Embedded-Vision-Steuergerät
Neben der Funktion als Tiefensensor ist die DC-SVP auch ein vollständiges Steuergerät mit einer Echtzeit-Bildverarbeitung. Auf der Kamera läuft ein Linux-Betriebssystem und diverse Interfaces zur Ansteuerung externer Komponenten sind bereits implementiert. Dabei ist die Kamera als offene Plattform ausgelegt. Systemintegratoren und Anwender können ihre Applikationen direkt auf einer der CPUs der Kamera laufen lassen. Über eine API werden die Bild- und Tiefeninformationen der Applikation bereitgestellt. Eine weitere externe Recheneinheit ist meist nicht erforderlich. Mit den Interfaces der Kamera können z.B. Aktuatoren direkt angesteuert werden. Hier eignen sich besonders die 16GPIO Leitungen, mit denen auch IIC, SPI und UART Interfaces realisiert werden können. Die Speicherung von Daten und Programme auf der Micro-SD Karte ist über die Mechanismen des Linux Dateisystems möglich. Die Entwicklung von Anwendungen ist durch Linux mit der zugehörigen Tool-Chain durchführbar. Die Bilddaten werden direkt in der FPGA Logik verarbeitet und zusammen mit der Tiefenkarte in einen gemeinsamen Speicher geschrieben. Ein Treiber im Betriebssystem verwaltet die FPGA-Logik und dient als Schnittstelle für die Software-Funktionen der Kamera. Neben der Belichtungssteuerung läuft in der Software auf der Kamera auch die Online-Kalibrierung. Die Software steuert zudem die Kommunikation mit externen Komponenten über die Funktionen des Betriebssystems. Grundsätzlich ist die Ausführung der Software an das Timing der Bildaufnahme gekoppelt. Langsamere Prozesse ohne Echtzeit-Anforderungen können vom Bildzyklus entkoppelt werden.
SLAM/3D-Rekonstruktion
Für mobile Systeme, oder wenn eine kabelgebundene Datenverbindung nicht möglich ist, kann über USB ein WLAN oder LTE Adapter angeschlossen werden, die direkt von Linux unterstützt werden. Die Leistungsaufnahme der kompakten Kamera (120x63x21mm) beträgt weniger als 7W inklusive Bildsensoren, aller Rechenfunktionen und Kommunikation. Damit sind Anwendungen in mobilen und batteriebetriebenen Systemen sehr gut möglich. Für die Inbetriebnahme und Konfigurationsteht eine Windows-basierte Anwendung zur Verfügung. Mit dieser können die Bild- und Tiefendaten auch in 3D visualisiert werden. Für eine Anbindung an Kundensysteme ist eine C++ API vorhanden. Mit dieser kann die Kamera über Ethernet angesteuert werden. Die Software und Embedded Vision Funktionen der Kamera werden kontinuierlich weiterentwickelt. Eines der nächsten Features wird ein SLAM/3D Rekonstruktions-Verfahren sein. Damit kann aus der Bewegung der Kamera ein genaues Umfeld-Model erzeugt und die Kamera relativ zu diesem Modell lokalisiert werden.
