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Leistungsstarke Zeilenkameras, Software und Systeme für KI- und maschinelle Lernanwendungen

Zeilenkameras

Hochgeschwindigkeits-Gigevision-Area-Scan- und Zeilenscan- und TDI-Kameras Zeilenkameras überarbeitet

Für den Zeilenscan reichen die Produkte von 4K bei 172 kHz bis zu 16K bei 400 kHz mit einer besonderen Anspielung auf 9K TDI bei 600 kHz.

Voll ausgestattet
4K bis 16K
Höchstmögliche Leitungsraten
dh. 4K bei 172KHz, 16K bei 400KHz
Encoder-Unterstützung
TDI
10GigE, 25GigE, 100GigE
Jetzt verfügbar oder in Kürze erhältlich!

Emergent Zeilenkameras sind dafür bekannt, ein extrem breites Spektrum an Auflösungen und Zeilenraten abzudecken. Wir verwenden alle besten Sensoren von Gpixel. Gpixel bietet eine hohe Bildqualität mit Auflösungen und Zeilenraten, die die Emergent 100GigE Pinnacle-Serie an ihre Grenzen bringen. Die Modelle Emergent 25GigE Accel und 10GigE Pace runden das Produktportfolio für Zeilenscans gut ab. Eros 5GigE-Kameras werden 2024 mit Modellen mit geringerer Auflösung wie 2K und 4K in die Produktpalette aufgenommen.

Pace 10 GigE-Zeilenkameras
Hochgeschwindigkeits-Gigevision-Area-Scan- und Line-Scan- und TDI-Kameras, Kameras 2@3x 1

Abbildung: Emergent Zeilenkameras (100GigE Pinnacle, 25 GigE Accel, 10GigE Pace)

Diese Animation veranschaulicht die gleiche Aufgabe mit einer Zeilenkamera. Im Allgemeinen werden Zeilenkameras zum Scannen einer kontinuierlichen Materialbahn wie Druck oder Stoff verwendet. Dies schließt jedoch Anwendungen wie hier gezeigt mit diskreten Objekten nicht aus. Die Bilder der Kameras werden hier durch Hardware ausgelöst, indem der Sensor nach Objekten auf dem Förderband sucht. Die einzelnen Zeilen eines bestimmten Frames werden durch die Verwendung des kontinuierlichen Encodersignals (grün dargestellt) synchron getriggert. Die Zeilen eines bestimmten Bildes werden sofort an den Computer zurückübertragen und im Benutzerpuffer mit Zero-Copy-Technologie zusammengesetzt. Emergent Line Scan-Kameras verfügen über Encoder-RS422-A/B-Eingänge, 1 Triggereingang und 2 Ausgänge.

TDI Zeilenkameras werden verwendet, um die gleiche Zeile zu belichten
auf das Objekt, um entweder höhere Geschwindigkeiten zu ermöglichen
mit gleicher Beleuchtung oder gleicher Geschwindigkeit bei geringerer Beleuchtungshelligkeitsanforderung. TDI erreicht dies durch mehrere Zeilen im Sensor, wobei jede Zeile mehrere Male belichtet wird und die Belichtung oder Zeilenrate durch den Encoder perfekt mit der Bewegung des Förderbands synchronisiert wird.

Zeilenscan-E/A

Der IO-Anschluss der Kameras ist ein 12-poliger Anschluss mit differenziellen Quadratur-Encoder-Eingängen sowie anderen allgemeinen Ein- und Ausgängen.

Auslöseoptionen

Hier sehen wir das allgemeine Blockdiagramm der Auslöseoptionen der Zeilenkameras. Es werden viele Modi unterstützt, die von vollständig interner Auslösung bis hin zu vollständig encoderbasierter Auslösung für eine präzise Synchronisierung mit beweglichen Fördersystemen reichen.

MODUS A – Alle internen Trigger

  • LineTime-Parameter zur Steuerung des Beginns jeder Zeile.
  • FrameRate-Parameter zur Steuerung des Starts jedes Frames.
  • FR_LT_Sync-Parameter zum automatischen Anpassen der LineTime bei vorgegebener FrameRate.

MODUS B – Externer Frame-Trigger

  • LineTime-Parameter zur Steuerung des Beginns jeder Zeile.
  • Hardware-Trigger zur Steuerung des Starts jedes Frames.

MODUS C. – Externer Frame-Trigger, Encoder-Zeilenzeit-Trigger

  • Encoder zur Steuerung des Zeilenanfangs.
  • Hardware-Trigger zur Steuerung des Starts jedes Frames.

MODUS D – Encoder-Frame-Trigger, Encoder-Zeilenzeit-Trigger

  • Encoder zur Steuerung des Zeilenanfangs.
  • Encoder zur Steuerung des Beginns jedes Frames.

MODUS E – Externe Triggermaske/Impuls, Encoder-Zeilenzeittrigger

  • Encoder zur Steuerung des Zeilenanfangs.
  • Hardware-Eingangsimpuls zum Aktivieren/Maskieren der Zeilen-/Rahmengenerierung.

Zeilenscan-Parameter

Hier sehen wir die Teilmenge der Kameraparameter, die für den Betrieb einer Zeilenkamera spezifisch sind und in Kategorien wie „Allgemeiner Zweck“, „Bildkalibrierung“, „Farbkalibrierung“, „Externe Triggersteuerung“, „Encodersteuerung“, „Encoderstatistik“ und „Spezialisiert“ fallen.

Dunkle/beleuchtete FPN-Korrektur

Eine grundlegende Funktion der Zeilenabtastung ist die Kalibrierung von dunklem und beleuchtetem FPN, die in unsere Kategorie „Bildkalibrierung“ fällt. Links sehen wir (kontrastverstärkte) dunkle Bilder vor und nach der Kalibrierung von dunklem FPN. Rechts sehen wir beleuchtete Bilder vor und nach der Kalibrierung von beleuchtetem FPN. Die gezeigten Diagramme zeigen Spaltendurchschnitte, die die hervorragende Korrektur hervorheben, die die Kamera mit einem einzigen Klick durchführt. Die Kalibrierungskurven können gespeichert und geladen werden, sodass beim Einschalten des Systems keine Neukalibrierung erforderlich ist.

Modus D – Encoder-Eingang

Emergent GigE-Kamerasysteme sind mit Netzwerkschnittstellenkarten von Drittanbietern wie Mellanox (NVIDIA), Broadcom und AMD kompatibel.

Unsere Zeilenkameras unterstützen Quadratur-Encoder-Eingänge A und B, die es der Kamera-Firmware ermöglichen, Vorwärts- und Rückwärtsbewegungen durch Verfolgung der vier Encoderphasen zu erkennen. Mit dem wie gezeigt konfigurierten Modus D können wir dann den Parameter GP_ENCODER_DIRECTION so einstellen, dass nur Vorwärts- oder Rückwärtsimpulse herausgefiltert werden.

MODE D – Konfiguration

  • TriggerMode = Ein
  • TriggerSource = Hardware
  • GP_ENC_MODE = Ein
  • GP_ENC_TERMINATION = Aus/Ein
  • GP_ENC_DIRECTION = Vorwärts/Rückwärts
  • GPI_Start_Frame_Mode = N/A
  • GPI_Start_Frame_Event = Encoder_Frame_Divider

Modus D – Encoder

Zu den zusätzlichen Encoderfunktionen der Kamera-Firmware gehören ein Encoder-Impulsmultiplikator und ein Encoder-Impulsteiler, die zur Synchronisierung der Materialbewegung mit den Linientriggern verwendet werden, die beispielsweise je nach Encodermodell und Vergrößerung variieren können. Wir bieten auch Statistikzähler, mit denen Systemintegratoren die Trigger nach dem Multiplikator und Teiler validieren können, um Triggerrate und Jitter-Eigenschaften zu überprüfen.

Modus D – Encoder-Teiler-Übung

Eine grundlegende Übung bei Zeilenabtastsystemen besteht darin, die Abtastrate so zu konfigurieren, dass das richtige Seitenverhältnis des Pixels erzeugt wird.
Im Modus A, einer vollständig internen Auslösemethode, verwenden wir den Parameter LineTime und passen die Zeilenzeit einfach an, bis das ungefähr richtige Höhen- und Breitenverhältnis eingehalten wird – das können wir natürlich auch berechnen.

Beachten Sie, dass dieser LineTime-Parameter keine Änderungen der Materialgeschwindigkeit verfolgt. Der Benutzer muss sich also darum kümmern, wenn korrekte Bildproportionen gewünscht sind. Im Modus D, einer Methode zur Auslösung aller Encoder, müssen wir den Encoderteiler auf den entsprechenden Wert einstellen, um die Bildproportionen zu korrigieren. Diese Methode ist beliebt, da sie die Materialgeschwindigkeit ohne Laufzeitanpassungen verfolgt.

Modus D – Räumliche Korrektur

Im Gegensatz zu Farbflächensensoren, die typischerweise ein enges 2×2-Bayer-Muster und einen Debayering-Prozess mit Näherung durch Interpolation verwenden, weisen Farbzeilensensoren wie der hier gezeigte eine viel größere Trennung der roten, grünen und blauen Kanäle auf. Jeder Encoderzyklus erzeugt eine Belichtung für alle R-, G- und B-Pixel zum selben Zeitpunkt, aber diese Pixel blicken auf unterschiedliche Teile des Materials. Wir müssen rote Zeilen puffern und 4 Encoderzyklen warten, bevor derselbe Punkt auf dem Material grün belichtet wird. Ebenso warten wir weitere 4 Encoderzyklen, bevor derselbe Punkt auf dem Material blau belichtet wird, bevor wir schließlich das komplette RGB-Pixel ausgeben.

Spezialisierte Parameter

Der GPixel GL5016 16K 5um 400KHz Zeilensensor, den wir in der Emergent Pinnacle LZ-16KG5 100GigE Zeilenkamera ausliefern, verfügt über spezielle Funktionen, um beliebige Zeilen des 16-Zeilen-Sensors für spezielle Operationen auszugeben. Am häufigsten wird dies für Farbbilder verwendet, wie rechts gezeigt, wo wir 1 rote, 1 grüne und 1 blaue Linie erfassen und dann die räumliche Korrektur wie zuvor gezeigt anwenden sowie eine Farbkalibrierung mithilfe der Weißabgleich- und Farbkorrekturmatrixfunktionen der Kamera durchführen, um einen erstklassigen Farbbildscan zu erstellen. Wir stellen fest, dass bei diesem trilinearen Vorgang keine Annäherung durch Interpolation wie bei Farbflächenscan-Bayer-Kameras erfolgt, sodass die Farbwiedergabe optimal ist.

Über Emergent Vision Technologies

Logo Emergent Vision Technologies 300x110

Hier ist eine Zusammenfassung dessen, worum es bei Emergent geht…

  • 10+ Auszeichnungen für Innovation und Pionierarbeit in der Hochgeschwindigkeits-GigEVision-Imaging-Bewegung
  • 10+ Jahre Versand 10GigE Kameras mit mehr als 140 Modellen
  • 5+ Jahre Versand 25GigE Kameras mit mehr als 55 Modellen
  • 2+ Jahre Versand 100GigE Kameras mit mehr als 16 Modellen
  • Leistungsführer in der Kameratechnologie
  • Fokussiert auf Highspeed-Ethernet/GigEVision
  • Konzentriert sich darauf, die Verarbeitung von Hochgeschwindigkeits-Bilddaten zu ermöglichen
  • Bereichsscan , Zeilenscan für
  • UV-, NIR-, polarisierte, Farb-, Mono-Modelle für multispektrale Anwendungen
  • Emergentes eSDK für volle Anwendungsflexibilität
  • Emergent eCapture Pro für eine sehr umfassende Softwarelösung
  • Umfassendste Produktpalette und Unterstützung für Hochgeschwindigkeits-Imaging-Anwendungen
  • Jede Geschwindigkeit, jede Auflösung, jede Kabellänge
  • Jetzt verfügbar!

Wir sind ein mehrfach preisgekröntes Unternehmen mit Schwerpunkt auf Hochgeschwindigkeits-GigEVision-Produkten.

Wir haben viele Jahre Produktversand in verschiedenen Geschwindigkeiten von 10GigE bis zu 100GigE.

Wir konzentrieren uns stark auf die Bereitstellung von End-to-End-Technologien und Support für die Anwendungen unserer Kunden.

Wir können die meisten Anwendungsanforderungen erfüllen.

Schließlich sind die vorgestellten Produkte jetzt verfügbar.

Übernahme von 10GigEVision und höher

Hier ist eine kurze Momentaufnahme der Einführung von GigEVision-Produkten mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten 10GigE bis zu 100GigE. Emergent hat gezeigt, wie Spitzenleistungen erzielt werden können, und viele Märkte einschließlich der Bildverarbeitung für den Einsatz solcher Technologien geöffnet. Einige Unternehmen nutzen gerade jetzt unsere Bemühungen zur Veröffentlichung von 25G- und schnelleren Produkten, aber es ist noch ein weiter Weg, um ratifizierte und leistungsstarke Produkte herauszubringen.

Übernahme von 10GigEVision und höher

Abbildung: Emergent Vision Technologies ist der erste Anbieter von Kameras, die auf 10GigE-, 25GigE-, 50GigE- und 100GigE-Schnittstellen basieren.