Mit eigens entwickeltem SoC Neue Kameraserie für Industrial Embedded Vision

Eine Kamera der Serie „Alvium“ von Allied Vision mit Carrier-Board
Eine Kamera der Serie „Alvium“ von Allied Vision mit Carrier-Board

Der Trend zu Industrial Embedded Vision bringt eine erneute Verkleinerung der Systeme mit sich. Für solche Anwendungen hat Allied Vision eine Kamerafamilie vorgestellt, deren Mitglieder auf einem selbst entwickelten Bildverarbeitungs-SoC beruhen und als Boardlevel- oder Gehäusekameras bereitstehen.

Die „Alvium“ genannte Kamerabaureihe soll laut Allied Vision die Einschränkungen aktueller Kameramodule für Embedded-Anwendungen überwinden und Systementwicklern ein hohes Maß an Freiheit bieten. Die Kameras beruhen auf dem von Allied Vision eigens entwickelten „Alvium“-SoC (System on Chip), das die gesamte Bildvorverarbeitung, also Bildkorrektur und Bildoptimierung, übernimmt und so die Host-CPU entlastet, damit sie sich um die eigentliche Bildverarbeitung und andere Prozesse kümmern kann. Ein interessantes Merkmal des „Alvium“-SoC ist sein Energie-Management: Der Baustein verbraucht nicht ständig maximale Leistung, sondern nur so viel, wie er für den Betrieb der aktivierten Funktionen benötigt.

Erhältlich ist die „Alvium“-Technik, die außer dem SoC auch eine dedizierte Bildverarbeitungs-Bibliothek umfasst, zunächst in zwei Kameraserien: „Alvium 1500“ und „Alvium 1800“. Die „Alvium-1500“-Serie umfasst Kameras für die einfache Hardware- und Software-Integration in Embedded-Anwendungen. Alle Modelle bieten ein Basis-Feature-Set und sind mit einem MIPI-CSI-2-Interface als Standard-Kameraschnittstelle für Embedded-Systeme ausgestattet. Die Software-Integration kann über Video4Linux2 (V4L2) oder GStreamer erfolgen, so dass die Integration der Kameras in die Software-Umgebung des Embedded-Systems problemlos möglich ist. Verfügbar sind die Geräte derzeit mit vier verschiedenen CMOS-Bildsensoren von On Semiconductor mit Rolling- oder Global-Shutter und Auflösungen von 808 x 606 bis 2592 x 1944 Pixel.

Die „Alvium-1800“-Kameras erfüllen die Standards MIPI-CSI-2 und USB3-Vision und lassen sich daher sowohl für Embedded-Vision- als auch für klassische Bildverarbeitungs-Anwendungen nutzen. Sie bieten einen vergrößerten Funktionsumfang zur Bildkorrektur und -optimierung und eröffnen damit dem Anwender neue Möglichkeiten, von PC-gestützten Bildverarbeitungs-Anwendungen auf Embedded-Systeme umzusteigen. Designer können für ihre Embedded-Vision-Applikation aus umfangreichen Bildvorverarbeitungs- und erweiterten Bildverarbeitungs-Funktionen wählen, die direkt in der Kamera ausgeführt werden. Neben Video4Linux2 und Direct Register Access ist die Kamerasteuerung über den GenICam-Standard möglich. Zur Verfügung stehen die Geräte momentan mit dem Rolling-Shutter-CMOS-Bildsensor AR0521 von On Semiconductor mit einer Auflösung von 2592 x 1944 Pixel und einer Framerate von 60 Frames/s.

Das „Alvium“-SoC unterstützt alle gängigen Sensorschnittstellen und ist für eine große Auswahl aktueller und zukünftiger Bildsensoren mit Auflösungen von VGA bis 21 Megapixel ausgelegt. Ein einziger Treiber deckt alle für die Kameraserie erhältlichen Sensoren ab. Mit geringem Entwicklungsaufwand lassen sich verschiedene Kameras mit unterschiedlichen Sensoren testen, verschiedene Auflösungsvarianten eines Systems entwickeln oder bestehende Systeme auf neue Sensoren umstellen. Für eine Reihe von Embedded-Boards, etwa Boards auf NXP-i.MX-6/8-Basis und die Nvidia-Jetson-Boards, entwickelt und unterstützt Allied Vision gemeinsam mit Partnern Treiber für alle Alvium-MIPI-CS2-Kameras.