Gesteigerte Kompatibilität

 Die GenAPI vermittelt gerätespezifische Registeradressen durch definierte Feature-Namen. (Bild: IDS Imaging Development Systems GmbH)

Bild 2 | Die GenAPI vermittelt gerätespezifische Registeradressen durch definierte Feature-Namen. (Bild: IDS Imaging Development Systems GmbH)

Systemarchitektur

Auch wenn aktuelle Vision-Kameras mit GigE Vision bzw. USB3 Vision-Schnittstellen auch ohne ein herstellerspezifisches Softwarepaket funktionieren, bleibt die grundlegende Systemarchitektur notwendigerweise erhalten und muss auf einem System vorhanden sein. Die Hardware-Ebene baut auf bekannte Technologien und Anschlusstechniken zur Übertragung von Kameradaten und Kommunikationsprotokollen (z.B. USB, Gigabit Ethernet). Gerätenahe Software (Treiber und Userspace-Bibliotheken) vermittelt mit einem API zwischen dem Transportkanal der Kamera und der Benutzeranwendung. Mit GenICam als Basis erfolgte an mehreren Schnittstellen der Systemarchitektur eine Standardisierung, wodurch mehrere klar definierte und dokumentierte Ansatzpunkte für die Verwendung von Vision-Standard-Kameras geschaffen wurden. Mit GenICam (Generic Interface for Cameras) als Vermittler zwischen Benutzeranwendung und Gerätesoftware wird die Vielzahl von herstellerspezifischen Programmierschnittstellen auf eine einzige allgemeingültige beschränkt. GenICam abstrahiert den Zugang zu allen Kamerafunktionen hersteller- und transport-protokollübergreifend. Die verfügbaren Funktionen werden zur Verwendung bereitgestellt, ohne sie selbst zu kennen. Das macht sie zur idealen Anwendungsbasis, wenn es um Features geht, die sich mit jedem Kameramodell ändern oder durch Firmware-Updates erweitern können. Durch die Einführung von Protokollen wie GigE Vision und USB3 Vision auf der Transportebene musste auch ein Umdenken bei der Kamerafirmware stattfinden. Kameras mit standardisierten Transportprotokollen, die von den AIA-Mitgliedern definiert werden, sprechen eine einheitliche Sprache gegenüber der Gerätesoftware. Damit bricht auch die strikte Zusammengehörigkeit zwischen Kamerafirmware, Übertragungsprotokoll und Gerätesoftware auf. Die Kamera wird unabhängig von einer einzigen Herstellersoftware.

Herstellerunabhängige GenTL

Vision-kompatible Kameras können jetzt mit einem herstellerunabhängigen Generic Transportlayer (GenTL) betrieben werden. Die GenAPI (Generic Application Programming Interface) ermöglicht das Auflisten und die Konfiguration der verfügbaren Kamerafeatures durch die Analyse der standardkonformen XML-Datei der Kamera. Der Inhalt dieser Datei beschreibt alle implementierten Kamerafeatures in einer Syntax, die im GenAPI Modul der GenICam Spezifikation definiert ist: Funktionsnamen, Parameterlisten, erweiterte Informationen, Funktionsbeschreibung. Sogar Tooltips, die eine Anwendung für die Features anzeigen soll, sind in der XML-Datei beschrieben. Die Kamera liefert quasi ihr eigenes Programmierhandbuch mit aus. Dabei ist es unerheblich, ob es sich um Standard-Features handelt, die in der GenICam SFNC (Standard Feature Naming Convention) definiert sind oder um spezielle Custom-Features, die es nur bei einem Hersteller gibt, aber standardkonform implementiert wurden. Technisch ist die herstellerunabhängige Zusammenarbeit von Hardware und Software vom Standard festgelegt und erwünscht. Die Unabhängigkeit ist aber nur seitens der Kamera zu 100% gegeben. GenICam Producer mancher Hersteller scheinen dem Anwender nahezulegen, mit welcher Kamera sie gerne zusammenarbeiten wollen. Das macht die Austauschbarkeit für Anwender manchmal etwas undurchsichtig. Mit der Unabhängigkeit ergeben sich sowohl für Kamerahersteller als auch Anwender automatisch viele neue Möglichkeiten. Z.B. die Entkopplung von Hardware- und Software-Releases. Ein neues Kameramodell bzw. neue Kamerafirmware kann in viel kürzerer Zeit bereitgestellt werden, da keine Anpassung, Dokumentation und Veröffentlichung einer Host-Software notwendig ist, um die Kamera zu betreiben. Ebenso können Updates für einzelne Kameramodelle unabhängig von der Host-Software oder anderen Modellen einfacher und schneller fertiggestellt werden. Die EMVA-Mitglieder arbeiten bereits an einer Update-Spezifikation, wie Vision-Kameras über jede beliebige standardkonforme Software mit einem herstellerspezifischen Update-Paket aktualisiert werden können. Die Unabhängigkeit bringt ganz automatisch eine erweiterte Plattformkompatibilität mit sich. Mit den Standard-Transportprotokollen wie z.B. GigE Vision oder USB3 Vision sind die Kameras auf jeder Plattform und jedem Betriebssystem lauffähig, für die es eine standardkonforme, herstelleroffene Software inklusive Transportlayer gibt. Auch wenn Sie nicht aus dem eigenen Haus stammt. Diese Unabhängigkeit ist damit die Basis für die Austauschbarkeit.

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IDS Imaging Development Systems GmbH

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