Offen für alles
Intelligente x86-Kamera-Serie als Open-Plattform
Die Hikvision x86-Smart-Kamera-Serie bietet dank ihrer offenen Architektur und Entwicklungsumgebung vielseitige Einsatzmöglichkeiten und ermöglicht es Anwendern, individuelle Bildverarbeitungslösungen zu erstellen. Der integrierte 1,91GHz Prozessor garantiert dabei eine hohe Verarbeitungskapazität. Zudem können eigene Algorithmen oder Software in die Kamera integriert werden.
Bild: Hangzhou Hikvision Digital Technology Co., LtdDer Intel Atom E3845 Quad-Core 1,91GHz Prozessor ermöglicht eine hohe Rechenkapazität und ist kompatibel mit Windows Embedded 7 in der 64-Bit-Version. Die Prozessorleistung des E3845 ist dabei vergleichbar mit der Leistung des Intel Core i3. Dank dieser Kombination können die intelligenten Kameras hochauflösende Bilddaten schnell verarbeiten und präzise analysieren. Basierend auf der x86-Architektur unterstützt die offene Plattform problemlos eine Reihe von Run-time Bibliotheken und auch verschiedene Programmiersprachen, darunter VB, C oder C#. Die Plattform nutzt dabei dieselben SDKs wie die Standard-Bildverarbeitungskameras von Hikvision und ist mit den in der Branche gängigen Softwareprodukten wie Labview, Halcon oder VisionPro, kompatibel. Diese Faktoren ermöglichen deutlich verkürzte Softwareentwicklungs- und Testzyklen.
Bild: Hangzhou Hikvision Digital Technology Co., LtdBildsensoren und Beleuchtung
Die originären Bilddaten werden durch den ISP-Bildalgorithmus des Front-End-FPGAs vorverarbeitet und stellen den nachgelagerten Algorithmen hochwertige Bilddaten bereit. Die Smart Kameras erreichen dabei eine Bildrate von bis zu 80fps. Da die eingesetzten Onsemi CMOS-Sensoren (Python 5000, 2000 und 1300) identische Eigenschaften bezüglich Quanteneffizienz, Pixelgröße und Lichtempfindlichkeit haben, bieten Sie in Verbindung mit den integrierten Beleuchtungen eine einfache Möglichkeit das System zu erweitern. Zu den Smart Kameras gibt es optional integrierbare Ringbeleuchtungen in den Farben rot, grün, blau und weiß, die auch im Dauer- und Blitzbetrieb betrieben werden können. Die Ein/Aus-Modi, sowie die Frequenz der Lichtquellen steuert der FPGA im ms-Bereich, was die Synchronisation von Bildaufnahme und Timing gewährleistet. Ein speziell optimierter Lichtweg reduziert Störungen durch Streulicht oder Reflexionen. Der C-Mount Anschluss für die Objektive ermöglicht zudem eine einfache Handhabung und eine flexible Auswahl an Objektiven.
Bild: Hangzhou Hikvision Digital Technology Co., LtdVielfältige Schnittstellen
Die Aviation-Steckverbindungen an der Unterseite der Kamera gewährleisten die Schutzart IP67 der gesamten Kamera und garantieren eine hohe Zugfestigkeit der Kabelverbindungen. Dadurch wird zudem verhindert, dass sich die Kabel aufgrund von Vibrationen lockern. Die x86-Smart-Kamera-Serie bietet ein GigE-Interface für die Kommunikation von Netzwerkprotokollen, wie z.B. TCP/IP und UDP. Die Bandbreite von 1Gbit/s verkürzt die Übertragungsdauer von Bildern und Daten erheblich und gewährleistet zudem eine Echtzeit-Übertragung. Mit zusätzlichen Kabeln ist eine Erweiterung um eine VGA- und eine USB2.0-Schnittstelle möglich, um beispielsweise den Anschluss von Display- und Peripheriegeräten zu ermöglichen. Der Anschluss dieser Geräte kann die frühe Betriebsphase nach der Installation sowie den späteren Betrieb und die Wartung erheblich bequemer gestalten. Sowohl der Triple-Route Optokoppler-Isolationseingang als auch der -Ausgang werden von dem FPGA in Echtzeit gesteuert, was die Ein- und Ausgabe beschleunigt. Die intelligente Kamera-Serie verfügt zusätzlich über eine RS232-Kommunikations-Schnittstelle, über die durch einfache Verkabelung auch die Einrichtung eines serieller Anschluss möglich ist. Die Spanungsversorgung unterstützt 9 bis 24V DC und erlaubt damit einen Einsatz ohne zusätzliche Spannungswandler.
Development Interface Modul
Um Entwicklungs- und Debugging-Arbeiten auf der Plattform zu erleichtern, bietet Hikvision ein spezielles Development Interface Modul an. Es steuert nicht nur die Kamera an, sondern auch die sieben Optokopplereingänge und -ausgänge, einen Anschluss für die externe Lichtquelle, eine RS232-Schnittstelle sowie einen RS485-Anschluss. Damit können Entwickler ihre Bildverarbeitungssoftware bequem debuggen und anwenden. Auf der Oberseite der x86-Smart-Kamera zeigt der ACT-Indikator den Betriebszustand des Kamerasystems an, d.h. die Verbindungsanzeige visualisiert den Netzwerkverbindungsstatus und der PWR-Indikator den Zustand der Stromversorgung der Kamera. Auf der Rückseite der Kamera befindet sich eine speziell entwickelte rhombische Wärmeableitungsstruktur, die schnell Wärme ableitet und dafür sorgt, dass die Kameras langfristig zuverlässig funktionieren.
Einsatzgebiete
- • Logistik & Produktion: Durch die Verwendung der Hikvision SDKs zum Abruf der Bilddaten auf der x86-Plattform und zum Auslösen von internen/externen Lichtquellen, können Aufnahmen von sich schnell bewegenden Barcodes, z.B. auf Paketen, gemacht werden. Die speziell entwickelten Barcode-Algorithmen ermöglichen einen schnellen Scan von 1D- und 2D- Barcodes auf unterschiedlichen Oberflächen. Mit dem OCR-Erkennungsalgorithmus wird die x86-Kamera umgehend zur Smart Kamera für OCR-Anwendungen. Auf der Kamera werden über das SDK die zu erkennenden Bilder als Merkmale hinterlegt. Spezielle Algorithmen verwenden diese, um sie zum Abgleich für die zu prüfenden Objektmerkmale heranzuziehen.
- • Elektronik-/Halbleiterfertigung: Zur Erkennung von fehlerhaften elektronischen Komponenten oder Bauteilen kann die x86-Kamera mit einer Mikrolinse bestückt werden. Die integrierte VGA-Schnittstelle ermöglicht es in Echtzeit, typische Defekte wie Überstrom, Anti-White, Elektroden-Unterbrechungen, Flecken oder Kratzer über das Software-Display-Interface zu überprüfen.
- • Automotive & Chemie: In der Automobil- und chemischen Industrie eingesetzte Bildverarbeitungssysteme müssen mit einem hohem Schutzgrad und Störungsresistenz ausgestattet sein. Bei den x86-Kameras kann durch Einsatz eines Objektivschutzes der Schutzgrad der Kamera auf IP67 erhöht werden. Positionieralgorithmen in der Kamera ermöglichen darüber hinaus die Unterstützung von Robotern an der Produktionslinie, z.B. um Metallteile an definierten Stellen zu platzieren.
- • Pharma: Speziell entwickelte Algorithmen zur Fehlererkennung erkennen Verpackungen von Kapseln oder Tablettenblistern und identifizieren nicht ordnungsgemäße Verpackungen, beispielsweise mit fehlenden Tabletten, um diese auszusortieren. Gleichzeitig können die Bilddaten analysiert und an den Management-Server gesendet werden, damit Produktionsprobleme behoben und die Produktqualität gesteigert wird.
Vorteile der x86-Smart-Kameras
? Open Plattform für eigene Applikationen
? Intel x86 Atom E3845@1.9GHz
? 32GB SSD und 4GB DDR3L
? 1,3MP (1.280x1.024) Omsemi 1/2" CMOS GS Python 1300 @ 80fps (andere CMOS-Sensoren auch möglich)
? Monochrom (8bit)
? GigE Interface
? 3x GPI, 3x GPO, 1x RS232 Input, 1x RS232 Output
? Schutzklasse IP67
? 115x66x60,5mm (ohne Optik und Beleuchtung)
? Varianten mit und ohne Beleuchtung und Optikabdeckung
? unterstützt Halcon, VisionPro und Labview
? Aviation-Steckverbinder
Bild: Hangzhou Hikvision Digital Technology Co., LtdBildsensoren und Beleuchtung
Die originären Bilddaten werden durch den ISP-Bildalgorithmus des Front-End-FPGAs vorverarbeitet und stellen den nachgelagerten Algorithmen hochwertige Bilddaten bereit. Die Smart Kameras erreichen dabei eine Bildrate von bis zu 80fps. Da die eingesetzten Onsemi CMOS-Sensoren (Python 5000, 2000 und 1300) identische Eigenschaften bezüglich Quanteneffizienz, Pixelgröße und Lichtempfindlichkeit haben, bieten Sie in Verbindung mit den integrierten Beleuchtungen eine einfache Möglichkeit das System zu erweitern. Zu den Smart Kameras gibt es optional integrierbare Ringbeleuchtungen in den Farben rot, grün, blau und weiß, die auch im Dauer- und Blitzbetrieb betrieben werden können. Die Ein/Aus-Modi, sowie die Frequenz der Lichtquellen steuert der FPGA im ms-Bereich, was die Synchronisation von Bildaufnahme und Timing gewährleistet. Ein speziell optimierter Lichtweg reduziert Störungen durch Streulicht oder Reflexionen. Der C-Mount Anschluss für die Objektive ermöglicht zudem eine einfache Handhabung und eine flexible Auswahl an Objektiven.
Hangzhou Hikvision Digital Technology Co., Ltd
Dieser Artikel erschien in inVISION 4 2018 - 13.09.18.Für weitere Artikel besuchen Sie www.invision-news.de
