Linescan on the edge

Effizienter inspizieren mit Linescan at the edge

Mit seinem Ende 2022 neu auf den Markt gebrachten Embedded Vision Ecosystem hat STEMMER IMAGING jetzt ein Embedded Linescan Subsystem vorgestellt und gezeigt, dass hochauflösende Linescan-Kameras auch auf Embedded Systemen viele Vorteile bieten. Diese Kombination bringt das Verarbeitungssystem direkt an die Bilderfassung und ermöglicht dadurch zum Beispiel signifikante Einsparungen in der Hardware.

Mehr Edge, mehr Effizienz

In der bei den STEMMER IMAGING Embedded Vision Labs vorgestellten Demonstration wurde das Embedded Carrier Board mit einer Zeilenkamera verbunden und zeigt die Hochgeschwindigkeitserfassung einer Bildrolle, die sich im Sichtfeld der Kamera dreht. Die Bilder werden direkt in einen für NVIDIA CUDA verwendbaren Speicherbereich übertragen, eine Funktion, die Common Vision Blox (CVB), die Software-Bibliothek von STEMMER IMAGING ermöglicht. Dadurch werden unnötige Kopien der Daten vermieden und das Datenhandling und die Verarbeitung effizienter gestaltet.

Die leistungsfähige Recheneinheit des verbauten Jetson-Moduls ermöglicht Bildverarbeitung direkt auf dem Gerät. Die immense Verbesserung gegenüber der zentralen Verarbeitung besteht daher darin, dass nur eine reduzierte Darstellung der Daten oder sogar nur das Ergebnis der Verarbeitung an ein Host-System gesendet werden muss. Der rechenintensive Teil der Arbeit erfolgt direkt auf dem Edge-Gerät. Dadurch entfällt die Notwendigkeit einer zentralisierten Verarbeitung und die Datenmenge an den Schnittstellen wird reduziert.

Die kompakte Bauweise des Embedded Boards ist ein Pluspunkt für Edge-Computing-Projekte, da sie eine platzsparende Installation und Systemintegration für komplexe Umgebungen ermöglicht. Zur effizienten Bildverarbeitung und Parallelisierung von rechenintensiven Aufgaben kann NVIDIAs CUDA-Bibliothek verwendet werden. Diese erlaubt die parallelisierte und damit durchsatzstärkere Implementierung gängiger Algorithmen zur Bildanalyse. In der Demonstration ist exemplarisch eine Filterung (Laplace, Sobel, Gauss, etc.) durch blockbasierte Faltungsoperationen realisiert. Die NVIDIA GPU ermöglicht darüber hinaus die Anwendung der gängigen Deep Learning und AI-Modelle.

Ebenso lässt sich der Datenstrom auf dem Jetson-Modul mittels hardwareseitiger Beschleunigung in einen komprimierten und H265-codierten Stream umwandeln, einem weithin bekannten Standard zur Übertragung von Videodaten. Da der rechenintensive Teil der Aufgabe direkt an den Rohdaten auf der GPU durchgeführt wird, ist es ausreichend, eine komprimierte Darstellung der Bilddaten an ein Überwachungssystem zu senden. Mithilfe eines Webservers und integrierter Weboberfläche lassen sich System und Prozess konfigurieren und steuern. Dies erleichtert die Integration in verteilte Systeme und macht das Subsystem zu einer idealen Wahl für entfernte Installationen.

Das Embedded Linescan Subsystem verdeutlicht das immense Potenzial des STEMMER IMAGING Modular Embedded Carrier Boards und macht es zu einer idealen Wahl für Edge-Computing-Projekte. Ob Fabrikautomation, Batterieinspektion, Logistik- und Verkehr, Smart Agriculture oder Applikationen im Bereich Sports and Entertainment - marktbezogen sind die Anwendungsbereiche von Embedded Systemen ausgesprochen vielfältig und liegen letztendlich überall dort, wo Geschwindigkeit, Flexibilität und dezentrale Datenverarbeitung wichtige Anforderungen sind.

TechSnack: More Line Scan – More Edge

Mit Modular Embedded, unserem leistungsstarken Embedded-Vision-Ecosystem, bieten wir Ihnen eine platzsparende, flexible und effiziente Zeilenkamera-Lösung, mit der Sie GigE Vision, 10GigE Vision oder Camera Link einfach in Ihr System integrieren können. Erfahren Sie mehr über True Line Scan at the Edge im neuen TechSnack-Video mit unserem Produktspezialisten Lothar Topp.

Modular Embedded Carrier Board

Das Carrier Board von STEMMER IMAGING basiert auf der leistungsfähigen NVIDIA-Jetson-Hardware und bietet Plug-and-Play-Effizienz für die schnelle Entwicklung von Embedded-Vision- und KI-Projekten. Die Tensor Core-GPU ermöglicht eine massive Beschleunigung. Dadurch lässt sich die Performance von Machine-Learning-Modellen signifikant verbessern. Die volle GenICam-Kompatibilität erlaubt eine umfassende Auswahl an Kameras für alle gängigen Schnittstellen wie GigE, USB oder MIPI, ohne dass spezielle Programmierkenntnisse erforderlich sind. Ein Transportlayer für MIPI ermöglicht die nahtlose Integration von gängigen MIPI-Kameras in die Applikation.

Die TCP-Offload-Technologie zur Bilderfassung entlastet den Prozessor und ermöglicht gleichzeitig maximale Leistung bei geringem Stromverbrauch. Bei der TCP-Offload-Implementierung handelt es sich um einen Entwurf für eine GigE-Vision-Standard-Erweiterung und keine proprietäre Lösung. Das Board wurde für den direkten Einsatz in der Produktivumgebung entwickelt und ist auch für für hochvolumige Anwendungen geeignet. Das unterscheidet es von anderen Embedded Evaluation Kits. Das Board ist so konzipiert, dass auch Einsteiger es sofort in Betrieb nehmen können.

Vorteile von Embedded gegenüber klassischen PC-Systemen

Leistungsfähige Bildverarbeitungssysteme basieren heute zumeist auf Windows-PC-Technologie mit einer oder mehreren Kameras. Aufgrund der Größe der PC-Systeme, deren Wärmeentwicklung und sonstige Anforderungen an das Montageumfeld werden zwischen Kameras und Rechner teilweise recht anspruchsvolle Kabellösungen zur Übertragung der vollen Auflösung und Bildrate benötigt.

Embedded Vision Systeme können durch die kompakte Bauform, hohe GPU-Rechenleistung, effizientem LINUX-Betriebssystem und zugeschnittenen Schnittstellen viel einfacher ohne räumliche Trennung von den Kameras dort eingesetzt werden, wo die Bilddaten entstehen - direkt in der Maschine oder der Bildverarbeitungsanwendung. Damit lassen sich smarte, kundenspezifische, platzsparende und kosteneffiziente Edge-Computing-Lösungen für die Bildverarbeitung realisieren.

STEMMER IMAGING Modular Embedded

Mit STEMMER IMAGING Modular Embedded steht Ihnen eine zukunftsweisende Hardware-, Software- und Service-Toolbox zur Verfügung, mit der Sie anspruchsvolle Bildverarbeitungslösungen für alle Anwendungen einfach, schnell und ohne großen Entwicklungsaufwand realisieren. Machen Sie sich selbst ein Bild von unserem neuen Ecosystem.

Wünschen Sie Beratung?

Bei Fragen zu Ihren zukünftigen Projekten können Sie sich jederzeit an unsere Experten bei STEMMER IMAGING wenden. Selbstverständlich bieten wir Ihnen auch eine große Auswahl an Kameras, Optiken, Beleuchtungen und Software für Ihre individuelle Bildverarbeitungslösung.

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