Bild 2 | Der Funktionsumfang von IDS NXT Inferenzkameras kann nach dem nächsten Entwicklungsschritt durch Apps und CNNs ganz nach Bedarf erweitert werden. (Bild: IDS Imaging Development Systems GmbH)
Eigener KI-Core
IDS hat für den FPGA der intelligenten NXT Kameraplattform einen eigenen KI-Core, namens deep ocean core entwickelt, der vortrainierte neuronale Netze hardwarebeschleunigt ausführt. Das macht die vollwertigen Industriekameras zu leistungsstarken Inferenzkameras, die KI im industriellen Umfeld sinnvoll nutzbar machen. Bildanalysen finden dezentral statt, wodurch sich Bandbreiten-Engpässe in der Übertragung vermeiden lassen. Die NXT Kameras können, was Genauigkeit und Geschwindigkeit von KI-Aufgaben angeht, mit modernen Desktop CPUs Schritt halten – bei gleichzeitig geringerem Platz- und Energieverbrauch. Durch die Wiederprogrammierbarkeit des FPGAs ergeben sich zusätzlich Vorteile. Durch die perfekte Abstimmung der IDS-eigenen Software und Hardware, kann der Anwender die maximale Inferenzzeit zudem selbst vor dem Training bestimmen. NXT lighthouse kümmert sich daraufhin, um optimale Trainingseinstellungen unter Berücksichtigung der KI-Core-Performance der Kamera. Damit erwarten den Anwender bei der späteren Ausführung der Inferenz keine Überraschungen, wodurch zeitraubendes Nachjustieren und Nachtrainieren entfällt. Das NXT System bleibt damit außerdem für den Anwender, einmal integriert, immer 100% kompatibel und konsistent in seinem Verhalten. Gerade bei industriell zertifizierten Anwendungen ist das von Vorteil.
Durch die leistungsfähige Hardware ist die Embedded Vision Plattform weit mehr als eine reine Inferenzkamera für die Ausführung von neuronalen Netzen. Der Funktionsumfang der CPU-FPGA Kombination wird im nächsten Entwicklungsschritt mittels Vision Apps vom Anwender je nach Bedarf erweiterbar werden. Wiederkehrende Vision-Aufgaben lassen sich dann schnell einrichten und wechseln. Auch ein flexibel agierender Bildverarbeitungsablauf ist dann realisierbar. Aufgenommene Bilder durchlaufen z.B. zuerst eine Vorverarbeitung, bevor eine recht simple und schnelle Klassifizierung IO/NIO-Teile sortiert. Bei Auftreten von Fehlern kann in Millisekunden ein weitaus komplexeres neuronales Netz nachgeladen werden, um die Fehlerklasse viel detaillierter zu bestimmen und die Ergebnisse an eine Datenbank übermitteln. Per App-Entwicklungskit sind maßgeschneiderte Lösungen einfach realisierbar. Anwender können damit individuelle Vision Apps selbst erstellen und auf NXT-Kameras installieren und ausführen.
Fazit
Mit NXT ocean stellt IDS eine Hardware-Software-Kombination vor, die optimal aufeinander abgestimmt ist. Intelligente Erkennungsvorgänge und Automatisierung in vielen Anwendungsgebieten werden vereinfacht bzw. erstmalig möglich. In wenigen Schritten und ohne Programmierkenntnisse lassen sich KI-basierte Bildverarbeitungslösungen erstellen und ausführen. Mit der Trainingssoftware NXT lighthouse ist der Hersteller bewusst in die Cloud gegangen, um Speicherplatz und Trainingsperformance auf die Anforderungen der Anwender skalieren zu können. Zudem müssen keine Update- und Wartungsphasen eingeplant werden, um von kontinuierlichen Verbesserungen zu profitieren. Für den Einstieg in die KI-basierte Bildverarbeitung bietet die Firma zudem ein Inferenz-Starter-Paket mit allen benötigten Komponenten an.
