Kamera für große Aufgaben

Kamera für große Aufgaben

Eine Kamera für große Aufgaben

Der größte Teil der Bildverarbeitung findet heute in der Klasse bis 5MP und Bildsensoren bis maximal 1″ statt. Dort kommen vermehrt die neuen CMOS-Sensoren zum Einsatz, die ein ab Werk eingebranntes Feature Set mitbringen, wodurch die Anbieter- und ´Me-Too-Dichte´ immer kompakter wird. SVS-Vistek geht nun ambitionierte Wege abseits vom Massen-Markt und legt eine neue Kameraserie mit höchstauflösenden CCD-Sensoren auf. Bereits das erste Modell lässt Kunden mit aufwändiger Bildverarbeitung aufhorchen.

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(Bild: SVS-Vistek GmbH)

Die SHR47 ist das Flaggschiff der neuen SHR-Serie und liefert exzellente Bilder. Die hohe Auflösung von 47MP ist für jegliche Bildverarbeitung eine Herausforderung, aber es gibt Aufgaben die mit jedem Pixel mehr im Bild immer effizienter werden. Das Aufspüren kleinster Details in großen Flächen ist die Domäne der neuen Kamera. Mit einer Auflösung von 8.880×5.034 Pixel werden manche Anwendungen sogar erst möglich. Das Konzept der mechanisch, optisch und elektronisch äußerst hochwertigen Kamera entstand auf der Basis von Kundenanforderungen. Dies führte zu überraschenden Lösungen, wie dem zusätzlich extern kühlbaren Sensor. Zudem gelang auch ein überzeugendes CCD-Tap-Balancing,  eine herausfordernde Aufgabe bei bis zu 16 Verstärkern und A/D-Wandlern.

 

Unterstützung von Shading Maps

Verwendet wurde der Progressive Scan CCD-Sensor KAI-47051 von ON Semiconductor. Er verfügt über große quadratische Pixel mit 5,5µm Kantenlänge und verspricht damit ein sehr rauscharmes Bild. Viele dieser Pixel ergeben zusammen eine Bilddiagonale von 56,7mm bei einem nah am Sensor sitzenden M72-Objektivflansch. Die nah am Sensor sitzende Fassung ermöglicht den Einsatz spezieller Optiken und macht bereits von außen klar, dass die Kamera für große Aufgaben konzipiert ist. Aber auch bei den inneren Werten kann sie überzeugen: Hochwertige 16Bit-A/D-Wandlung, ROI, LUT support und 256MB Burst Mode Buffer sind durchaus gehobener Standard heutzutage. Die Liebe zum Detail zeigt sich dann in der Unterstützung von Shading Maps (verlustarme Objektivshading Korrektur noch im Sensor), welcher bei dem großen Sensor (und damit den nicht minder großen Optiken) eine besondere Bedeutung zukommt. Auch beim Interface wird nicht gespart: Camera Link 80 oder double CoaXPress mit bis zu 200m Kabellänge sind High-End und ermöglichen bis zu 7fps bei voller Auflösung.

(Bild: SVS-Vistek GmbH)

(Bild: SVS-Vistek GmbH)

Saubere Triggerverarbeitung

Ein Highlight ist das integrierte I/O-Konzept. SafeTrigger ist eine Kombination aus Hard- und Software für die saubere Triggerverarbeitung bis 24V. Diese Kombination sorgt auch bei Peaks und Einstrahlungen in schwierigem Umfeld für sichere Bildauslösung. Vier PWM-Leistungstreiber ermöglichen den direkten Anschluss von LED-Blitzbeleuchtungen ohne zusätzlichen Controller. Eine programmierbare Logik mit Sequenzer vervollständigt das I/O-Paket, das den Kunden beim Einsatz der Kamera von der Suche nach externen Komponenten befreit.

Convolutional Neural Networks

Doch wer benötigt solch eine High-End- Kamera? „Die Anfragen kommen aus erstaunlich vielen Bereichen“, so Andreas Schaarschmidt, CMO bei SVS-Vistek. „Auf Anfragen aus der Displayfertigung, der Oberflächeninspektion und der Luftbilderstellung waren wir vorbereitet. Einige Kunden jedoch setzen die Kamera in Verbindung mit hochwertig abbildenden Objektiven auch als riesiges Mikroskop mit einer Auflösung von bis zu 1,2µm ein. Selbst die normalerweise begrenzte Tiefenschärfe verliert mit telezentrischen Objektiven ihren Schrecken. Das stellt in punkto Bildfeld und Kontrast alles in den Schatten was die bisherige Mikroskopie leisten kann und das zu einem sensationellen Preis/Leistungsverhältnis. Hier beginnt eine komplett neuartige Art der Mikroskopie mit bisher ungekanntem Detailreichtum und riesigen Bildfeldern zu entstehen. Die Einsatzmöglichkeiten dieser Kamera sind bei weitem noch nicht ausgelotet.“ Ein weiteres Einsatzfeld ist gerade in aller Munde: Bildverarbeitung mit Convolutional Neural Networks. Das ist zwar bei den riesigen Bildern der SHR47 wegen begrenzter CPU-Power noch etwas ambitioniert, aber Google macht vor, dass Parallel Deep Learning auch in der Cloud lösbar ist und es gibt bereits erste kommerzielle Lösungen. Die Kombination riesiger Bildfelder mit generischer Mustererkennung hat in der Vision-Branche unbestreitbar einen gewissen Charme.

SVS-Vistek GmbH
www.svs-vistek.com

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