Ettlingen 2005

The smart camera people

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Wer ist VC:

Vision Components ist 1996 gegründet worden und verfügt über ein weltweites Distributionsnetz. Mit mehr als 30.000 verkauften Systemen finden sich unter den Kunden zahlreiche erste Adressen internationaler Industriefirmen, wie Siemens, Infineon, Sony, Schott Glas, 3M, BMW, Daimler Chrysler, Bosch, um nur einige zu nennen.

Der Inhaber und Geschäftsführer, Michael Engel, ist einer der Pioniere der industriellen Bildverarbeitung und verfügt über eine langjährige Erfahrung als erfolgreicher Unternehmer in dieser Branche.

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Was macht VC: Vision Components ist innovativer Hersteller von intelligenten Kameras für die industrielle Bildverarbeitung. Die Kameras beinhalten zusätzlich zu ihrem Bildsensor die volle Funktionalität eines herkömmlichen Bildverarbeitungssystems, d.h. Framegrabber, Bildspeicher, Prozessor, SPS-kompatible Schnittstellen, usw. auf kleinstem Raum. Ein PC wird nicht mehr benötigt.

Diese innovative Technologie ist ca. 50 mal kompakter und ca. zehn mal preiswerter als die herkömmliche Technologie mit PC und Framegrabber bei vergleichbarer Leistung.

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Die Märkte:Unsere Kunden sind Systemintegratoren, OEMs und VARs. Die Systeme werden hauptsächlich im Maschinenbau, und in der Qualitätssicherung eingesetzt, ebenso aber auch in der Sicherheitstechnik.

Bevorzugte Anwendungen sind: Messtechnik, Qualitäts- und Vollständigkeitskontrolle, Sortieren und lagerichtiges Zuführen, Lesen von Barcode, 2D Matrix-Code und Schrift sowie Zutrittskontrolle (Biometrik).

Bildquelle:V&C

Bildquelle:V&C

Bildquelle:V&C

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Was ist eine Smart Kamera?

Eine intelligente Kamera sieht wie eine Standardkamera aus, wobei es sich um ein gänzlich anderes Produkt handelt:

Sie beinhaltet:•CCD-Sensor•Framegrabber•Bildspeicher•schnellen Prozessor (DSP)•PLC I/Os (24V)•Schnittstelle (Serial RS232/Ethernet)•SVGA Video Output

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Unsere Philosophie:Wir haben uns auf die Entwicklung und Produktion von intelligenten Kameras spezialisiert.

Dadurch können wir unseren Kunden modernste Technologie in hoher Qualität preiswert anbieten. Standardlösungen und kundenspezifische Applikationslösungen werden von unseren kompetenten Systempartnern angeboten, die wir unseren Kunden auf Wunsch gerne vermitteln.

Sehr kurze Lieferzeiten – auch bei größeren Stückzahlen – sind unsere Stärke.

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Besonderheiten von VC-Smartkameras

• Belichtungszeit- und Gainsteuerung

• Ultra-Kurzzeitshutter (ab 5 sec)

• Jitterfreie externe Bildtriggerung

• Erfassung extrem schneller Vorgänge (z.B. Druckindustrie)

• Direkte Bildausgabe auf SVGA-Monitor

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Dreichip- oder Einchipkamera

Dreichip:

• Spezialobjektive nötig

• Empfindliche Justage nötig

• Farbabweichungen und Farbsäume

Einchip:

• Geringere Ortsauflösung

• Vermischung von Ortsauflösung und Farbauflösung

• Farbsäume und Farbartefakte (keine Farbabweichungen)

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Einchipkamera: Bayerpattern

R G R G R G B G B G R G R G R G B G B G R G R G R

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3x3 Interpolation

G22 = ¼ (G12+G32+G21+G23)

R22 = ¼ (R11+R13+R31+R33)

R11 R13 B22 R31 R33

G12 G21 B22 G23 G32

Funktioniert gut bei geringen Änderungen im Bild

Probleme bei Kanten, Linien und feinstrukturierten Mustern

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Definition der Aufgabenstellung

1. Mit einer Farbkamera muss es leicht möglich sein, Grauwertverfahren anzuwenden

2. Die Kamera sollte eine möglichst hohe Ortsauflösung für die Grauwerte besitzen

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Lösung

Speicherung von Luminanz und Chrominanz (YCbCr)

5x5 Verfahren statt 3x3, d.h. Pixelnachbarschaft von 25 Pixeln statt 9

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Resultate

Schwarz/Weiß 3x3 5x5

5x5: beträchtliche Steigerung der Auflösung und größtmögliche Reduzierung von Farbartefakten

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Linien-auflösung

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Auflösung Schwarz / Weiß

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Kamerakonzept

• Aufnahme des Bayerpatterns wie bei S/W• Konvertierung in Farbraum durch Software (auch von Teilbildern)• Anzeige auf SVGA Monitor durch Konvertierungsprogramm im

Hintergrund• Unterstützte Anzeigemodi: GREY, BAYER, BAYERGREY, RGB, YCbCr

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Software

Konzept der Bildvariable erweitert auf Farbe

typedef struct

{

U8 *st; /* start address */

U32 type; /* type of image */

I32 dx; /* horizontal width */

I32 dy; /* vertical width */

I32 pitch; /* memory pitch */

U8 *ccmp1; /* color component 1 */

U8 *ccmp2; /* color component 2 */

} image;

type = GREY, BAYER, RGB, YCbCr444, YCbCr411, YUVnorm, IHS

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ColorLIB

WhiteBalanceValues calculate white balance values

init_color_lut initialize color input LUT

init_color_table initialize software color lookup-table

clut_bayer bayer color lookuptable operation

init_LUT_gamma init image output LUT using gamma correction

 

BayerToGrey Bayer Pattern to Grey conversion

BayerToRGB Bayer Pattern to RGB conversion

BayerToYCbCr Bayer Pattern to YCbCr conversion

RGB_YCbCr RGB to YCbCr color conversion

YCbCr_RGB YCbCr to RGB color conversion

YCbCr_NORM YCbCr to normalized YCbCr conversion

NORM_YCbCr normalized YCbCr to YCbCr conversion

RGB_IHS RGB to IHS (HSI) color conversion

 

color_histo color histogram of a color image variable

hue_histo hue histogram

display_chisto display color histogram

color_classify color classification

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Die VC20xx - Serie

Die Hardware:

VC20xx - Serie

• Echtzeit- und Multitaskingfähig

• 12 Modelle mit 640x480 bis 1280x1024, S/W und Farbe, mit RS232 oder 100MBit Ethernet

• Bis 110Hz Bildfrequenz

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• SVGA (600x800) oder XVGA (1280x1024) Video

Output

• Serielle RS232 115,200 (Außer VC2048)

• High speed 100 Mbit Ethernet TCP/IP (außer VC

2028)

• 4 digitale 24V Inputs und 4 Outputs

• Highspeed shutter bis zu 5µsec!

• Abmessungen: 110x50x36mm, Gewicht < 500g

• High Speed Trigger Input / Output (außer VC2028)- jitterfreie Bildtriggerung mit konstanten 40µsec

Aufnahmeverzögerung – üblich sind 0 bis 62 µsec Jitter !

Die VC20xx - Serie

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Die VC40xx - Serie

Die Hardware:

VC40xx - Serie

• Neueste Gehäusekamera- Generation mit 3200 MIPS!

• RS232 UND 100MBit Ethernet Schnittstelle

• 4 MB Flash, 32 MB RAM, 128MB SD-Card als Standard

• Einstiegsvarianten ohne VGA Ausgang und kompakterem

Gehäuse zu konkurrenzlosem Preis!

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Übersicht VC20xx VC40xx Smart Kameras

VC2028 VC2038

VC4038

VC2048 VC2065

VC4065

VC2066

VC4066

VC2068

Auflösung

Progr. Scan640x480 640x480 640x480 782x582 1024x768

1280 x

1024

Frame Rate

(2 x binning)25

40

63 (126)110

45

55 (110)

16 (32)

30 (60)10 (20)

High Speed Shutter

33µsec33µsec

5µsec5µsec

5µsec

5µsec

5µsec

10µsec5µsec

SD-RAM 16MB16MB

32MB16MB

16MB

32MB

16MB

32MB16MB

Flash Eprom 2MB2MB

4MB2MB

2MB

4MB

2MB

4MB2MB

Memory Card16MB MMC 16MB MMC

128MB SD

16MB MMC 16MB MMC

128MB SD

16MB MMC

128MB SD

16MB MMC

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Inspektion von bedruckten

Flaschendeckeln

Quelle:

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Quelle:

Druckbildkontrolle

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Quelle:

Labelinspektion

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Ihr kompetenter Partner in Sachen Smart Kameras und industrielle Bildverarbeitung!

Bei Interesse stehen wir Ihnen jederzeit gerne zur Verfügung:

Ottostrasse 276275 EttlingenTel. 07243 / 21 67 -0Fax 07243 / 21 67 -11sales@vision-components.dewww.vision-components.de

VISION COMPONENTS GmbH