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Bildverarbeitungssysteme im Überblick

Auf dem Markt sind die verschiedensten Arten von Bildverarbeitungssystemen wie intelligente Kameras, komfortable Kompaktsysteme oder flexible Industrie-PC-Systeme erhältlich.

Oftmals können die gewünschten Applikationen mit unterschiedlichen Systemen umfassend gelöst werden. Wurden alle Anforderungen bezüglich Leistung, Genauigkeit, Skalierbarkeit, Kommunikationsschnittstellen und Bedienerführung sorgfältig analysiert und auch die finanziellen und technischen Aufwendungen in Betracht gezogen, so lässt sich das optimale System aus unserem sorgfältig abgestimmten Portfolio zuverlässig auswählen.

Intelligente Kameras (Smart Kameras)

Intelligente Kameras (Smart Kameras) sind eine elegante Lösung, bei der Sensor, Prozessor und I/O in einem einzigen, kompakten Gehäuse untergebracht sind, das oft nicht größer als eine Standardindustriekamera ist. Diese Produkte verfügen über intuitiv bedienbare Benutzeroberflächen, die während einer Schulung einfach erlernt werden können. Für die Einrichtung der Prüfaufgaben ist ein separater Rechner (z.B. Laptop) erforderlich, der über die Netzwerkschnittstelle mit der intelligenten Kamera verbunden wird.

Zur Laufzeit ist die Verbindung zu diesem Rechner aber nicht mehr erforderlich. Als Zubehör für intelligente Kameras stehen zusätzliche Erweiterungsmöglichkeiten wie Module zur Bildanzeige und erweiterte Schnittstellenmodule zur Verfügung. Es ist selbstverständlich möglich, mehrere intelligente Kameras in einer Applikation zu verwenden und damit auch komplexe Bildverarbeitungslösungen zu realisieren. Der wesentliche Vorteil intelligenter Kameras liegt jedoch in der kompakten, hoch integrierten Bauform und der einfachen Kommunikation der Ergebnisse. Der Schwerpunkt der Applikationen dieser Produkte liegt daher auf Aufgaben, bei denen alle Ergebnisse aus einem Kamerabild mit geringem Rechenaufwand extrahiert werden können und direkt an die Anlage übertragen werden. In diesem Zusammenhang hört man auch häufig den Begriff Smart Sensor. Diese Geräte ähneln intelligenten Kameras, beinhalten zusätzlich Beleuchtung und Optik in einer vorkalibrierten Einheit, haben jedoch meist eine eingeschränkte Funktionalität.

Kompaktsysteme

Kompaktsysteme basieren auf moderner PC-Technologie und vereinen in einem robusten, kompakten Industriegehäuse den Prozessor, die industriellen Kommunikationsschnittstellen und die Anschlussmöglichkeit für eine oder mehrere Kameras.

Die industriellen Gehäuse der Geräte verfügen über eine optimierte Wärmeableitung und können daher schnelle Prozessoren nutzen und eine beachtliche Rechenleistung erzielen, die auch den gleichzeitigen Betrieb mehrerer Kameras ermöglicht. Kompaktsysteme bieten meist komfortable grafische Benutzeroberflächen (Graphical User Interface, GUI), die direkt über Tastatur und Maus bedient werden können und sowohl Livebild als auch Ergebnisse auf dem angeschlossenen Monitor darstellen.

Industrie-PC-Systeme

Wenn die Applikationsanforderungen hinsichtlich Rechenleistung, Zahl und Art der angeschlossenen Kameras über das hinausgehen, was mit Kompaktsystemen möglich ist, oder wenn dedizierte FPGA-Prozessoren benötigt werden, werden PC-basierte Bildverarbeitungssysteme eingesetzt, die auf Industrie-PCs in robusten 19"-Gehäusen basieren. Ihre offene Busarchitektur ermöglicht die Zusammenstellung maßgeschneiderter Systeme. Bei der Bedienersoftware ist ebenfalls die volle Bandbreite verfügbar, von der komfortablen grafischen Benutzeroberfläche bis hin zur Programmierbibliothek, mit der eigene Applikationen erstellt werden können.

Dieser Lösungsansatz mit PC-Systemen bietet ein Höchstmaß an Flexibilität. Allerdings ist darauf zu achten, dass bei der Auswahl des IPC auf geeignete Betriebssysteme zurückgegriffen wird. Aktuelle Bildquellen erzeugen hohe Datenraten, anspruchsvolle Softwarelösungen erfordern hohe Rechenleistung und eine optimale Kompatibilität der Komponenten. Alle benötigten Komponenten einzeln zu beziehen, beinhaltet ein großes Risiko und nimmt viel Zeit in Anspruch.

Daher bietet STEMMER IMAGING im Rahmen der kundenspezifischen Systemintegration Dienstleistungen an, die sicherstellen, dass alle Komponenten miteinander funktionieren und umfassend getestet wurden und der Kunde ein System erhält, das exakt seinen Anforderungen entspricht. PC-basierte kundenspezifische Systeme stellen wir aus unserem umfangreichen Produktportfolio individuell zusammen. Weitere Informationen zu PC-Systemen finden Sie im Kapitel Bildverarbeitungsrechner. Für Standardanwendungen in der Produktion sind jedoch Kompaktsysteme oder intelligente Kameras aufgrund ihrer geringen Komplexität immer öfter die bessere und günstigere Lösung.