Smarte KI-Kamera für Objekt-Klassifizierungen mit bis zu 300fps

Mit den AX Smart Cameras präsentiert Baumer seine ersten smarten Industriekameras. Diese verbinden Nvidia Jetson Nano bzw. NX Module mit Sony CMOS-Sensoren zu einer frei programmierbaren Bildverarbeitungsplattform für Industrie-4.0- und KI-Anwendungen.

 Die frei programmierbaren AX Smart Cameras kombinieren robuste Industriekameraqualität, Nvidia Jetson KI-Module und Sony CMOS-Sensoren zu einer frei programmierbaren verarbeitungsplattform. (Bild: Baumer Holding AG)
Die frei programmierbaren AX Smart Cameras kombinieren robuste Industriekameraqualität, Nvidia Jetson KI-Module und Sony CMOS-Sensoren zu einer frei programmierbaren verarbeitungsplattform. (Bild: Baumer Holding AG)


Die neuen Smart Cameras vereinen hochwertige Bildaufnahmen und leistungsstarke Bildverarbeitung in einem industrietauglichen Gehäuse. Die intelligenten Kameras vereinfachen den Einstieg in die industrielle Bildverarbeitung und erleichtern die Umsetzung aktueller Aufgabenstellungen wie die Integration von KI und Deep Learning sowie die Einbindung in Industrie 4.0-Umgebungen. Unterstützt wird dies durch einfach nutzbare SDKs wie TensorFlow und Caffe. Auch speziell auf Anwendungsfälle trainierte KI-Modelle, die Aufgaben wie Schüttgutüberwachung oder Lageerkennung von Objekten in Bildverarbeitungsanwendungen übernehmen, unterstützen diesen Trend. Jedoch sind klassische CPUs für die Arbeit mit neuronalen Netzen wenig geeignet. Daher wird oft auf leistungsstarke GPUs oder speziell optimierte, anwendungsspezifische ASICs zurückgegriffen. Die AX Smart Cameras integrieren beides direkt und sind dazu mit der Nvidia Jetson Plattform ausgestattet, die neben einer performanten GPU auch speziell auf KI ausgelegte ASICs in Form von DLA Cores (Deep Learning Accellerator Kerne) bereitstellt. So erreichen sie bei KI-gestützter Objekt-Klassifizierung bis zu 300fps. Neben KI-Aufgaben können die Smart Cameras auch für klassische Bildverarbeitung genutzt werden. So können beispielsweise Fehlerbilder JPEG-komprimiert und direkt in die Cloud gesendet werden, um dort das bestehende neuronale Netzwerk weiter zu trainieren und zu verbessern. Ein weiterer Vorteil: dank Linux-basiertem Ansatz ist die Programmiersprache entsprechend der Applikation frei wählbar, Bildverarbeitungsbibliotheken oder APIs von Drittanbietern sind zudem flexibel nutzbar, aber auch eigene Algorithmen geschützt einsetzbar.

 Um eine einfache und schnelle Systemintegration sowie einen flexiblen Datenaustausch zu unterstützen, steht eine Vielzahl an Schnittstellen zur Verfügung. (Bild: Baumer)
Um eine einfache und schnelle Systemintegration sowie einen flexiblen Datenaustausch zu unterstützen, steht eine Vielzahl an Schnittstellen zur Verfügung. (Bild: Baumer)

Edge-Processing für Losgröße 1

Ihre volle Stärke spielen die AX Smart Cameras als Messmittel oder zur Qualitätskontrolle in Industrieanlagen aus, die verschiedene Produktvariationen flexibel herstellen oder mit Losgröße 1 produzieren. So können zum Beispiel die benötigen Informationen zum jeweiligen Prüfobjekt direkt aus der Cloud bezogen werden, um kundenspezifische Merkmale zu kontrollieren. Das anschließende Ergebnis kann dann an die SPS kommuniziert werden. Erfolgt die Datenverarbeitung direkt in der Kamera, spricht man von Vision-at-the-Edge. Um mithilfe von Edge-Processing gegenüber dem klassischen Kamera-PC-System Bandbreite zu reduzieren und zusätzliche Komponenten wie Industrie-PC, Kabel oder Interface-Karten einzusparen, verfügen die Smart Cameras über standardkonforme Schnittstellen für Ethernet, RS232, USB 3.0 und HDMI.

Bildverarbeitungsplattform für Heute und Morgen

Getrieben durch die Trends KI und Deep Learning sowie Industrie 4.0 und Edge-Processing, wird sich der Bildverarbeitungsmarkt auch in den nächsten Jahren stark verändern. Viele Aufgaben, die heute noch mit klassischen Kamera-PC-Systemen gelöst werden, können zukünftig mithilfe von frei programmierbaren Bildverarbeitungsplattformen wie den AX Smart Cameras einfacher umgesetzt werden. Entscheidend zum Erfolg beitragen werden dabei die Rechenleistung der Nvidia Jetson KI-Module, die Offenheit des Systems und die Nutzung etablierter Standards, damit Programmierer bestehende Bibliotheken, Tools und KI-Modelle einfach nutzen können. Kombiniert mit einem industrietauglichen und thermisch perfekt abgestimmten Design, einer Vielzahl von Schnittstellen sowie hoher Bildqualität auf Basis der Sony CMOS-Sensoren, bilden die Smart Camera von Baumer hierfür die ideale Bildverarbeitungsplattform.

www.baumer.com/smart-cameras

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