GPU entlastet CPU

Echtzeit-Bildverarbeitung mit Framegrabbern

Mit dem Aufkommen größerer und schnellerer Bildsensoren rückt CoaXPress für die Bildverarbeitung immer stärker in den Fokus. Während CameraLink zwar derzeit das populärste Highspeed-Interface ist, bleibt das ‚Problem‘, dass seine Leistungsfähigkeit mit 850MB/s eingeschränkt ist. Die leistungsfähigsten Kameras liefern heutzutage aber bis zu 2,5GB/s, was bis zu 230x schneller ist, als bei analogen Kameras früherer Zeiten.
Allerdings soll die CPU bei diesen Datentransferraten weiterhin ‚frei‘ für die eigentliche Bildverarbeitung bleiben. Neben einer Vielzahl von Framegrabbern hat BitFlow in der Vergangenheit eine Reihe von APIs (Application Programming Interface) entwickelt, damit der Anwender gängige Bildverarbeitungs-Software wie z.B. Halcon (MVTec), VisionPro (Cognex), Matlab (Mathworks) oder StreamPix (Norpixs), direkt einsetzen kann. Mit dem Wunsch nach höherem Bilddaten-Durchsatz musste allerdings ein neuer Partner gesucht werden, der sich mit der schnellen Datenverarbeitung von Bildern auskennt und hilft, eine entsprechende Software zu entwickeln. Mit der Firma Nvidia, welche die ‚GPU Direct for Video‘-Technologie anbietet, wurde dieser Partner nun gefunden. Die neue Technologie ermöglicht Hardware (z.B. Framegrabbern) die direkte Kommunikation mit den GPUs von Nvidia. Im Wesentlichen bedeutet dies die Eliminierung von zeitlichen Verzögerungen, wodurch Echtzeit-Bildverarbeitung zur Realität wird. Die neue Technologie wurde bereits in dem Cyton CXP4 Framegrabber eingesetzt. Dieser wurde erstmals 2013 vorgestellt und erlaubt die Erfassung großer Bilder bei gleichzeitigem Direct Memory Access (DMA) direkt zur GPU. Auf der Vision Show in Boston wurde im Frühjahr diese Technologie erstmals live gezeigt: Die GPU entwickelt dabei ein einziges ‚High Dynamic Range‘-Bild (HDR) aus einer Sequenz von drei Bildern mit drei verschiedenen Belichtungszeiten. Dies ist eine sehr rechenintensive Applikation, die keine CPU allein bewältigen kann. Das Ergebnisbild wird daher direkt von der Grafikkarte und nicht der CPU erstellt. Viele Firmen, die mehr Daten-Durchsatz ohne Totzeiten benötigen, sehen hier eine Lösung ihrer Probleme. Nach erfolgreichen Beta-Tests ist die offizielle Freigabe der Produkte noch im Laufe dieses Jahres geplant.