CoaXPress ist als Retrofit in bestehende Coax-Installationen integrierbar »An 3D kommt bald niemand mehr vorbei«

Frank Grube, Allied Vision Technologies: »3D wird ein Thema werden, an dem über kurz oder lang kein größerer Player mehr vorbeikommt.«
Frank Grube, Allied Vision Technologies: »3D wird ein Thema werden, an dem über kurz oder lang kein größerer Player mehr vorbeikommt.«

Die Einführung der FireWire-Schnittstelle war der Startschuss für die digitale Kameratechnik in der industriellen Bildverarbeitung - zumindest aus der Sicht von Allied Vision Technologies. Heutzutage prägen Entwicklungen wie der Vormarsch von CMOS-Bildsensoren, die Miniaturisierung der Kameras, die Verbreitung von 3D-Anwendungen sowie die Durchsetzung der GigE-Schnittstelle und das Aufkommen von Interfaces wie CoaXPress und CameraLink HS die Branche, wie Frank Grube erläutert, President & CEO von Allied Vision Technologies.

Markt&Technik: Wie hat das mit der digitalen Bildverarbeitung angefangen?

Frank Grube: Vor zehn Jahren, nach der Übernahme durch die Augusta Technologie AG, habe ich das Unternehmen neu ausgerichtet auf selbst entwickelte und produzierte Produkte - digitale Kameras auf Basis von FireWire. Das war die Geburtsstunde der Allied Vision Technologies GmbH, die zuvor als Manfred Sticksel CCD Kameratechnik GmbH firmiert hatte. Damals war FireWire noch eine Randerscheinung. Wir haben fest an FireWire geglaubt, und wie man aus der Unternehmensentwicklung unschwer ablesen kann, war das ein gutes Gespür. Mit der Kameraserie »Marlin« haben wir einen Meilenstein im Übergang von Analog zu Digital gesetzt.

Die »Marlin«-Baureihe war die erste Produktgruppe mit einem Familiengedanken. Wir kamen nicht mit einer Kamera heraus, sondern hatten eine Familie von ursprünglich fünf Kameras von 0,46 bis 1,45 Megapixel - jeweils in Monochrom und Farbe. Darüber hinaus hoben sich die Kameras durch eine Vielzahl bereits eingebauter Smart Features in einem Standardgehäuse ab. Positioniert am richtigen Preispunkt, hat die »Marlin« damals den noch jungen Markt auf den Kopf gestellt. Quasi über Nacht sind wir als »die mit den roten Kameras« bekannt geworden. Aus dieser Familie haben wir nahezu 100.000 Kameras verkauft - als Standardkameras und als kundenspezifische Anpassungen.

Welche weiteren Techniken haben seither die industrielle Bildverarbeitung maßgeblich beeinflusst?

FireWire war definitiv die Grundlage für das massive Wachstum der Branche. Ein weiterer wichtiger Faktor war die FPGA-Technik, die uns in die Lage versetzt hat, in die Kamera eingebaute Smart Features live umzuschalten. Zuvor musste man die Kamera ausschalten, Dip-Schalter ändern und das System neu starten. FPGAs haben den Bedienkomfort und die Vielzahl an Smart Features revolutioniert und damit die heutige Applikationsvielfalt erst möglich gemacht.

Heutzutage sind es eher die Entwicklungen im Sensorbereich, die den Markt treiben: CCD- und CMOS-Sensoren für das sichtbare Spek-trum mit einem ganz kleinen Anteil Richtung Infrarot, aber auch der für den Menschen nicht sichtbare Bereich wie NIR/SWIR, MWIR und LWIR, der von anderen Techniken wie Mikrobolometer und InGaAs-Sensoren abgedeckt wird. Die Vielfalt an verfügbaren Sensoren und auch die in immer größerer Zahl aus dem Boden sprießenden Custom-Sensor-Designer bieten immer bessere Möglichkeiten und unterschiedlich einsetzbare Grundlagen, neue Applikationen anzusprechen.

In den letzten zehn Jahren hat sich die industrielle Bildverarbeitung rasant entwickelt. Was hat sich dadurch aus Ihrer Sicht verändert?

Wie bereits erwähnt, ist besonders der Sensormarkt extrem gewachsen. Hinzu kommt die Möglichkeit, auch in der Industrie Applikationen im nicht sichtbaren Bereich zu adressieren, der früher vorwiegend dem Militär vorbehalten war. Die Anzahl der Kamerahersteller ist stark gestiegen, auch wenn wir heute bereits wieder eine Konsolidierung beobachten können. Vor zehn Jahren gab es gerade einmal LVDS, CameraLink und FireWire als digitale Interfaces. Aktuell sprießen in einer atemberaubenden Geschwindigkeit neue Interfaces aus dem Boden. Gerade dieser schnelle Wandel macht den Markt für mich persönlich so spannend und reizvoll.

Ein weiterer Aspekt ist natürlich die Gehäusegröße. Auch vor zehn Jahren wollten die Kunden möglichst kleine Kameras, aber die Sugar-Cube-Bauform in der heute üblichen Ausprägung wäre damals technisch gar nicht möglich gewesen. Ein spannendes Thema sind auch Smart Cameras, die immer leistungsfähiger und vielfältiger einsetzbar werden. Dies alles zusammengenommen, plus höhere Auflösungen und Datenraten zu deutlich niedrigeren Preisen, sind die Hauptveränderungen in unserem Markt. Ich bin mir sicher, dass die Geschwindigkeit der Veränderungen weiter zunehmen wird.

Welche neuen, auch nicht-industriellen Anwendungen industrieller Bildverarbeitungstechnik kristallisieren sich derzeit heraus?

Verkehr, Medizin und Life Science sind bereits seit Jahren in aller Munde. Trotzdem werden diese Anwendungsfelder auch weiterhin überproportional wachsen. Der Zunahme der Weltbevölkerung geschuldet, wird die industrielle Produktion von Lebensmitteln einen Schub erfahren - sowohl in der Verarbeitung als auch in der Herstellung. Dies wird zu ungeahnten Wachstumsraten auch für die Bildverarbeitungsindustrie führen. Und last but not least migrieren Anwendungen aus der Unterhaltungsindustrie. Auch der Entertainment-Bereich wird also stark wachsen.

CMOS-Bildsensoren scheinen mittlerweile auch in der industriellen Bildverarbeitung ihren CCD-Pendants zunehmend Marktanteile abzujagen. Warum und inwieweit ist dies der Fall?

Die technischen Eigenschaften der CMOS-Sensoren in Sachen Smearing&Blooming, Geschwindigkeit und Flexibilität (AOI, HDR) zeichnen für einen großen Anteil des Wachstums verantwortlich. Ferner sind CMOS-Sensoren tendenziell preisgünstiger als ihre CCD-Pendants. Bei der Bildqualität ist weiterhin CCD führend. Ich bin mir aber sicher, dass auch hier CMOS-Sensoren weiter aufholen werden.

Wie schätzen Sie die Marktpotenziale der neuen Schnittstellen-Techniken CoaXPress und CameraLink HS ein, vor allem im Vergleich zu 10GigE? Und generell: Wie sehen Sie die künftigen Potenziale Framegrabber-gestützter Schnittstellen-Techniken?

Alle Schnittstellen haben ihre Vor- und Nachteile. Die Zielapplikation entscheidet über die ideale Auswahl. CameraLink HS und CoaXPress sprechen den High-Speed-Markt an und benötigen Framegrabber. CoaXPress hat obendrein den Charme, als Retrofit in bestehende Coax-Installationen integrierbar zu sein. Beide stellen sehr spannende Technologien dar. 10GigE wird Mainstream werden, sobald die Probleme durch die hohen Temperaturen innerhalb der Kamera gelöst sind und Rechner die Grundlast entsprechend verkraften können.

Framegrabber-Lösungen haben Vorteile etwa in puncto Geschwindigkeit und werden immer bleiben. Wenn jedoch eine Lösung ohne Grabber möglich ist, wird im Zweifelsfall diese gewählt werden.