Wie High-Speed-Imaging die industrielle Automatisierung neu definiert
Geschwindigkeit, Präzision, Weitsicht
Ob bei der Inspektion von Mikroelektronik, der präzisen Ausrichtung von Laserschnitten oder dem Highspeed-Ausschuss fehlerhafter Produkte: Visionsysteme sind zum Nervensystem moderner Fertigungsprozesse geworden. Doch mit steigenden Produktionsgeschwindigkeiten stoßen herkömmliche Kameras zunehmend an ihre Grenzen. Die Lösung heißt Ultra-High-Speed-Imaging - eine Verbindung aus modernster Sensortechnologie, Echtzeit-Datenübertragung und intelligenter Software.
Bild: Emergent Vision TechnologiesIm Zentrum dieses Wandels steht nicht nur ein neues Hardwareverständnis, sondern auch eine völlig neue Art, wie Bildverarbeitung in automatisierte Prozesse integriert wird.
Bild: Emergent Vision Technologies
Der Preis einer Millisekunde
In vielen Fertigungslinien entscheiden oft wenige Millisekunden über zuverlässige Qualitätskontrolle oder teure Fehler. Ob in der Pharmaproduktion, bei der Batterieherstellung oder in der Elektronikmontage - Spielraum für Verzögerungen gibt es kaum. Bewegungsunschärfe, verpasste Trigger oder überlastete Datenleitungen führen zu Fehldiagnosen - oder schlimmer: zu unentdeckten Mängeln beim Kunden. Klassische Bildverarbeitungssysteme sind diesem Tempo oft nicht mehr gewachsen. Sie kämpfen mit Latenz, unzureichender Datenrate oder müssen bei der Auflösung Kompromisse eingehen. Doch mit der voranschreitenden Automatisierung und dem Anspruch auf intelligentere und schnellere Systeme reicht 'gut genug' nicht mehr aus. Gefragt sind Geschwindigkeit und eine präzise Auswertung in Echtzeit.
Engpässe durchbrechen
Bereits vor über 15 Jahren brachte Emergent Vision Technologies als erster Anbieter 10GigE-Kameras auf den Bildverarbeitungsmarkt, lange bevor dieser Standard zum Trend wurde. Seither hat das Unternehmen kontinuierlich die Leistungsgrenzen nach oben verschoben mit Lösungen auf Basis von 25GigE und sogar 100GigE. Heute profitieren Kunden von einem gereiften, robusten Ökosystem für Highspeed-Bildverarbeitung, das in dieser Tiefe kaum ein anderer Anbieter bietet. Anders als bei klassischen Interfaces wie USB3 oder Camera Link setzt Emergent dabei auf den offenen GigE Vision Standard - für eine latenzarme, hochperformante Datenübertragung über Standard-Netzwerkhardware. Das erlaubt eine einfache Integration, hohe Skalierbarkeit und maximale Flexibilität - ganz ohne proprietäre Framegrabber oder Spezialverkabelung.
Bild: Emergent Vision TechnologiesEros: Leistung in Rekordgröße
Ein Highlight der neuesten Kamera-Generation ist Eros - die kleinste (29x29mm) und energieeffizienteste 10GigE-Kamera der Welt. Basierend auf den Global Shutter CMOS-Sensoren der Sony Pregius S-Serie liefert die Kamera gestochen scharfe Bilder bei beeindruckenden Bildraten - und das bei einem Stromverbrauch von nur 3W über SFP+ bzw. 4,8W über PoE (RJ45). Doch nicht nur die Performance überzeugt: Eros unterstützt Auto-Negotiation, passt sich also automatisch an bestehende Netzwerkinfrastrukturen an. Bei Bedarf kann die Kamera auf 5, 2.5 oder sogar 1GigE herunterregeln und ist damit ideal für Retrofit-Projekte oder gemischte Systemarchitekturen. Preislich setzt Eros ebenfalls Maßstäbe: 10GigE-Leistung zum Preisniveau von 2.5G- oder 5GigE-Kameras - eine attraktive Option für OEMs und Integratoren, die maximale Leistung zu wirtschaftlichen Bedingungen suchen.
Optimiertes GVSP vs. RDMA
Ein zentraler Grund für die technologische Vorreiterrolle von Emergent liegt im optimierten GVSP-Protokoll (GigE Vision Streaming Protocol). Während viele Mitbewerber auf Standard-Implementierungen setzen - oft verbunden mit hoher CPU-Last und Bildverlusten - hat Emergent die GVSP-Architektur so weiterentwickelt, dass maximale Datendurchsätze, minimale Latenzen und stabile Multi-Kamera-Setups auch bei höchster Bandbreite möglich sind.
Das Ergebnis: hohe Bildraten, keine Frame Drops und zuverlässiges Echtzeit-Streaming - und das mit günstiger Standard-Ethernet-Hardware. Mit dem kommenden GigE Vision 3.0 Standard wird RDMA (Remote Direct Memory Access) erstmals offiziell in die Norm aufgenommen. Dies ermöglicht zukünftig eine noch bessere Kompatibilität zwischen verschiedensten Hard- und Softwarelösungen - besonders für Anwendungen, die höchste Standardkonformität und frame-drop-freie Performance erfordern. Doch Emergent ist der einzige Anbieter, der beide Welten optimal vereint:
- • Volle RDMA-Kompatibilität, wenn maximale Drittanbieter-Kompatibilität gefordert ist
- • Gleichzeitig die etablierte, hochflexible GVSP-Optimierung - inklusive Multi-Cast, GPU Direct und plattformübergreifendem Support für Windows und Linux.
So lassen sich hochintegrierte Multi-Kamera-Setups genauso effizient realisieren wie KI-basierte Inline-Inspektionslösungen - ohne Abstriche bei Performance oder Offenheit.
Bild: Emergent Vision TechnologiesMehr als nur eine Kamera
Kameras allein lösen keine Highspeed-Herausforderungen. Es braucht eine komplette Systemarchitektur, die enorme Datenmengen in Echtzeit verarbeiten kann - besonders im Zusammenspiel mehrerer Kameras. Hier spielt Emergent seine Stärken als Komplettanbieter aus. Ein Schlüssel dazu ist GPU Direct - eine Technologie, die Bilddaten ohne Umwege direkt zur GPU transferiert, an der CPU vorbei. Dadurch werden Speicherzugriffe minimiert, die Latenz drastisch reduziert - und eine Auswertung durch KI-Modelle nahezu verzögerungsfrei ermöglicht. Zusammen mit der Software eCapture Pro erhalten Anwender eine vollständige Kontrolle über ihre Setups - von Trigger-Management und synchronisierter Aufnahme bis hin zu Echtzeit-Streaming, Logging und Visualisierung. Dies ist besonders für Entwickler von Automatisierungslösungen oder Systemintegratoren ein echter Produktivitätsbooster.
20 Kameras mit je 300fps
Ein aktuelles Kundenprojekt (Name vertraulich) zeigt eindrucksvoll, was möglich ist: Ein internationaler Maschinenbauer suchte ein schlüsselfertiges System zur defektfreien Highspeed-Iinspektion in einem sensiblen Montageprozess. Die Anforderungen waren dabei hoch:
- • Bildraten von über 300fps in voller Auflösung
- • Mehr als 20 synchronisierte Kameras
- • Anbindung an SPS-Logik und Automatisierungssysteme
- • Realtime-Analyse und datenbankgestütztes Logging
Gemeinsam mit dem Kunden entwickelte Emergent eine umfassende Lösung - von der Auswahl leistungsfähiger 25GigE-HB-Kameras bis zur Netzwerkarchitektur und Softwareintegration. Das Ergebnis: Ein System, das täglich Terabytes an Bilddaten erfasst, defekte Produkte in Echtzeit ausschleust und gleichzeitig eine Rückverfolgbarkeit ermöglicht.
Automatisierung in Lichtgeschwindigkeit
Emergent-Kameras stehen nicht nur für Geschwindigkeit, sondern auch für Flexibilität und Präzision. Funktionen wie Region-of-Interest (ROI), internes Binning, Hardware-Triggering und der Support von GigE Vision Protokollen erlauben eine passgenaue Konfiguration für jeden Anwendungsfall - ob großflächige Inspektion oder hochpräzise Timing-Anforderungen. Auch in Sachen Design überzeugen die Kameras: kompakt, robust, thermisch optimiert und für den 24/7-Einsatz konzipiert - ob im Reinraum oder im rauen Fertigungsumfeld. Durch die GigE Vision-Kompatibilität ist die Integration nahtlos - auch in bestehende Anlagen. In einer Zukunft mit vollständig vernetzten Produktionslinien wird Null-Latenz-Bildverarbeitung zum Standard. Nicht nur zum schneller Sehen, sondern zum schneller Verstehen und Handeln.
Fazit
Die industrielle Bildverarbeitung befindet sich im Wandel. Was einst als Nischenlösung für die Qualitätssicherung begann, ist heute ein Schlüssel für intelligente Fertigung. Und mit steigenden Anforderungen an Tempo, Präzision und Datenintegration müssen sich auch Vision-Systeme neu erfinden. Mit der Eros Kamera und dem gesamten Portfolio von Emergent Vision Technologies wird 10GigE nicht nur schneller und leistungsstärker - sondern auch kompakter und zugänglicher als je zuvor.
Ob bei der Inspektion von Mikroelektronik, der präzisen Ausrichtung von Laserschnitten oder dem Highspeed-Ausschuss fehlerhafter Produkte: Visionsysteme sind zum Nervensystem moderner Fertigungsprozesse geworden. Doch mit steigenden Produktionsgeschwindigkeiten stoßen herkömmliche Kameras zunehmend an ihre Grenzen. Die Lösung heißt Ultra-High-Speed-Imaging - eine Verbindung aus modernster Sensortechnologie, Echtzeit-Datenübertragung und intelligenter Software.
Bild: Emergent Vision TechnologiesIm Zentrum dieses Wandels steht nicht nur ein neues Hardwareverständnis, sondern auch eine völlig neue Art, wie Bildverarbeitung in automatisierte Prozesse integriert wird.Bild: Emergent Vision Technologies
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Dieser Artikel erschien in inVISION 3 (Juni) 2025 - 12.06.25.Für weitere Artikel besuchen Sie www.invision-news.de
