Interview Vom Framegrabber zum 3D-Vision-Sensor

Mit »Pfennigfuchsern« und »Erbsenzählern« im Hintergrund: Nuray Inan, Erhard Meier und Horst Mattfeldt von Matrix Vision im Gespräch mit Andreas Knoll, Markt&Technik
Mit »Pfennigfuchsern« und »Erbsenzählern« im Hintergrund: Nuray Inan, Erhard Meier und Horst Mattfeldt von Matrix Vision im Gespräch mit Andreas Knoll, Markt&Technik

Durch die zunehmende Verbreitung der digitalen Kameras sind mittlerweile die Framegrabber eher in den Hintergrund getreten. Matrix Vision bietet daher zusätzlich ein breites Sortiment von intelligenten und digitalen Kameras an, zu denen sich künftig verstärkt anwendungsspezifische 3D-Vision-Sensoren gesellen sollen.

Über die Markt- und Produktstrategie des Unternehmens und über dessen kurz- und mittelfristige Pläne informieren drei leitende Mitarbeiter: der kaufmännische Geschäftsführer Erhard Meier, die Marketing-Leiterin Nuray Inan und Horst Mattfeldt, Director Standard Products.

Markt&Technik: Welche Rolle spielen Framegrabber momentan im Produktportfolio Ihres Unternehmens?

Horst Mattfeldt: Die Bedeutung der Framegrabber in unserem Produktportfolio nimmt von Umsatz und Stückzahlen her ab. Dies hängt unmittelbar mit der rückläufigen Entwicklung der analogen Kameras in Machine Vision und Security zusammen. Dessen ungeachtet bieten wir weiterhin die volle Bandbreite an Framegrabbern für analoge sowie CameraLink- und HD-SDI-Kameras an, die ihren Einsatz beispielsweise in den Bereichen industrielle Bildverarbeitung, Medizin und Broadcast finden.

Ein wichtiger Bestandteil Ihres Produktportfolios sind intelligente Kameras. In der Branche ist bisweilen zu hören, dass intelligente Kameras vom Umsatz her nicht so gut laufen wie gewünscht und erwartet. Wie stellt sich dies für Matrix Vision dar?

Erhard Meier: Für uns laufen intelligente Kameras sehr gut. Dies liegt vielleicht daran, dass sie bei uns eine lange Tradition haben und dass wir sie schon länger anbieten als Standardkameras. Wir haben die erste Generation intelligenter Kameras schon 1999 auf den Markt gebracht, die zweite - die »mvBlueLYNX« - folgte 2003, und seit 2011 bieten wir die »mvBlueLYNX-X« als dritte Generation. Mit ihr zeichnet sich die Fortsetzung unserer Smart-Camera-Erfolgsgeschichte ab. Wenn wir fünf Vermarktungsphasen unterscheiden, befindet sich die »mvBlueLYNX-X« momentan in Phase 1. Der Vertrieb beschränkt sich noch auf Deutschland, Österreich und die Schweiz, was wir aber alsbald ändern wollen - international sehen wir für die »mvBlueLYNX-X« viel Potenzial.
Horst Mattfeldt: In unserem Produktportfolio ist die intelligente Kamera ein wichtiger Baustein für Kunden, die einen hohen Integrationsgrad benötigen, sei es aus Platzgründen oder dass sie keinen weiteren PC als intelligente Einheit in oder an ihrer Maschine haben.
Erhard Meier: Von Vorteil ist für uns natürlich, dass wir wissen, wie man intelligente Kameras sinnvoll vermarktet. Es braucht dafür ein erweitertes Beratungskonzept, um Kunden den Einstieg zu erleichtern.

Wie gestaltet sich bei Matrix Vision das Verhältnis nicht-intelligent zu intelligent vom Umsatz her?

Erhard Meier: Wir sehen insgesamt eine stärkere Nachfrage nach Standardkameras, aber intelligente Kameras sind für uns weit mehr als eine Nische. Der Umsatzanteil nicht-intelligent zu intelligent beträgt bei uns etwa 2/3 zu 1/3, worin »customized« intelligente Kameras enthalten sind.

Worin liegen die Unterschiede zwischen den beiden Produktlinien »mvBlueLYNX« und »mvBlueLYNX-X«?

Horst Mattfeldt: Die Unterschiede liegen vor allem in Leistung, Größe und Energieverbrauch. Die »mvBlueLYNX-X« ist deutlich kompakter und stromsparender als die »mvBlueLYNX«. Während diese einen PowerPC-Prozessor mit 400 MHz Taktfrequenz integriert hat, ist die »mvBlueLYNX-X« mit einem 1-GHz-Prozessor aus der OMAP-Produktlinie von Texas Instruments mit ARM-Cortex-A8-Kern ausgestattet. Das bedeutet mehr Leistung bei geringerem Stromverbrauch. Eingebaut ist ferner ein 800-MHz-DSP des Typs TMS320C64 von Texas Instruments, der parallel zum ARM-Prozessor arbeitet. In ihn lassen sich bestimmte Algorithmen bzw. Routinen auslagern, wofür er eine offengelegte Schnittstelle hat. Auch Shared-Memory-Konzepte sind mit ihm möglich. Ein wichtiger Aspekt ist, dass beide Produktgenerationen, »mvBlueLYNX« und »mvBlueLYNX-X«, auf Linux beruhen. Die »mvBlueLYNX« beruht auf einer Matrix-Vision-Distribution, deren Offenheit begrenzt ist. Die »mvBlueLYNX-X« dagegen fußt auf einer Ångström-Distribution, die von einer aktiven Community gepflegt wird. Bei der »mvBlueLYNX-X« handelt es sich daher um ein vollständig offenes System, das es dem Kunden ermöglicht, beliebige eigene Applikationen aufzuspielen.

Wie sehen Sie generell die Marktpotenziale von ARM-Prozessoren?

Horst Mattfeldt: Seit der Einführung von Smartphones und Consumer-Tablet-PCs spielt bei ARM ordentlich Musik: Prozessoren mit ARM-Kern sind sehr leistungsfähig bei geringem Energieverbrauch. Sie haben - gerade auch für Embedded-Applikationen - viele zusätzliche Funktionsblöcke, mit denen man sich allerdings intensiv beschäftigen muss, um ihre Potenziale für seine Anwendungen voll auszunutzen. Die produzierten Stückzahlen steigen stark, und wir können uns vorstellen, dass sie eines Tages die von x86-Prozessoren übertreffen werden.

Könnte die »mvBlueLYNX-X« durch ihre Kompaktheit auch als Basis für etwaige Vision-Sensoren dienen?

Erhard Meier: Ja, sie kann durchaus die Hard- und Software-Basis eines Vision-Sensors bilden. Sie ist zwar als intelligente Kamera frei programmierbar, lässt sich aber als offene Plattform auch zum Vision-Sensor reduzieren. In diesem Sinne bieten wir schon jetzt Vision-Sensoren an, nämlich als für ganz bestimmte Anwendungen ausgelegte »mvBlueLYNX«- oder »mvBlueLYNX-X«-Geräte. Bei Pfand-Rückgabe-Automaten in Supermärkten beispielsweise sind »mvBlueLYNX«- und neuerdings »mvBlueLYNX-X«-Kameras im Einsatz, die das Pfandlogo und den Barcode lesen. In diesem Bereich sind wir Marktführer. Die neue Produktgeneration der »mvBlueLYNX-X«-Hardware ist eine integrierte kompakte Einheit bestehend aus einem adaptierten Mainboard, zwei Bildsensoren und einer Beleuchtungsplatine. Es handelt sich dabei also um einen typischen Vision-Sensor. In Zukunft wollen wir die Strategie, für ganz bestimmte Aufgaben Vision-Sensoren zu entwickeln, massiv vorantreiben.

Ein wichtiger Trend in der Bildverarbeitung ist 3D. Welche Strategie verfolgt Matrix Vision hier?

Erhard Meier: Das Thema 3D kommt mit Macht - es ist an einem Punkt angelangt, wo sich eine Schleuse öffnet. Die Anwender werden der 3D-Technik gegenüber immer aufgeschlossener. Auf jeden Fall betrachten wir 3D als für uns interessanten Zukunftsmarkt. Als Matrix Vision haben wir die Restriktionen, die es bisher bei 3D in Sachen Kosten, Geschwindigkeit und Bedienerfreundlichkeit gab, soweit aufgehoben, dass Anwender in völlig neue hoch innovative Bereiche vorstoßen können. So werden hochpräzise Messaufgaben in sehr kurzer Zeit abgearbeitet, sodass sie mit dem Produktionstakt üblicher Maschinen mithalten. Auf der Messe Vision 2012 haben wir einen frühen Prototyp vorgestellt, und zur Messe Vision 2013 werden wir ein serienreifes Produkt im Gepäck haben. Unsere Strategie lautet also, den Benutzern die Programmierung abzunehmen und ihnen mit applikationsbezogenen Lösungen in Form von 3D-Vision-Sensoren entgegenzukommen. Mögliche Anwendungen sind dabei die Überprüfung, ob Blindenschrift-Codes auf Medikamentenverpackungen richtig ausgeprägt sind, oder Pick-and-Place-Roboter, also der berühmte »Griff in die Kiste«.
Horst Mattfeldt: Eine interessante medizinische Anwendung ist die 3D-Analyse und Reparatur kariöser Zähne: Anhand der 3D-Daten des ausgebohrten Loches lässt sich computergesteuert ein Inlay fertigen, das noch in derselben Sitzung dem Patienten eingesetzt werden kann.

Welches der diversen Verfahren für die 3D-Bildverarbeitung haben Sie im Fokus?

Erhard Meier: Wir konzentrieren uns auf die Projektion von strukturiertem Licht, um mit einer oder mehreren Kameras eine 3D-Punktewolke erzeugen zu können. Im Blick haben wir dabei sowohl statische Objekte, etwa bei der Werkzeuginspektion, als auch bewegte Objekte, etwa auf Förderbändern.