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Der Maschinenbau ist der Bildverarbeitung in den Standards voraus: Hier sprechen wir von unempfindlichen 0-24 Volt Signalen und soliden Kabelstandards. Bild: SVS-VISTEK GmbH
Standards für Industriekameras

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Der Weg zur smarten Bildverarbeitung

Moderne Bildverarbeitung ist mehr als die Summe aller Teile: Einzelne Komponenten sollen smart miteinander verknüpft werden; die Kamera muss mit umgebenden Komponenten zuverlässig kommunizieren - und das ganze unter Industriebedingungen.

Der klassische Bildverarbeiter denkt meist in Algorithmen, SDKs, CPU und GPU Power. Der Praxis-Anwender kämpft dann mit Verkabelung, Pegelanpassungen, Störfestigkeit und Stecker-Standards. Somit bleibt es die zentrale Aufgabe, alle Komponenten einer Bildverarbeitung aufeinander abzustimmen. Dieses Projekt ist oft so groß, dass dies nicht selten ein massives Zeitaufkommen bei der Realisierung der Anlage verlangt. Viele Systemintegratoren haben über Jahre ihre eigenen Rezepte entwickelt und teilweise auch exotische Workarounds erfunden. Zwangsläufig führt dies zu oft komplexen, schwer wartbaren und unübersichtlichen Installationen.

Dabei geht es doch immer wieder um das Eine: Bildaufnahme passend zum Objekttakt, Bilddaten verwerten, Entscheidungen treffen. Immer öfter auch den Objektiv-Fokus korrigieren, die Blende anpassen oder per Zoom das Bildfeld verändern. Es geht also im Wesentlichen um die Software selbst und um die praktische Verkabelung rund um den Aufnahmeort mit dem damit verbundenen Aufwand – Aufwand in Software und in der Hardware. Und all das sollte als langfristige Investition auch noch transparent, wartbar und einfach sein. In der Software erleben wir mit Deep Learning, neuen Algorithmen in der GPU und visuellen Tools der Bildverarbeitung einen qualitativen Sprung hin zur Vereinfachung. Und auf Seite der Hardware? Was sind hier die aktuellen Trends? Mit was für einem Aufwand kommuniziert die Bildverarbeitung mit der Außenwelt, mit der SPS?

Bereits in den analogen 90er Jahren setzte sich der Hirose Stecker als Träger für Versorgung und Signale durch, allerdings ohne einheitliche Steckerbelegung. Das sorgte bei manchem Systemintegrator für Überraschungen. Heute haben wir immer noch den Hirose Stecker – und immer noch weder einheitliche Steckerbelegung noch einheitliche Spannungspegel. Immerhin hat die Bildverarbeitung in der Software mit GigE-Vision und GenICam wichtige Schritte zur Vereinfachung hin Richtung Standards gemacht.

Der Maschinenbau ist der Bildverarbeitung in den Standards voraus: Hier sprechen wir von unempfindlichen 0-24 Volt Signalen und soliden Kabelstandards. Es existieren Anbieter in der SPS, Sensor- und Aktor-Branche Verbindungslösungen, die sich bei Stecker, Pinbelegung und Funktion an Standards halten. Die Systeme sind somit im hohen Maße schneller zu verkabeln und lassen sich einfach und herstellerübergreifend ergänzen. Der M12- I/O-Standard ist bei Spannungsversorgung, Kabelfolge und Farbcode geregelt. Auch für den RJ45-Netzwerk-Stecker gibt es bereits einen industriellen Ersatz. Der M12-8 gekreuzt ist bereits Standard bis 10 GigE. Die Pinbelegung z.B. eines 3-Pol Aktor-Kabels ist definiert. I/O-Replikatoren machen den SPS Anschluss zum Kinderspiel.

Bei den Smart Cameras geht es eindeutig in Richtung der M12/M8-Verbindungen. Dies schafft eine direkte Kommunikation mit der Maschine und die Integration ist schnell und sauber. Ein Trend, der übrigens auch von vielen asiatischen Anbietern erkannt wurde. Es sieht also so aus, dass sich dieser M12-Standard auch hier weiter vorarbeitet. Vereinfachung in der Bildverarbeitung bedeutet, sich Hardware-seitig in bestehende Standards einzufügen sowie die Anzahl der Signalwege und der Komponenten zu reduzieren.

Die Kamera soll direkt mit der SPS, Sensoren und Aktoren kommunizieren. So lassen sich böse Überraschungen mit unpräzisen Timings oder auch auf der Kostenseite vermeiden. Die SVS-Vistek BlackLine Serie bietet seit 5 Jahren das M12-12 für I/Os und M12-8 für GigE-Daten an. In Verbindung mit einer hohen Schutzklasse bis IP67 steht hier eine robuste und industrielle Smart Camera zur Verfügung. Alle Kameras der SVS-Vistek arbeiten mit industriellen Spannungs- und I/O-Pegeln von 24V, kompatibel mit Maschinenbau Aktoren und Sensoren. Alle Kameras sind seit vielen Jahren mit der immer gleichen standardisierten Steckerbelegung ausgerüstet. Viele dieser Kameras haben I/O-Signalverarbeitung und LED Flash Controller bereits an Bord.

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