Den Turbo eingeschaltet
Entwicklungsumgebung sorgt für deutliche Zeitersparnis
Mit Common Vision Blox 2016 steht Bildverarbeitungsanwendern eine neue Version der Entwicklungsumgebung CVB zur Verfügung. Wichtigste Neuerungen sind die Beschleunigung der Datenraten bei GigE-Vision-Systemen durch TurboDrive, der Support von Windows 10 mit GigE-Vision-Filtertreiber, der neue Algorithmus zur Objekterkennung CVB Polimago sowie die Unterstützung weiterer Plattformen und Betriebssystemen.
Zeitersparnis während der Entwicklungsphase und beim Einsatz der Software lautet häufig die Hauptforderung von Anwendern an Bildverarbeitungsbibliotheken. Das neue Release erfüllt diesen Wunsch in mehrfacher Hinsicht.
CVB und TurboDrive
GigE Vision erlaubt laut Spezifikation die Übertragung von bis zu 100Mbyte/s, was in Zeiten von ständig zunehmenden Auflösungen und Geschwindigkeiten zu Engpässen führen kann. Für den Anwender bleibt als Alternative somit nur die Umstellung auf Schnittstellen wie CameraLink (CL) oder CoaXPress (CXP). Beide Technologien haben jedoch den Nachteil, dass sie keine absolut sichere Datenübertragung garantieren, was GigE Vision durch die integrierte Package-Resend-Funktionalität erreicht. Zudem erfordern CL und CXP eine zusätzliche Bilderfassungskarte, und darüber hinaus ist im Fall von CL die Kabellänge eingeschränkt. Mit der zum Patent angemeldeten Technologie TurboDrive hat Teledyne Dalsa vor Kurzem eine Möglichkeit vorgestellt, die Datenraten bei GigE Vision-Systemen über dem GigE-Maximum zulässt. In Anwendungen kann somit eine Durchsatzerhöhung zwischen 120 und 235% erzielt werden, ohne die Datenübertragungssicherheit von GigE Vision zu verlieren. Basis dieser Beschleunigung ist die Datenkodierung in TurboDrive. Die Technologie berücksichtigt die Entropie von Bildern und die Redundanz von Sensordaten, um Pixelinformationen auch nach der Kodierung ohne Verlust abzubilden. Da jedes Pixel nach der Kodierung durch weniger Bits als zuvor dargestellt wird, lassen sich mehr Bildinformationen in der gleichen Zeit übertragen. Die TurboDrive-Funktionalität steht Anwendern von CVB 2016 und der zugehörigen CameraSuite nun zur Verfügung.
Bereit für Windows 10
Ein weiteres Alleinstellungsmerkmal ist ein GigE-Vision-Filtertreiber für Windows 10, der derzeit nur von Stemmer Imaging verfügbar ist. Integriert sind auch Treiber für Schnittstellen wie USB3 Vision, GigE Vision, CL, CXP usw. Durch die Unterstützung von Schnittstellen wie USB3 und GigE Vision auf ARM- und Intel-basierenden Hardwareplattformen stellt CVB ein unabhängiges und flexibles SDK für die Bildverarbeitung dar und gibt Anwendern alle Freiheiten, wenn sie eigene Algorithmen benutzen möchten, sich aber nicht mit der Treiberebene befassen wollen.
Mustererkennung und Posenschätzung
Das Bildverarbeitungs-Tool Polimago erweitert CVB um ein Werkzeug zur schnellen und robusten Mustererkennung und Posenschätzung. Durch das automatische Erstellen von Trainingsbildern reduziert sich der Aufwand während des Anlernens erheblich. Damit eine Mustererkennung unter realen Bedingungen zuverlässig funktioniert, muss das Trainingsmodell eine ausreichende Variabilität aufweisen. Werden geometrische Transformationen wie Drehungen, Größenänderungen, Verkippungen, Verdeckungen oder Änderungen in der Beleuchtungssituation bereits in der Trainingsphase angelernt, steigt die Erkennungsrate im späteren Prozess. Bislang war der Aufwand für das Anlernen variabler Trainingsbilder sehr hoch, wenn die möglichen geometrischen Transformationen umfassend in die Lernmenge einfloßen. Mit Polimago wurde ein Mustererkennungs-Tool entwickelt, das seinen Anwendern in der Trainingsphase Zeit spart: Der Algorithmus generiert während des Anlernens künstliche Ansichten des Modells, um die verschiedenen Lagen eines Bauteils in der Realität zu simulieren. So lernt er die Variabilität des vorliegenden Musters und kann das Trainingsbild selbst bei unterschiedlichen Ansichten mit höherer Erkennungsrate identifizieren. Das neue Tool wird als optionales Modul der CVB-Bibliothek angeboten und erlaubt neben der verbesserten Anlernphase auch eine besonders hohe Ausführungsgeschwindigkeit, die den Einsatz in Echtzeit-Anwendungen ermöglicht.
Plattformen & Betriebssysteme
Bezüglich der Hardwareunterstützung erweitert CVB 2016 die bereits bestehenden Möglichkeiten um ARM-Plattformen sowie um Odroid System on Chip-Varianten (SoC) wie z.B. Samsung Exynos5422. Diese enorm günstigen Systeme basieren z.B. auf Cortex A7- oder A15-Prozessoren mit bis zu 2GHz und Octa Core-CPUs, die hochperformante Bildverarbeitung auf extrem kompakten und flexiblen Plattformen ermöglichen. Auf der Seite der Betriebssysteme deckt die neue Version 32 und 64Bit unter Windows und Linux (Ubuntu, Mint, Kubuntu) ab. Auch das OpenEmbedded Linux-Betriebssystem Yocto, das eine individuelle Zusammenstellung der OS-Bestandteile und damit eine Optimierung des Footprints des Systems erlaubt, wird unterstützt, ebenso wie Multi-Kamerasysteme. Zudem steht mit dem Test- und Benchmark-Programm CVB Viewer eine leistungsfähige Möglichkeit zur Analyse der Bilderfassung zur Verfügung. Eine weitere Neuerung ist das Code-Grading im Barcode-Lese-Tool CVB Barcode. Diese Funktionalität liefert für 1D- und Datamatrix- sowie für QR-Codes Informationen zur Qualität gelesener Codes.
