zum Teil FPGAs zur Verfügung.
Damit sind Echtzeit-Bildverarbeitungen und andere anspruchsvolle Anwendungen schnell und einfach umsetzbar. Kunden erhalten also eine intelligente Kameralösung, bei der die Komponenten perfekt aufeinander abgestimmt sind und die sich für viele OEM-Anwendungen anpassen lassen.
Auch solche Board-Level-Kameras sind in der Regel mit unterschiedlichen Sensoren erhältlich, sowie mit ein- oder mehreren abgesetzten Sensormodulen für Stereo- oder Multi-Vision-Anwendungen.
Ready-to-use Lösungen: für vielfältige Standardaufgaben von der Stange verfügbar
Eine weitere Möglichkeit zur Integration von Embedded Vision bieten intelligente Embedded Kamerasysteme, die unmittelbar und autark für viele Standardaufgaben wie Profil- und Dimensionsmessungen, für die Inspektion von Schweißnähten und Kleberaupen oder für 3D-Vermessungen mittels Lasertriangulation eingesetzt werden können. Integratoren haben hier bei NOTAVIS die Wahl zwischen Platinenkameras, die in eigene Gehäuse integriert werden können, oder fertigen Sensoren, die in einem Gehäuse untergebracht und bereits mit Optik und Beleuchtung ausgestattet sind. Für 3D-Anwendungen gibt es vorgefertigte Lösungen, bei denen auch der Laser für das Triangulationsverfahren bereits integriert ist. Einen Vorteil bieten auch hier Embedded Vision Systeme, die über frei programmierbare ARM-Prozessoren verfügen, die perfekt für die Kundenapplikation verwendet werden können.
Hersteller von Abkantpressen – um auf eines der eingangs erwähnten Beispiele zurückzukommen – können solche Systeme wie den VC nano 3D-Z Sensor direkt in ihre Maschinen integrieren. Sie messen dann den Winkel des Blechs während des Biegevorgangs und geben die Messergebnisse direkt und in Echtzeit an die Maschinensteuerung weiter. Auch hier ist keine externe Recheneinheit notwendig.
Schnell und einfach zur passenden Lösung
Alle drei gezeigten Wege für Embedded Vision Lösungen eignen sich für industrielle Anwendungen und sind bei richtiger Auswahl von Herstellern und Komponenten optimiert im Hinblick auf Serientauglichkeit, Robustheit und Langzeitverfügbarkeit. Welche Lösung ideal passt, hängt von der jeweiligen Anwendung, den Anforderungen an Design und Funktionalität und den Ressourcen zur Entwicklung ab. In jedem Fall aber können die Komponenten – ob MIPI-Kameramodule, Platinenkameras mit integrierter CPU oder komplette Embedded Vision Systeme – das Design von Produkten mit integrierter Bildverarbeitung stark vereinfachen und die Zeit zur Serienreife beschleunigen. Das spart gleichzeitig Kosten und sorgt so für ein Maximum an Wirtschaftlichkeit und Effizienz.
Maschinelles Sehen – von der Industriekamera bis zur Embedded Vision Lösung inklusive Software – steht im Mittelpunkt der Vertriebs- und Consulting-Aktivitäten von NOTAVIS. Dabei bündelt das Unternehmen Kompetenzen und Erfahrung zu allen Themen der industriellen Bildverarbeitung aus über 30 Jahren.
Das Portfolio von NOTAVIS, einem Tochterunternehmen der Vision Components GmbH, reicht von Kameras und optischen Sensoren mit MIPI-Schnittstelle zum Betrieb an CPUs verschiedenster Hersteller bis hin zu messtechnischen Produkten und Lösungen, insbesondere im 3D-Bereich. Hardware und Software zum Einsatz künstlicher Intelligenz in den Bereichen Computer Vision und Robotik ist ebenfalls Teil des Produktportfolios.
Weitere Informationen zu unserem Partner NOTAVIS und zu Embedded Vision Systemen finden Sie auf der Website.
Intelligente Vision Lösung zum Handling komplexer Werkstücke
