Baumer / Silicon Software
»VisualApplets« vereinfacht FPGA-Bildvorverarbeitung
Fortsetzung des Artikels von Teil 1
FPGAs vielfältig nutzen
Der FPGA der LX-VisualApplets-Kameras ist variabel für die Vorverarbeitung von Bilddaten nutzbar. Schwerpunkte liegen in der Bildverbesserung, Datenreduktion oder Prozessüberwachung. Außerdem lassen sich komplexe Steueraufgaben über die digitalen I/O-Schnittstellen effizient umsetzen.
Beispiele für Bildverbesserung sind die Mittelwertbildung über mehrere Bilder zur Rauschreduktion, die Verrechnung mehrerer Bilder mit unterschiedlicher Belichtungszeit für HDR-Aufnahmen oder die Korrektur inhomogener Beleuchtungen. Nach solch einer Bildvorverarbeitung erfolgt die anschließende PC-Auswertung deutlich einfacher und robuster.
Dank der Datenreduktion in der Kamera lässt sich die zu übertragende und auszuwertende Datenmenge reduzieren. Dadurch können oft kostengünstige Schnittstellen wie GigE eingesetzt werden, die eine große Kabellänge erlauben. Gleichzeitig sinken die Anforderungen an den PC, weil der Einsatz von günstigeren oder auch von weniger Geräten die Systemkosten verringern kann. Zum Einsatz kommt die Datenreduktion häufig bei der 3D-Bildverarbeitung, wenn beispielsweise die Profildaten der Lasertriangulation oder die Schwerpunkte von Markern direkt ermittelt werden. Aber auch, wenn Objekte auf einem Förderband wahllos angeordnet sind, können die Kameras das relevante Objekt lokalisieren und den entsprechenden Bildausschnitt an den PC übermitteln. Ein weiteres Beispiel ist die Vorab-Selektion von Bildern. So könnte aus einer Aufnahmeserie nur das Bild mit dem besten Kontrast übertragen werden. Für bestimmte Auswertungen wie Code-Lesen reichen zudem Schwarz-Weiß-Bilder aus. Auch durch Binarisierung in der Kamera reduziert sich die Datenmenge.
Prozessüberwachungsaufgaben rücken immer dann in den Vordergrund, wenn wie beim Laserschweißen schnelle Prozesse überwacht und gesteuert werden müssen. Hier kommen das deterministische Verhalten und die hohe Rechenleistung des FPGAs zum Tragen, um die Regelzeit zu verkürzen. Ähnlich hohe Echtzeitanforderungen stellt zum Beispiel die Verfolgung von Augenpositionen in der Ophthalmologie.
Die Auswertung von Sensoren oder die Ansteuerung von Aktoren ist über den FPGA sehr präzise umsetzbar. Dies ist zum Beispiel bei Track&Trace-Applikationen wichtig, bei denen Objekte per Lichtschranke erfasst, per Encoder auf einem Band verfolgt und nach der Bildauswertung sortiert werden müssen. Aber auch spezielle Steuerungen für Trigger oder Beleuchtung sind mit den LX-VisualApplets-Kameras flexibel realisierbar. Außerdem lassen sich Ergebnisse wie Position oder Schwerpunkt von Objekten direkt an andere Steuerungen etwa für Pick&Place-Anwendungen übergeben.
- »VisualApplets« vereinfacht FPGA-Bildvorverarbeitung
- FPGAs vielfältig nutzen
- Mit »VisualApplets« besonders einfach
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