1. Leistungsgewinne durch SoC und FPGA 2. Applikationsbezogene Programmierung 3. Sicher, funktional, flexibel
Vision Components präsentiert auf der Vision intelligente Lasersensoren, die nicht nur 3D-Profile, sondern zusätzlich auch das Grauwertbild analysieren können. Diese Embedded-Vision-Systeme mit ARM-Prozessor und Linux-basiertem Betriebssystem sind die Weiterentwicklung der ersten Serie mit digitalen Signalprozessoren (DSP) und integrieren eine noch leistungsfähigere Elektronik. Sie führen die Lasertriangulation und bei Bedarf weitere applikationsspezifische Aufgaben autark, ohne externen PC aus. Die Baureihe umfasst zahlreiche Hardwaremodelle für Arbeitsabstände von etwa. 60 mm bis über 3 m, die nun verfügbar sind. Auf Anfrage fertigt der Hersteller zudem auch maßgeschneiderte Ausführungen an, sodass OEMs für jeden Bedarf einen geeigneten Sensor erhalten. Die Profilsensoren bieten hohe Scanraten bis 2 kHz und Auflösungen ab etwa 40 µm auf der X-Achse und 10 µm auf der Z-Achse. Sie können somit auch sehr kleine Teile oder Fehler erkennen und über 2000 mm breite Förderstrecken überwachen.
Leistungsgewinne durch SoC und FPGA
Die Profilsensoren VCnano3D-Z verwenden das Zynq-SoC von Xilinx, das einen Dual-Core-ARM-Prozessor mit einem FPGA (Field Programmable Gate Array) kombiniert. Durch die Ausnutzung der Vorteile dieser heterogenen Technik sind große Leistungssteigerungen möglich: Hochaufgelöste 3D-Profile lassen sich schneller erfassen, und darüber hinaus können zusätzliche Aufgaben wie die Auswertung des Grauwertbilds auch direkt im Profilsensor implementiert werden. Das FPGA ist ein Schaltkreis, der mit einer Hardwarebeschreibungssprache programmiert wird und große Datenvolumen ohne Zeitverzögerung verarbeiten kann. Beispielsweise ist die Berechnung der Punktewolke bei der Lasertriangulation ist eine ideale Aufgabe zur Auslagerung auf ein FPGA. Dabei müssen eine Laserlinie auf einer 3D-Oberfläche erfasst und für jeden Linienpunkt die Koordinaten ermittelt werden. So können Körper detektiert und vermessen werden. Das FPGA ist dabei herstellerseitig so vorprogrammiert, dass es diese rechenintensive Aufgabe vollständig ausführt und die 3D-Daten zur Weiterverarbeitung zur Verfügung stellt. Der Doppelkern-ARM-Prozessor mit Taktfrequenz 2 x 866 MHz bleibt frei, sodass OEMs auf ihm eigene applikationsbezogene Funktionen implementieren können.
Vision Components sieht in der FPGA-Programmierung einen Trend, der die Entwicklung der Embedded Vision in den nächsten Jahren nachhaltig prägen wird. „Die FPGA-Programmierung stellt besonders auf engstem Raum eine hervorragende Lösungsmöglichkeit dar und bietet große Vorteile, wo eine geringe Leistungsaufnahme und hohe Geschwindigkeiten erforderlich sind“, sagt Jan-Erik Schmitt, Geschäftsführer Vertrieb von Vision Components. Die bereits mögliche softwarebasierte Programmierung der integrierten Schaltkreise in C und C++ schafft eine große Flexibilität hinsichtlich der Anwendungen.
