| von Stefan Kuppinger

Den Facettenaugen von Insekten nachempfunden ist der konfigurierbare Bildsensor-Cluster eye-sect X16. Laut Anbieter eine völlig neuartige Sensortechnologie.

Den Facettenaugen von Insekten nachempfunden ist der konfigurierbare Bildsensor-Cluster eye-sect X16. Laut Anbieter eine völlig neuartige Sensortechnologie.Xapt

Im Jubiläumsjahr feiert die Veranstaltung eine zusätzliche Premiere: Erstmals findet die Leistungsschau der BV-Branche in der größten Halle des Stuttgarter Messegeländes statt, in Halle 1. Unter dem Motto „One VISION“ präsentieren die Aussteller vom 6. bis 8. November den Besuchern auf über 21.000 m² Ausstellungsfläche (Brutto) ihre Neuheiten und Highlights in Sachen Bildverarbeitungskomponenten wie Kameras, Bildsensoren, Vision-Sensoren, Framegrabber, Beleuchtungen, Laser, Optiken, Software sowie komplette Bildverarbeitungssysteme und interessante Anwendungslösungen. Die Vision 2012 verspricht richtig spannend zu werden. Schließlich gilt die BV-Branche als überaus innovativ: Beispielweise hat die Firma Xapt (Stand B72.6) nach dem Vorbild eines Insektenauges einen konfigurierbaren Bildsensor-Cluster entwickelt, der dreidimensional mit einer hohen Szenenauflösung sieht. Bei dem „Facettenauge“ genannten eye-sect X16 handelt es sich laut Anbieter um eine völlig neuartige Sensortechnologie, die künftig optische Inspektionen in Bereichen ermöglicht, wo es aufgrund eines zu geringen Bauraums oder aus Kostengründen bisher undenkbar war. Die Innovationsfreudigkeit der BV-Branche demonstrieren auch die rund 35 Einreichungen für den Vision Award, den die Veranstalter inzwischen zum 20. Mal ausschreiben.

CMOS als Mainstream: Immer mehr Kameraanbieter setzen auf CMOS-Bildsensoren, zunehmend mit Global-Shutter-Funktion.

CMOS als Mainstream: Immer mehr Kameraanbieter setzen auf CMOS-Bildsensoren, zunehmend mit Global-Shutter-Funktion.Viimagic

Die verschiedenen Trends in der BV-Szene, etwa der zunehmende Einsatz von CMOS-Bildsensoren mit Global-Shutter-Funktion, zeigen weitere Neuheiten. Sie erfassen und lesen das Sensorbild mit einem Mal aus und nicht wie bisher üblich zeilenbasiert. Bewegte Objekte lassen sich damit schärfer und ohne Verzerrungen erfassen. Beispiele zeigen Aussteller wie die Firma ON Semiconductor Belgium (Stand F81) mit einer neuen CMOS-Sensorfamilie, die bis zu 25 Megapixel Auflösung bietet. Auch Viimagic stellt eine CMOS-Bildsensorgeneration mit voller HDTV-Auflösung und Global Shutter sowie vereinfachter Ansteuerung des Sensors. Generell ist die CMOS-Technik auf dem Vormarsch, speziell wenn hohe Bildaufnahmegeschwindigkeiten in Kombination mit hohen Auflösungen gefordert sind. Dies belegen die Weiterentwicklungen vieler Kamerahersteller: Teledyne Dalsa (D52) stellt mit der Kameraserie Falcon2 CMOS-Kameras mit bis zu 12 Megapixel vor – einschließlich Global-Shutter. Die Highspeed-Smartkamera-Familie Velociraptor EVO mit CMOSIS-Sensoren bis zu einem Zoll Sensorfläche führt OptoMotive (G18) auf der Vision in den Markt ein. Über deren FPGA lassen sie sich flexibel den Applikationsanforderungen anpassen. Fastec Imaging (I 48) zeigt wiederum eine Handheld-Kamerareihe (TS3 100), die bei einer Auflösung von 1280 x 1024 Pixeln über 500 Bilder pro Sekunde liefert. In punkto Bildrate dürfte jedoch das Kamerasystem Q-MIZE der Firma AOS Technologies (A44) den Maßstab setzen: 100 000 Bildern pro Sekunde bei 3 Megapixel Auflösung. Laut AOS-Geschäftsführer Stephan Trost stellt das zurzeit das technisch Machbare dar. Diese Messe-Neuheit ist insbesondere für Bildaufnahmen unter erschwerten Bedingungen, wie etwa hohen Beschleunigungen, heftigen Stößen sowie Vibrationen geeignet.

USB3 Vision: Premiere in Stuttgart?

Nach dem Prototyp einer USB3.0-Kamera auf der Vision 2011, steht heuer bei einigen Anbietern die Implementierung des angekündigten USB3-Vision-Standards in erste Produkte an.

Nach dem Prototyp einer USB3.0-Kamera auf der Vision 2011, steht heuer bei einigen Anbietern die Implementierung des angekündigten USB3-Vision-Standards in erste Produkte an. Drefs

Letztes Jahr wurden die Arbeiten an USB3 Vision als Kommunikationsstandard für Kamerasysteme offiziell gestartet. Dr Dieter Ley, CEO der Basler AG stellte damals die Standardisierungsaktivitäten des USB3 Vision Vendor Committees vor. Das ambitionierte Ziel: Zur Vision 2012 steht die Spezifikation und wird veröffentlicht – möglichst bereits zusammen mit ersten Prototypen. Ob das wirklich klappt? Für das zweite Quartal war jedenfalls ein erster Entwurf der Spezifikation geplant. Vom 10. bis 14. September fand ein Treffen der Arbeitsgruppe bei der Firma Baumer in Radeberg statt. Die Anbieter sind überzeugt, den Termin zu halten: „Zur Vision 2012 wird das erste Release des herbeigesehnten Standards USB3 Vision fertig und die ersten Produkte erhältlich sein“, sagt Dietmar Unser, Vertriebsleiter bei Matrix Vision (E12). Das Unternehmen stellt eine USB 3.0 CMOS-Kamerafamilie vor. An der Akzeptanz von USB 3.0 zweifelt auch der Kamerahersteller Basler nicht: „Die USB 3.0-Schnittstelle wird einen Großteil der aktuellen FireWire- und USB 2.0-Kameras mittelfristig ablösen und sich zusammen mit GigE als Mainstream-Interface etablieren“, erklärt René von Fintel, Produktmanager bei Basler. Das Unternehmen stellt nach dem Prototyp auf der Vision 2011 eine Palette an Flächenkameras mit USB 3.0-Schnittstelle vor – kompatibel zum USB3-Vision-Standard (E12). Der Anbieter Ximea (C51) geht ebenfalls mit kompakten USB 3.0-Kameras in Stuttgart an den Start. Sein Highlight: Eine PC-Kamera mit GPU-Unterstützung, die Anschlüsse für vier weitere USB 3.0-Kameras als Satelliten bietet.

Notwendig sind die über USB3 bereitgestellten Übertragungsraten allemal: Immer kleinere Pixel gepaart mit größeren Bildsensorflächen sowie rasant steigenden Bildraten benötigen zwangsläufig höhere Geschwindigkeiten für die Übertragung der Datenmenge von der Kamera zum Computer. Nach ersten Prototypen von Kameras mit USB3.0-Interface – nicht zu verwechseln mit USB3 Vision – werden weitere Vorstellungen von Kameras der mittleren bis unteren Leistungsklasse erwartet, da die Schnittstelle aufgrund der Unterstützung durch Chip-Hersteller wie AMD und Intel preiswert ist und eine einfache Anschlusstechnik hat.

Neben USB 3.0 und USB3 Vision stehen weitere Kommunikationsschnittstellen im Brennpunkt: die beiden Hochgeschwindigkeitsstandards CoaXPress und CameraLink HS sowie 10 GigabitEthernet-Vision (GigE-Vision) und Dual-GigE-Vision. Photonfocus (C72) stellt zum Beispiel High-Speed-CMOS-Kamera-Lösungen mit Douple-Rate-Technologie vor. Sie basieren auf GigE-Vision, stellen jedoch annähernd die doppelte Bandbereite für die Datenübertragung zur Verfügung. Die Standardschnittstelle GigE bringt zudem den Vorteil, dass sich Mehrkamerasysteme problemlos aufbauen lassen. Die beiden jungen Hochgeschwindigkeits-Schnittstellenstandards CoaXPress- sowie  CameraLink-HS müssen sich erst noch etablieren. Auf der Vision 2012 wollen Aussteller jedenfalls mit ersten Kameras präsent sein. Mikrotron (H16) hat eine 4 Megapixel-Highspeed-Kamera mit CoaXPress-Datenschnittstelle ausgestattet, die bis zu 2,4 GByte/s (Downlink) bei Kabellängen bis 40 Metern schafft. Eine Zeilenkamera mit CoaXPress will Rauscher (E32) präsentieren. Kameramodelle mit CameraLink-HS-Interface feiern bei der Firma PCO (G32) Premiere, die auf CameraLink HS setzen, weil sich die Chipsätze von 10 GigE verwenden lassen. Aufgrund des wesentlich effizienteren Protokolls von CameraLink-HS sind allerdings Datenraten bis zu 1245 MByte/s pro Kabel realisierbar. Welche Datenschnittstelle die passende ist, hängt allerdings stark von der jeweiligen Anwendung ab. Wer sich generell über einzelne Schnittstellenstandards informieren möchte, findet auf der Sonderschau „Internationale Bildverarbeitungsstandards“ eine interessante Plattform, die den Nutzen und praktischen Einsatz der Standards in anschaulichen Exponaten transparent machen soll.

Systemintegratoren zeigen interessante Applikationslösungen am Eingang zur Halle1.

Systemintegratoren zeigen interessante Applikationslösungen am Eingang zur Halle1. Visuelle Technik

Direkt an Endanwender wendet sich die Integration Area, die Systemintegratoren und Lösungsanbieter eine Plattform bieten will: Am Eingang zur Halle 1 sind beispielsweise Konzepte zur optimalen Druckbildinspektion zu sehen. Die Firma Neogramm präsentiert dort eine BV-Lösung mit Zeilenkamera für die  automatisierte Zählung von chaotisch gelagerten Produkten auf Förderbändern. Bei Geschwindigkeiten bis zu einem Meter pro Sekunde detektiert das System zuverlässig jedes einzelne Objekt – auch im Fall von Überlappungen. Das macht ein Vereinzeln der Artikel überflüssig.

Ergänzt wird der Praxisteil der Messe durch ein vielseitiges Rahmenprogramm für Wissensaustausch und Bildung: Auf den Industrial Vision Days stellen Referenten aus Forschung und Industrie in rund 40 Vorträgen ihre Entwicklungen sowie Applikationen für unterschiedlichste BV-Anwendungen vor. Die Vortragsreihe, die 1997 ins Leben gerufen wurde, gilt mittlerweile als Treffpunkt für Experten, die ihr Wissen auffrischen wollen und nach neuen Lösungen suchen. Parallel dazu vermittelt die Vision Academy an allen drei Messetagen Anwendungs- und Technologie-Know-how. Die Zielgruppe dieser Vortragsreihe sind Newcomer der Bildverarbeitung, Endanwender sowie Systemhäuser und Maschinenbauer. Erwartet werden über 7.000 Besucher.

Stefan Kuppinger

ist Chefredakteur der IEE

(sk)

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