GigE Vision | Kamera-Daten schnell in Echtzeit übertragen
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Eine Industriekamera mit GigE Vision Technologie bieten schnelle Datenübertragung über Ethernet und ermöglichen die nahtlose Integration in bestehende Netzwerke. Sie sind ideal für anspruchsvolle Anwendungen in der industriellen Automatisierung und Qualitätsprüfung. Lesen Sie, wie die fortschrittliche Kameratechnologie eingesetzt werden kann und informieren Sie sich über Neuheiten diverser Hersteller.
Inhalt
- Robuste hochauflösende GigE Kamera erkennt feinste Details
- GigE Vision Industriekamera mit 1,1 GB/s Bandbreite
- Hochpräzise 3D Lichtlaufzeit GigE Kamera in Echtzeit
- Auf Realsense Technologie basierende 3D-GigE-Kamera
- GigE Kameras mit Glasfaser-Schnittstelle für über 10 km
- Interface Nbase-T als Turbo für GigE Vision
- Schnittstellen-Plattform für GigE Vision-kompatible Bilder
- GigE Vision-Kamera mit doppelt hohen Datentransferraten
- Häufig gestellte Fragen
Robuste hochauflösende GigE Kamera erkennt feinste Details
19.10.2020 | Baumererweitert seine 10 GigE Kamera LX-Serie um vier neue Modelle für die industrielle Bildverarbeitung. Diese unterstützen Applikationen mit sehr hohen Anforderungen an Auflösung und Bildqualität. So lassen sich kleinste Details und Abweichungen sicher erkennen. Zudem bieten sie für die Durchsatz Steigerung über eine sehr hohe Bildrate.
Die Kameras mit Sony Pregius S Sensoren liefern 50 Bilder pro Sekunde bei 24 Megapixel. Eine noch höhere Auflösung bieten die 65 Megapixel Gpixel Modelle mit 18 Bildern pro Sekunde. Die neuen Modelle eignen sich besonders für Anwendungen wie die Inspektion von Leiterplatten, Displays, Halbleitern sowie 3D-Messtechnik und Track & Trace.
Applikationen mit anspruchsvollen Umgebungsbedingungen wie im Sport oder Schienenverkehr, kurz Outdoor-Bereich, werden mit den robusten GigE ebenfalls unterstützt, die zudem einen großen Funktionsumfang bieten. Die Serienproduktion der neuen Modelle startet noch in 2020.
GigE mit einen Sony Pregius S IMX530 Sensor
Die Modelle mit Sony Pregius S IMX530 Sensor basieren auf einer Backside-Illumination-Pixel-Architektur. Diese ermöglicht reduzierte Shading-Effekte und eine exzellente Bildqualität für stabile Auswertungen. Das sehr kompakte optische Format von 4/3’’ ermöglicht die kleine Pixelgröße von nur 2,74 µm.
Bestehende Anlagen können mit einer wesentlich höheren Auflösung ausgestattet werden, ohne das optische Setup zu ändern. Mit C-Mount steht für jede Anwendung eine Vielfalt preiswerter Standard-Objektive bereit. Für eine noch bessere Bildqualität ist auch die Nutzung von TFL-Mount Objektiven flexibel möglich.
GigE mit Gpixel GMAX3265 Sensor
Der bei den 65 Megapixel Modellen eingesetzte GMAX3265 Sensor von Gpixel bietet eine hervorragende Bildqualität und hohe Dynamik von 66 dB. Die kleine Pixelgrösse von 3,2 µm führt zu einem kompakten optischen Format mit einer Diagonale von 37 mm. Dies reduziert Randabschattungen und vereinfacht die Objektivauswahl auf Basis des M58-Mounts.
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Durch die kleine Belichtungszeit von 19 µs werden Bewegungsartefakte auch bei hohen Objektgeschwindigkeiten minimiert. Dank der hohen Auflösung kann die Anzahl der erforderlichen Kameras je Anwendung oft halbiert werden. Das erhöht die Ausfallsicherheit und reduziert Systemkosten sowie Integrationsaufwand.
Die neuen LX-Modelle bieten einen sehr hohen Funktionsumfang zur Lösung anspruchsvoller Anwendungen. Dazu zählen HDR, Multi ROI, Shading Correction, präzise Zeitsynchronisation nach IEEE 1588 oder die direkte Ansteuerung von Beleuchtungen. Auf Basis robuster M12-Steckverbinder in Schutzart IP 65 und IP 67 und des Temperaturbereiches von -30° bis 60 °C halten die Kameras auch schwierigen Umgebungsbedingungen stand. Durch die 10 GigE Schnittstelle lassen sich die Kameras einfach integrieren, während die Bilder mit hoher Bandbreite von 1,1 GB/s effizient übertragen werden. Das reduziert die Auswertezeit.
5 Gründe für die Baumer GigE Kameras
Das Video erklärt die fünf wichtigsten Gründe, warum eine Bildverarbeitungslösung von den vorgestellten GigE Kameras profitieren kann.
GigE Vision Industriekamera mit 1,1 GB/s Bandbreite
25.03.2020 | Machine Vision bzw. die Lösungen der industriellen Bildverarbeitung dringen immer weiter in Industriegebiete vor, bei denen beste Bildqualität, höchste Auflösung und hohe Geschwindigkeiten gefordert sind. SVS-Vistek stellt hierfür die neue GigE Vision Industriekamera SHR461CX aus der höchstauflösenden SHR Serie vor.
Mit über 100 Megapixel bietet die GigE Kamera eine enorme Dynamik von 82 dB. Der neue Rolling Shutter Sensor IMX461 von Sony hat zudem eine Auflösung von 14.192 x 10.640 Pixel und damit eine überragende Bildqualität.
Die hohe Dynamik der GigE Kameras ermöglicht neben dem hervorragenden Bildsensor eine aufwendige thermische Konstruktion der GigE Kamera. Nur durch diese kann der Sensor mit diesem geringen Rauschen betrieben werden. Diese hervorragende thermische Anbindung ermöglicht auch die max. Betriebstemperatur von 70°C.
GigE Kamera für viele Objektive
Der 4:3 Halbformat Sensor mit einem 3.76 µm Pixel Pitch eignet sich mit einem M72 Mount für eine große Vielfalt an Objektiven. Die GigE Kamera ist mit Funktionen ausgestattet, mit denen sie sich schnell in eine Anwendung integrieren lässt. Das wären Lookup-Tables, ROI, eine Defect Pixel Correction und eine Shading Correction. Der Einbau eines Sequencers und 4-Kanal Blitzcontroller sind selbstverständlich und über ein einziges GenICam Interface bedienbar.
Schnellste 3D Stereokamera und Bildverarbeitung in einem Gerät
Vier Coaxpress-6 Leitungen sorgen für eine schnelle Datenanbindung an den Host PC. Mit der Bildrate von 6.1 Bilder/s kommen so beinahe 630 MB/s zusammen. Die Coaxpress Schnittstelle garantiert dazu niedrige Latenzzeiten. Es ist auch mit Power over Coaxpress zur Versorgung der Kamera nutzbar.
Die Super High Resolution Gigabit Ethernet Kameras eignen sich für Märkte wie Display Inspection (FPN) und Oberflächeninspektion.
Hochpräzise 3D Lichtlaufzeit GigE Kamera in Echtzeit
31.10.2019 | Die Basler Blaze 3D-Kamera mit GigE-Schnittstelle und VGA-Auflösung (Vertrieb Rauscher) eignet sich durch die Sony Depthsense ToF-Technologie zur Bildverarbeitung der Position-, Lage- und Volumenbestimmung von Objekten sowie zum Erkennen von Hindernissen. Die industrielle 3D-Kamera arbeitet auf Basis des Time-of-Flight-Prinzips.
Auf Realsense Technologie basierende 3D-GigE-Kamera
10.09.2019 | Die neue Plug-and-play-3D-Digitalkamera D435e von Framos wurde speziell für industrielle Bildverarbeitung und Anforderungen und raue Umgebungen konzipiert wie Robotik, Logistik oder Einzelhandel. Die 3D Kameras verfügen über die Intels Realsense-Technologie.
GigE Kameras mit Glasfaser-Schnittstelle für über 10 km
02.05.2019 | Fünf neue Modelle mit 10 GigE Vision konformer Schnittstelle zur Nutzung optischer Kabel erweitern die Industriekameras der LX-Serie von Baumer. Die Kameras eignen sich für Applikationen, die eine hohe Bandbreite von 1,1 GB/s über große Distanzen benötigen. Entsprechend dem eingesetzten SFP+ Modul lassen sich Langstreckenlösungen bis 10 km realisieren – komplett ohne Medienkonverter.
Das spart in Kombination mit den preiswerten Kabeln Systemkosten. Gleichzeitig wird der Systemaufbau vereinfacht und sehr flexibel. Die Serienproduktion der neuen Modelle mit 3, 5, 9 und 12 Megapixel Auflösung startet im 3. Quartal.
Durch Verwendung der im IT- und Telekommunikationsbereich bewährten Glasfasertechnologie können Applikationen erschlossen werden, die aufgrund der Beschränkungen in der Kabellänge von beispielsweise 100 m bei Gigabit Ethernet bisher nur umständlich realisiert werden konnten, z. B. in großen Produktionsanlagen, im Transportwesen oder bei der Bewegungsanalyse im Sport.
Ein weiterer Vorteil für die industrielle Bildverarbeitung ist die Unempfindlichkeit gegenüber elektromagnetischen Interferenzen wie beim Einsatz direkt neben Motoren oder anderen Industriegeräten. So kann die Störempfindlichkeit der gesamten Applikation reduziert werden.
Die Kabel sind sehr robust, flexibel in der Verlegung und können stark gebogen werden, was die Integration vor allem über große Strecken vereinfacht. Gegenüber der 10GBase-T Übertragung mittels Kupferkabel weisen sie eine geringere Verlustleistung aus, so dass weniger Abwärme entsteht und Kühlmaßnahmen reduziert werden können. Durch die Unterstützung von IEEE 1588 arbeiten die LX-Kameras in Multi-Kamera-Systemen absolut zeitsynchron.
Vision Sensor löst viele Aufgaben in der Fabrikautomation
Die 10 GigE Modelle der LX-Serie eignen für anspruchsvolle Inspektionsaufgaben, die gleichzeitig hohe Anforderungen an die Detailgenauigkeit der Bilderfassung und den Durchsatz stellen. Ihr robustes industrielles Design widersteht mechanischen Belastungen und stellt eine zuverlässige, langzeitstabile Bildverarbeitung sicher. Dank Liquid Lens Unterstützung über RS232 eignen sie sich auch für Applikationen mit variierendem Arbeitsabstand, beispielsweise bei der Kontrolle von 2D-Codes auf unterschiedlich hohen Paketen.
Die Kameras verfügen über vier optoentkoppelte Power-Ausgänge mit Pulsbreitenmodulation und einer Ausgangsleistung von bis zu 120 W (max. 48 V / 2,5 A) zur direkten Ansteuerung von Beleuchtungen ohne externen Controller. Dank optionalem patentierten Tube-System bieten die Kameras Schutzart IP 65 und IP 67 ganz ohne externe Gehäuse.
Interface Nbase-T als Turbo für GigE Vision
06.03.2017 | GigE Vision ist aus der Welt der Bildverarbeitung schon lange nicht mehr wegzudenken. Jedoch bremst die 120 MB/s Transferleistung von GigE aktuelle Kameras aus. Nbase-T von Rauscher steigert die Transferleistung ohne Kompression von 1 Gbps auf 5 Gbps bei Verwendung gleicher Kabel und gleicher Software.
Schnittstellen-Plattform für GigE Vision-kompatible Bilder
22.08.2016 | Pleora Technologies präsentiert die erste Plattform aus Nbase-T-Produkten, die unkomprimierte GigE Vision-kompatible Bilder mit hoher Bandbreite bei Geschwindigkeiten von bis zu 5 Gb/s über kostengünstige Cat 5e-Kabel übertragen. Mit dieser Vision (Vertrieb Rauscher) können Hersteller von Kameras und Bildgebungsgeräten nun den steigenden Bandbreitenbedarf von Anwendungen in Fertigung, Medizin, Rüstung und Fahrzeugbau unterstützen.
Nbase-T ist eine Erweiterung des IEEE 802.3-Ethernet-Standards und war ursprünglich entwickelt worden, um höhere Übertragungsbandbreiten für doppeladrige Cat 5e-Kupferkabel zu ermöglichen. Die weltweit größten Technologieunternehmen – Cisco, Intel, Xilinx, Altera und viele andere – tragen zu den Standardisierungsbemühungen bei, indem sie Interoperabilität nachweisen und Produkte auf den Markt bringen. Die NBASE-T-Plattform von Pleora unterstützt Durchsätze von 1 Gb/s, 2,5 Gb/s und 5 Gb/s über weit verbreitete Cat 5e-Kupferkabel. Die Plattform eignet sich auch für Durchsätze von 10 Gb/s über Cat 6A-Kupferkabel.
Der Hersteller hat ausgewählten Herstellern und Endanwendern eine exklusive Vorschau auf seine neue Plattform gewährt. Diese sehen für die Technologie ganz klare Möglichkeiten, da der Bandbreitenbedarf wächst und die speziellen Verkabelungsanforderungen sowie die begrenzte Netzwerkfähigkeit bestehender Framegrabber Probleme in Bezug auf Kosten, Design und Leistung bedingen. Mit der Nbase-T-Plattform können die Hersteller die wachsenden Geschwindigkeitsanforderungen erfüllen und dafür die auf lange Distanzen ausgelegten, preiswerteren und feldkonfektionierbaren Kabel, das Multicasting von einem Punkt zu einer Gruppe sowie die kostengünstigeren Netzwerkkomponenten des Ethernets nutzen.
Das GigE Vision over Nbase-T Development Kit bietet Herstellern einen einfachen Ansatz für die Entwicklung von Nbase-T-Bildgebungsprodukten wie Kameras, Scannern sowie Röntgenflachdetektoren. Mit dem Entwicklungskit konzipierte Bildgebungsprodukte arbeiten nahtlos mit GigE Vision-kompatibler Hardware und Software zusammen.
GigE Vision-Kamera mit doppelt hohen Datentransferraten
03.11.2015 | Die GigE Vision-Kamera für die industrielle Bildverarbeitung „Genie Nano“ von Teledyne Dalsa (Vertrieb: Stemmer Imaging) bietet ein Spektrum an Funktionen, die die Leistung steigern, während sie Komplexität und Kosten senken. Das Set an Kamera-Modi kombiniert beispiellose Bildverarbeitung mit Datentransferraten jenseits des GigE-Limits. Dem Anwender steht ein erweiterter Betriebstemperaturbereich in einem kleinen und leichtgewichtigen Gehäuse zur Verfügung.
Die beliebten Farb- und Monochrom-CMOS-Sensoren Pregius IMX174 und IMX249 von Sony bieten eine hohe Bildqualität mit außergewöhnlichen Möglichkeiten bezüglich der Datenerfassung und der Transferraten. Dank des Burst- und Cycling-Modus und Multi-ROIs lassen sich Bilddaten schneller erfassen.
Die Turbodrive-Technologie erlaubt Transferraten, die weit über die mit GigE Vision möglichen Übertragungsraten hinausgehen. Alle üblichen Vorteile der Gigabit-Ethernet-Technologie stehen weiterhin zur Verfügung wie der Datentransfer über Standard-CAT-5e- und CAT-6-Kabel über Strecken von bis zu 100 m. Durch diese leistungsstarke Kombination können Inspektionsaufgaben wesentlich schneller ausgeführt werden.
Die Pixelanalyse und Datenverarbeitungsmethode zur Bildkodierung von Turbodrive ermöglicht Datenübertragungsraten, die je nach Bild um den Faktor 2 über den Transferraten von Standard-GigE-Vision-Lösungen liegen. Die praxiserprobte Trigger to Image Reliability garantiert eine zuverlässige Aufnahmesteuerung während des gesamten Bilderfassungsprozesses und Bildverarbeitung ohne Datenverlust.
Multi-ROI und Cycling-Modus
Dank Multi-ROI lassen sich bis zu 16 ROIs definieren und das Auslesen von Bilddaten auf die wichtigen Objektbereiche eingrenzen. Dies reduziert die Verarbeitungszeit und setzt Rechenkapazität frei. Im Burst-Modus können Bilddaten jenseits der GigE-Bandbreitenbeschränkung mit der maximalen Bildfrequenz des Sensors erfasst und im Hauptspeicher der Kamera zwischengespeichert werden. Die gespeicherten Daten werden nur während der Leerlaufzeiten übertragen, beispielsweise wenn sich das Förderband mit den zu prüfenden Objekten vorwärtsbewegt und dabei keine Bilder aufgenommen werden.
Der Cycling-Modus bietet enorme Flexibilität bei der Datenverarbeitung. Mit ihm lassen sich für jedes Bild einer Sequenz die Einstellungen für verschiedene Lichtquellen, Beleuchtungswinkel, Belichtungszeiten, Gain und vieles mehr festlegen, so dass man mehr Informationen in einem einzigen Durchgang mit einer einzigen Kamera erhält. Beispielsweise lassen sich mit verschiedenen Beleuchtungseinstellungen zur Inspektion desselben Objektes die Fehlererkennung und damit die Produktionssicherheit deutlich verbessern, ohne dafür komplexe externe Komponenten einsetzen zu müssen.
Der Cycling-Modus erlaubt also einer einzigen Genie Nano die Übertragung einer großen Menge an Bildinformationen in einem einzigen Durchgang, was sonst nur mit größerem Aufwand durch den Einsatz von Multikamerasystemen oder mit Kombinationen aus Kamera und Frame Grabber möglich ist. Mit ihrem erweiterten Temperaturbereich von -20˚ bis +60 ˚C kann die Kamera in extrem rauen Umgebungen eingesetzt werden.
Was ist GigE?
Gigabit Ethernet, kurz GigE, ist eine Schnittstelle für Digitalkameras und Interface-Standard für die industrielle Bildverarbeitung. Er wurde im Jahr 2006 festgelegt und ist eine eingetragene Marke der Automated Imaging Association (AIA). Über den Gigabit Ethernet Standard lassen sich Industriekameras an vorhandene Netzwerke anschließen. Datenraten bis 100 MB/s und Kabellängen bis 100 Meter sind möglich (Quelle Baslerweb, 19.10.2020)
Quellenangabe: Dieser Beitrag basiert auf Informationen folgender Unternehmen: Basler, Baumer, Framos, Pleora Technologies, Rauscher, SVS Vistec, Teledyne Dalsa.
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Angela Struck ist Chefredakteurin des developmentscouts und freie Journalistin sowie Geschäftsführerin der Presse Service Büro GbR in Ried.