congatec AG rhythm of embedded computing

Die Anwendung, welche aus der Zusammenarbeit hervorgeht kann vor allem in der industriellen Fertigung für Elektronik und Halbleiter, Automobilindustrie, Lebensmittel und Getränke, Pharmazeutika, Verpackung und in der Druckindustrie genutzt werden.

Bild: Congatec

Machine Vision Latenzfreies Sehen mit PCIe basierter High-Speed Vision-Technologie

07.10.2021

Auf der Vision in Stuttgart präsentieren der Embedded-System-Hersteller Congatec und der Anbieter für Bildverarbeitungskomponenten Matrix Vision eine SMARC Computer-on-Modules-Plattform mit PCI-Express basierte Kameramodulerweiterung. Diese soll vor allem in der Machine Vision der industriellen Fertigung zum Einsatz kommen.

Sponsored Content

Congatec und Matrix Vision präsentieren zur Vision in Stuttgart erstmals eine SMARC Computer-on-Modules Plattform mit PCI-Express basierter Kameramodulerweiterung. Ohne Overhead und ohne Umwege über zusätzliche Schnittstellen wie GbE, USB oder MIPI CSI werden die Bilddaten nahezu latenzfrei und in höherer Bandbreite direkt in den Arbeitsspeicher des SMARC Moduls geschrieben.

Die Sony Pregius Sensor basierten Kameramodule von Matrix Vision liefern die Bilddaten an das Congatec Intel-Atom-Prozessor basierte SMARC Modul mit bis zu 226,5 FpS bei 1,6 Megapixeln an. Solch hochfrequente Übertragung ermöglicht Echtzeit in rund 4 ms Taktung. Dieser schnelle Zyklus passt auch gut zu Stellbefehlen über TSN (Time Sensitive Networking) basiertes Ethernet, das harte Echtzeit mit Taktraten <1 ms bietet.

Anwendungsfelder

Typische Anwendungen finden sich in Machine-Vision-Applikationen der industriellen Fertigung für Elektronik und Halbleiter, Automobilindustrie, Lebensmittel und Getränke, Pharmazeutika, Verpackung und in der Druckindustrie. Weitere Märkte sind das Gesundheitswesen, intelligente Verkehrssysteme (ITS) sowie Sicherheits- und Überwachungssysteme für beispielsweise Flughäfen.

„PCI-Express basierte Kameraimplementierungen sind für höchst latenzfreie Echtzeit-Vision-Applikationen mit extremen Bitraten prädestiniert, da sie im Vergleich zu GbE, USB oder MIPI keinen Overhead im Protokoll haben. Auch ist sichergestellt, dass die Schnittstelle immer nativ vom Prozessor unterstützt wird, was bei den alternativen GbE, USB oder MIPI ebenfalls nicht immer gegeben ist“, erklärt Martin Danzer, Director Product Management bei Congatec.

„Durch die parallele Nutzung mehrerer Lanes ist die Leistungsfähigkeit von PCI-Express in höchstem Maße auf Multi-Kamera-Systemlösungen skalierbar und gleichzeitig bleiben die gesamten Systemkosten gering. PCIe bietet zudem auch eine hohe Investitionssicherheit in die Zukunft, da dieser Bus mit der x86 Prozessorbussen untrennbar verbunden ist“, erklärt Uwe Hagmaier, Head of R&D bei Matrix Vision.

Die Live-Demo, die mit bis zu vier Kameramodulen arbeiten kann, ist für den Einsatz von SMARC-Modulen mit Intel-Atom-, Intel-Pentium- und Celeron-Prozessoren (Codename Elkhart Lake und Apollo Lake) ausgelegt. Varianten auf Basis von NXP i.MX8 M Plus-Prozessor basierten SMARC Modulen sind ebenfalls möglich.

Hohe Bildqualität bei kleiner Pixelgröße

In der Kameramodul-Familie mvBlueNAOS von Matrix kommen die neuesten Global-Shutter-Sensoren der Sony-Pregius- und Pregius-S-Reihe zum Einsatz. Mit hoher Bildqualität bei kleiner Pixelgröße und hohen Transferraten bieten sie die optimalen Eigenschaften für diese Kameraplattform. Die auf SMARC verfügbaren unterschiedlichen Prozessor-Architekturen werden vom mitgelieferten mvIMPACT Acquire SDK unterstützt. Dabei sorgt der GenICam GenTL Producer für eine Kompatibilität zu bestehenden Entwicklungen und gewährleistet einen reibungslosen Wechsel zwischen verschiedenen Hardware-Plattformen. Zusätzliche Pakete gibt es zudem für LabVIEW, DirectShow, VisionPro und Halcon.

Entwickler, die die PCIe-Vision-Karten der mvBlueNAOS-Familie in Kombination mit congatec SMARC-Modulen auf Basis von Intel Atom-, Intel Pentium- und Intel Celeron-Prozessoren sowie NXP i.MX8 M Plus-Prozessoren evaluieren möchten, können zwischen 6 verschiedenen Kameramodellen mit Auflösungen von 1,6 MP (1456 x 1088) bis 24,6 MP (5328 x 4608) und Bildraten von 226,5 bis 24,1 FPS wählen.

Firmen zu diesem Artikel
Verwandte Artikel