The smart camera people

1. The smart camera people

2. Wer ist VC: Vision Components ist 1996 gegründet worden und verfügt über ein weltweites Distributionsnetz. Mit mehr als 30.000 verkauften Systemen finden sich unter den Kunden zahlreiche erste Adressen internationaler Industriefirmen, wie Siemens, Infineon, Sony, Schott Glas, 3M, BMW, Daimler Chrysler, Bosch, um nur einige zu nennen. Der Inhaber und Geschäftsführer, Michael Engel, ist einer der Pioniere der industriellen Bildverarbeitung und verfügt über eine langjährige Erfahrung als erfolgreicher Unternehmer in dieser Branche.

3. Was macht VC: Vision Components ist innovativer Hersteller von intelligenten Kameras für die industrielle Bildverarbeitung. Die Kameras beinhalten zusätzlich zu ihrem Bildsensor die volle Funktionalität eines herkömmlichen Bildverarbeitungssystems, d.h. Framegrabber, Bildspeicher, Prozessor, SPS-kompatible Schnittstellen, usw. auf kleinstem Raum. Ein PC wird nicht mehr benötigt. Diese innovative Technologie ist ca. 50 mal kompakter und ca. zehn mal preiswerter als die herkömmliche Technologie mit PC und Framegrabber bei vergleichbarer Leistung.

4. Die Märkte: Unsere Kunden sind Systemintegratoren, OEMs und VARs. Die Systeme werden hauptsächlich im Maschinenbau, und in der Qualitätssicherung eingesetzt, ebenso aber auch in der Sicherheitstechnik. Bevorzugte Anwendungen sind: Messtechnik, Qualitäts- und Vollständigkeitskontrolle, Sortieren und lagerichtiges Zuführen, Lesen von Barcode, 2D Matrix-Code und Schrift sowie Zutrittskontrolle (Biometrik). Bildquelle:V&C Bildquelle:V&C Bildquelle:V&C

5. Was ist eine Smart Kamera? Eine intelligente Kamera sieht wie eine Standardkamera aus, wobei es sich um ein gänzlich anderes Produkt handelt: Sie beinhaltet: • CCD-Sensor • Framegrabber • Bildspeicher • schnellen Prozessor (DSP) • PLC I/Os (24V) • Schnittstelle (Serial RS232/Ethernet) • SVGA Video Output

6. Unsere Philosophie: Wir haben uns auf die Entwicklung und Produktion von intelligenten Kameras spezialisiert. Dadurch können wir unseren Kunden modernste Technologie in hoher Qualität preiswert anbieten. Standardlösungen und kundenspezifische Applikationslösungen werden von unseren kompetenten Systempartnern angeboten, die wir unseren Kunden auf Wunsch gerne vermitteln. Sehr kurze Lieferzeiten – auch bei größeren Stückzahlen – sind unsere Stärke.

7. Besonderheiten von VC-Smartkameras • Belichtungszeit- und Gainsteuerung • Ultra-Kurzzeitshutter (ab 5 sec) • Jitterfreie externe Bildtriggerung • Erfassung extrem schneller Vorgänge (z.B. Druckindustrie) • Direkte Bildausgabe auf SVGA-Monitor

8. Dreichip: Spezialobjektive nötig Empfindliche Justage nötig Farbabweichungen und Farbsäume Dreichip- oder Einchipkamera • Einchip: • Geringere Ortsauflösung • Vermischung von Ortsauflösung und Farbauflösung • Farbsäume und Farbartefakte (keine Farbabweichungen)

9. Einchipkamera: Bayerpattern

10. 3x3 Interpolation G22 = ¼ (G12+G32+G21+G23) R22 = ¼ (R11+R13+R31+R33) Funktioniert gut bei geringen Änderungen im Bild Probleme bei Kanten, Linien und feinstrukturierten Mustern

11. Definition der Aufgabenstellung • Mit einer Farbkamera muss es leicht möglich sein, Grauwertverfahren anzuwenden • Die Kamera sollte eine möglichst hohe Ortsauflösung für die Grauwerte besitzen

12. Lösung • Speicherung von Luminanz und Chrominanz (YCbCr) • 5x5 Verfahren statt 3x3, d.h. Pixelnachbarschaft von 25 Pixeln statt 9

13. Resultate Schwarz/Weiß 3x3 5x5 5x5: beträchtliche Steigerung der Auflösung und größtmögliche Reduzierung von Farbartefakten

16. Linien-auflösung

18. Auflösung Schwarz / Weiß

20. Kamerakonzept • Aufnahme des Bayerpatterns wie bei S/W • Konvertierung in Farbraum durch Software (auch von Teilbildern) • Anzeige auf SVGA Monitor durch Konvertierungsprogramm im Hintergrund • Unterstützte Anzeigemodi: • GREY, BAYER, BAYERGREY, RGB, YCbCr

21. Software • Konzept der Bildvariable erweitert auf Farbe • typedef struct • { • U8 *st; /* start address */ • U32 type; /* type of image */ • I32 dx; /* horizontal width */ • I32 dy; /* vertical width */ • I32 pitch; /* memory pitch */ • U8 *ccmp1; /* color component 1 */ • U8 *ccmp2; /* color component 2 */ • } image; • type = GREY, BAYER, RGB, YCbCr444, YCbCr411, YUVnorm, IHS

22. ColorLIB • WhiteBalanceValues calculate white balance values • init_color_lut initialize color input LUT • init_color_tableinitialize software color lookup-table • clut_bayer bayer color lookuptable operation • init_LUT_gamma init image output LUT using gamma correction • BayerToGrey Bayer Pattern to Grey conversion • BayerToRGB Bayer Pattern to RGB conversion • BayerToYCbCr Bayer Pattern to YCbCr conversion • RGB_YCbCr RGB to YCbCr color conversion • YCbCr_RGB YCbCr to RGB color conversion • YCbCr_NORM YCbCr to normalized YCbCr conversion • NORM_YCbCr normalized YCbCr to YCbCr conversion • RGB_IHS RGB to IHS (HSI) color conversion • color_histo color histogram of a color image variable • hue_histo hue histogram • display_chisto display color histogram • color_classify color classification

23. Die VC20xx - Serie Die Hardware: VC20xx - Serie • Echtzeit- und Multitaskingfähig • 12 Modelle mit 640x480 bis 1280x1024, S/W und Farbe, mit RS232 oder 100MBit Ethernet • Bis 110Hz Bildfrequenz

24. Die VC20xx - Serie • SVGA (600x800) oder XVGA (1280x1024) Video Output • Serielle RS232 115,200 (Außer VC2048) • High speed 100 Mbit Ethernet TCP/IP (außer VC 2028) • 4 digitale 24V Inputs und 4 Outputs • Highspeed shutter bis zu 5µsec! • Abmessungen: 110x50x36mm, Gewicht < 500g • High Speed Trigger Input / Output (außer VC2028) • jitterfreie Bildtriggerung mit konstanten 40µsec Aufnahmeverzögerung – üblich sind 0 bis 62 µsec Jitter !

25. Die VC40xx - Serie Die Hardware: VC40xx - Serie • Neueste Gehäusekamera- Generation mit 3200 MIPS! • RS232 UND 100MBit Ethernet Schnittstelle • 4 MB Flash, 32 MB RAM, 128MB SD-Card als Standard • Einstiegsvarianten ohne VGA Ausgang und kompakterem Gehäuse zu konkurrenzlosem Preis!

26. Übersicht VC20xx VC40xx Smart Kameras

27. Inspektion von bedruckten Flaschendeckeln Quelle:

28. Druckbildkontrolle Quelle:

29. Labelinspektion Quelle:

30. VISION COMPONENTS GmbH Ihr kompetenter Partner in Sachen Smart Kameras und industrielle Bildverarbeitung! Bei Interesse stehen wir Ihnen jederzeit gerne zur Verfügung: Ottostrasse 2 76275 Ettlingen Tel. 07243 / 21 67 -0 Fax 07243 / 21 67 -11 sales@vision-components.de www.vision-components.de