Bildverarbeitung: Den FPGA selbst programmieren

Baumer und Silicon Software kooperieren. Ziel ist eine einfach nutzbare Vorverarbeitung von Bilddaten mittels programmierbarer logischer Schaltungen (FPGA), um komplexe Algorithmen bereits in der Kamera umzusetzen. Je nach Anwendung lässt sich dadurch die Latenz oder die zu übertragende Datenmenge reduzieren und der Bildverarbeitungsrechner entlasten. Ergebnis ist eine gesteigerte Robustheit und Geschwindigkeit der Bildauswertung, was schnellere Inspektionen ermöglicht.

Dazu soll die von Silicon entwickelte Visualapplets-Software in Baumer-Kameras integriert werden. Visualapplets ist ein graphisches Werkzeug, das die Programmierung von Bildverarbeitungsaufgaben in FPGA (Field Programmable Gate Arrays) vereinfacht. Basis dafür ist eine umfangreiche Bibliothek von Hardware-Operatoren, die eine Bildverarbeitung in Echtzeit ermöglichen. Im Vergleich zu konventioneller Programmierung mit einer Hardwarebeschreibungssprache wird der komplette Prozess, von der Erstellung eines Designs bis zum lauffähigen Hardware-Applet, wesentlich produktiver. Diese Technologie wird seit Jahren erfolgreich bei Framegrabbern (Rechnerkarten zur Bildakquise und Vorverarbeitung) eingesetzt.

Baumer verfügt über langjährige Erfahrung in der Entwicklung digitaler Kameras für PC-basierte Bildverarbeitungssysteme. In zahlreichen Projekten wurden komplexe Algorithmen im FPGA der Kamera umgesetzt, um den vielfältigen Anforderungen der OEM-Kunden zu entsprechen. „Der grundsätzliche Ansatz, ausgewählte Bildverarbeitungsaufgaben auf dem FPGA der Kamera zu realisieren ist also nicht neu“, erläutert Mirko Benz, Produktmanager bei Baumer. „Die einfache Umsetzung durch ein Tool mit graphischer Oberfläche sowie die zum Schnittstellenstandard GenICam konforme Integration in eine Standardkameraserie aber schon. Damit versetzen wir erstmals Kunden in die Lage, Erweiterungen der Kamerafunktionalität selbst und mit vergleichbar geringem Aufwand vorzunehmen. Durch Bereitstellung von fertigen Applets für Standardaufgaben kann ein erweiterter Funktionsumfang alternativ sofort und ohne weitere Programmierung genutzt werden. „Die Einführung von ersten Serienprodukten mit Visualapplets-Unterstützung ist für die zweite Hälfte des Jahres 2013 geplant.

Baumer (Halle 1, F 32) und Silicon Software (Halle 1, D 71) sind auch auch der Bildverarbeitungsmesse Vision vertreten.