Baumer / Silicon Software
»VisualApplets« vereinfacht FPGA-Bildvorverarbeitung
Fortsetzung des Artikels von Teil 2
Mit »VisualApplets« besonders einfach
Die zentrale Herausforderung für eine applikationsspezifische Bildvorverarbeitung in der Kamera ist die meist anspruchsvolle und aufwändige FPGA-Programmierung durch den Endanwender. Gängige Ansätze mit Hardware-Beschreibungs-Sprachen wie VHDL machen diese Entwicklung langwierig und teuer. Oft steht auch das entsprechende Know-how nicht zur Verfügung. Bei den LX-VisualApplets-Kameras greift Baumer daher einen neuen Ansatz auf. Mit »VisualApplets« können Software-Entwickler Bildverarbeitungsaufgaben direkt auf dem FPGA entwickeln. Dazu stehen in den Kameras umfangreiche FPGA- und Speicherressourcen zur Verfügung. Die funktionale Beschreibung findet auf Basis grafischer Blockdiagramme statt. Die eingebundenen Operator-Bibliotheken decken wesentliche Funktionen der Bildverarbeitung ab. Über eine Simulation kann das visuelle Bearbeitungsergebnis an jedem Punkt des Designs berechnet und angezeigt werden. Umfangreiche Kontrollmechanismen helfen den Entwicklern dabei, ein synthetisierbares Design mit deterministischem Verhalten zu erzeugen. Aufgrund des Funktionsumfangs und der intuitiven Bedienung lassen sich auch komplexe Aufgaben einfach, schnell und ohne VHDL-Programmierung realisieren.
Nach Abschluss der Algorithmen-Entwicklung mit »VisualApplets« wird das Design zu einer neuen Firmware-Datei kompiliert und per Update-Tool in die Kamera übertragen. Die Parameter des Algorithmus werden über die XML-Beschreibung der Kamera exportiert und sind somit standardkonform zur Laufzeit mittels der PC-Software einstellbar. Für eine schnelle Evaluierung stehen zudem verschiedene Beispiel-Applets bereit, auf deren Basis spezielle Anpassungen leicht möglich sind.
Integrierte Bildvorverarbeitung: Den Mehrwert im Blick
Bildvorverarbeitung in der Kamera verbessert die Applikations-Performance, beschleunigt rechenintensive Algorithmen durch Abarbeitung im FPGA und erhöht die Genauigkeit und Robustheit der Bildauswertung durch den Einsatz komplexerer Algorithmen. Durch intelligente Reduktion der Datenmenge bereits in der Kamera lässt sich die Übertragungs- und Auswertungsdauer verkürzen und so der Durchsatz der Applikation erhöhen. Im Vergleich zu Alternativen auf Basis schnellerer Schnittstellen wie CameraLink steigt die Flexibilität etwa durch die Kabellänge, und die Kosten für Integration und Systemaufbau sinken.
Die große Herausforderung einer einfachen FPGA-Programmierung wurde durch die Integration von »VisualApplets« gelöst. Damit ist es auch für Endanwender ohne tiefgreifende FPGA-Programmierkenntnisse möglich, Algorithmen dafür zu realisieren. Im Ergebnis können Endanwender vielfältige, anspruchsvolle Aufgaben effizient selbst lösen, die bisher kundenspezifischen Entwicklungen vorbehalten waren.
Mirko Benz ist Produktmanager im Vision Competence Center von Baumer.
- »VisualApplets« vereinfacht FPGA-Bildvorverarbeitung
- FPGAs vielfältig nutzen
- Mit »VisualApplets« besonders einfach
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