Das Open-Hardware-Konzept ermöglicht auch das nachträgliche Erweitern der Hardware und damit des Funktionsumfangs.

Das Open-Hardware-Konzept ermöglicht auch das nachträgliche Erweitern der Hardware und damit des Funktionsumfangs.Framos

Die Anforderungen an Kameras durch die On-Board-Bildverarbeitung steigen stetig. Bisherige Kamerafamilien, die in erster Linie auf Standardisierung ausgerichtet sind, kommen damit an die Grenzen ihrer Einsatzmöglichkeiten. Das Open-Hardware-Konzept dagegen gibt Anwendern die Möglichkeit, vorhandene Ressourcen besser auszuschöpfen. Ein Xilinx Spartan-6-FPGA-Modul (LX45T) mit 128 MB DDR2-Speicher bildet dazu die Basis. Das Modul ist im Auslieferzustand ungenutzt, weshalb es der Kunde individuell ein-setzen und via JTAG oder SDK programmieren kann. Die Entwicklung des FPGA-Designs kann hierbei uneingeschränkt in der vom Hersteller Xilinx bereitgestellten Entwicklungsumgebung stattfinden. „Das frei programmierbare -FPGA-Modul ist der entscheidende Fortschritt“, so Lutz Brekerbohm, Geschäftsführer von Visiosens. „Steht dem Anwender das Processing Board vollständig zur Verfügung, so bleiben die Grundfunktionen wie Sensorparametrierung und Interfacing, hiervon unberührt. Anpassungen oder Kompromisse mit den Einstellungen seitens des Kameraherstellers sind nicht mehr erforderlich.“ Für die Nutzer liegen die Schwerpunkte dabei in den Bereichen Bildverbesserung, Bildvorverarbeitung, Datenreduktion sowie in Erkennungsaufgaben. Neben erleichterter Integration setzt das neue Konzept vor allem Akzente in der freien Programmierbarkeit sowie in der Verwendung von bestehender IP (Intellectual Property) sowie IP von Drittanbietern. Brekerbohm betont: „Die Effizienz nimmt durch die direkte Verfügbarkeit des Kunden-Know-hows in der Kamera zu.“

Jederzeit erweitern

 Den Spartan-6-FPGA kann der Nutzer frei programmieren.

Den Spartan-6-FPGA kann der Nutzer frei programmieren.Framos

Das Bauprinzip ist einfach: Zwischen den Sensor als Frontend und das Interface als Backend kann der Anwender ein drittes Board mit dem FGPA platzieren. Standard-isierte Basis-IP-Cores für die Anbindung von Frontend und Backend ermöglichen es dem Anwender, sich auf die Integration seiner Algorithmen zu konzentrieren. Selbst ein späterer Wechsel der Schnittstelle oder des Bildsensors ist daher ohne Änderung der Algorithmen möglich. Zudem lassen sich kunden-spezifische Bildsensoren und Schnitt-stellen integrieren. „Die Erweiterbarkeit des Systems ist ebenfalls ein entscheidender Beitrag zu mehr Individualität und mehr Produktivität“, so Brekerbohm.

Für das Entwickeln von Designs, die den Einsatz eines Entwicklungsboards von Xilinx erfordern, steht optional ein Adapter bereit. Über die standardisierten Schnittstellen besteht so die Möglichkeit, alle Board-Varianten der VF-Plattform mit dem Entwicklungsboard von Xilinx zu verbinden. Das Open-Hardware-Konzept ermöglicht es dem Kunden somit, seine Produkte modular weiterzuentwickeln. Ausgehend von einer VF-Kamera kann er durch Einfügen von Processing Boards schrittweise die Kapazitäten und Features ausweiten.