The Imaging Source Blog

AI Labs ist eine Tochtergesellschaft von The Imaging Source, die sich der Automatisierungstechnik und der künstlichen Intelligenz widmet. Vor kurzem hat sie ihr erstes Produkt, Pick & Load, der Öffentlichkeit vorgestellt.

Pick & Load ist eine kostengünstige und effiziente Lösung für die automatische Be- und Entladung von CNC Maschinen und richtet sich an die mittelständische Industrie (KMUs). Das System besteht aus einem kompakten 3D-Sensor mit aktiver Beleuchtung, einem Embedded-Rechner und einer intelligenten Software. Pick & Load kann mit minimalem Zeit- und Arbeitsaufwand konfiguriert werden.

Wer sich dieses Jahr auf der Embedded World in Nürnberg rund um das Thema Embedded Vision informierte, der kam nicht daran vorbei, sich mit dem Thema MIPI/CSI-2, auseinanderzusetzen. Hinter der Abkürzung verbirgt sich das Camera Serial Interface 2 (CSI-2), spezifiziert durch die Mobile Industry Processor Interface Alliance. Die MIPI Alliance, bestehend aus weltweit über 250 Unternehmen, spezifiziert Schnittstellen für mobile Endgeräte. Darunter fallen nicht nur Kamera-Schnittstellen wie CSI-2, sondern auch z.B. Schnittstellen für Displays (Display Serial Interface 2, DSI-2) oder Audiogeräte (SoundWire, SLIMbus). Die MIPI Alliance hat sich das Ziel gesetzt, Schnittstellen für mobile Endgeräte zu vereinheitlichen und Möglichkeiten zu schaffen, verschiedene Schnittstellen über die gleichen physischen Layer zu bedienen. Mittlerweile hält die Schnittstelle auch Einzug in die Industrie und die dort eingesetzten Embedded-Systeme. Die Gründe sind dabei vielfältig: Zum einen werden SoCs, die ursprünglich aus dem Smartphone Segment stammen, mittlerweile auch als industrielle Varianten angeboten und bieten von Haus aus die CSI-2 Schnittstelle an, zum anderen aber sind die Komponenten der MIPI Schnittstellen extrem weit verbreitet, hervorragend getestet, preisgünstig und auf einen sehr niedrigen Energieverbrauch ausgelegt.

MIPI for Vision

Ferner bieten heutige SoCs mit MIPI/CSI-2 Eingängen in aller Regel hardwarebeschleunigte Bildvorverarbeitungsoperationen über einen Image Signal Processor (ISP) an. Der ISP übernimmt Operationen wie z.B. De-Mosaicing oder Farbkorrektur und auf manchen Plattformen sogar anspruchsvolle Aufgaben wie H.264/H.265 Kodierung oder Verzeichnungskorrektur. Die ISPs verarbeiten dabei meist nur Daten, die über die MIPI/CSI-2 Eingänge geliefert werden. Dies schließt also eine Prozessierung von Daten aus GigE-Vision oder USB3-Vision Geräten per ISP aus. Möchte man die Hardware-Ressourcen des SoCs inklusive ISP aber optimal nutzen, ist eine Nutzung der MIPI/CSI-2 Schnittstelle Pflicht. Dadurch, dass der SoC aber nahezu die komplette Bildvorverarbeitung übernimmt, also Operationen, die im Falle industrieller Kameras häufig auf der Kamera direkt gerechnet wurden, erlaubt dies ein kompaktes und kostengünstiges Design des Kamera-Moduls. Als weiterer Treiber für MIPI/CSI-2 wirkt derzeit die Automotive Industrie vor dem Hintergrund intelligenter Fahrassistenzsysteme. Kaum ein Fahrzeug, das heutzutage vom Band läuft, wird ohne Kamera-Module oder Displays ausgeliefert. Neben Fahrassistenzsystemen, wie digitalen Rückspiegeln, Surround View, Abstandsregelung oder Kollisionsverhinderung, werden die Protokolle der MIPI Alliance z.B. auch für Infotainment Systeme genutzt.

15 m Cable Thanks to FPD-Link III

Doch insbesondere im Automotive Bereich ist man schnell mit der Problematik konfrontiert, dass klassische Flachbandkabel, wie sie z.B. in Smartphones zwischen SoC und Kameramodul genutzt werden, selten Kabellängen über 30cm erlauben. Soll z.B. ein Fahrzeug für Surround-View-Anwendungen mit Kamera-Modulen ausgestattet werden, sind Kabellängen von mehreren Metern Pflicht. Gleiches gilt häufig im Falle industrieller Applikationen, in denen die Kameramodule in Anlagen verbaut sind. Abhilfe schafft hier die Flat Panel Display Link III (FPD-Link III) Schnittstelle von Texas Instruments. Die Schnittstelle wurde ausgelegt für die Übertragung von hochauflösenden Videodaten für Automotive Applikationen. Neben der reinen Datenübertragung bietet die Schnittstelle sowohl bidirektionale Kanäle für Kontrollbefehle (z.B. zur Konfiguration eines Kamera-Moduls über I2C oder Feedback eines Touch-Displays), als auch die Möglichkeit der Stromversorgung, über ein einziges Koaxialkabel, das heißt das Kabel ist dünn, flexibel und günstig, Eigenschaften, die in preissensitiven Massenmärkten wie der Automobilbranche eine entscheidende Rolle spielen. Für die Übertragung der MIPI/CSI-2 Signale über FPD-Link III kommen zwei zusätzliche Komponenten zum Einsatz: Ein Serializer, der von MIPI/CSI-2 auf FPD-Link III übersetzt und ein Deserializer, der von FPD-Link III zurück zu MIPI/CSI-2 übersetzt (Ser-Des). Während der Serializer direkt am Kameramodul platziert wird, befindet sich der Deserializer nahe dem MIPI/CSI-2 Eingang des verarbeitenden SoCs. Die FPD-Link III Strecke verhält sich für den Anwender vollständig transparent. The Imaging Source hat die Notwendigkeit längerer Übertragungsstrecken bereits erkannt und bietet mittlerweile zusammen mit seinen MIPI/CSI-2 Modulen FPD-Link III Brücken für gängige Embedded-Systeme, wie z.B. NVIDIA Jetson, an.

Der obige Artikel, verfasst von Dr. Oliver Fleischmann (Projektmanager bei The Imaging Source), wurde in der April-Ausgabe (02 2019) der Zeitschrift inVISION unter dem Titel, "Einfach länger: MIPI/CSI-2 Module bis 15m Kabellänge mit FPD-Link III" veröffentlicht.

Am 14. Mai 2019 findet in München der zweite Innovation Day von MVTec statt. Die Veranstaltung richtet sich an Entwickler, Programmierer und technisch versierte Entscheider. Über den Tag verteilt finden Live-Präsentationen und Demonstrationen von MVTec-Produkten statt und aktuelle Trends und Anwendungsbeispiele werden aus den folgenden Bereichen vorgestellt:

• Deep Learning
• Prozessintegration
• Tipps und Tricks für Programmierer
• 3D-Vision
• Blick hinter die Kulissen bei MVTec

Die Veranstaltung wird ausschließlich in deutscher Sprache gehalten. Die Seminargebühr beträgt 79 € und beinhaltet Snacks und ein Mittagsbuffet. Bitte melden Sie sich bis spätestens Freitag, den 3. Mai an und besuchen Sie MVTec für weitere Informationen.

Under the umbrella of the co-located shows, Smart Factory + Automation World, the 7th Korea Vision Show provided visitors with the latest machine vision solutions for industrial and automation applications. The Imaging Source and reseller VIEWRUN Co. Ltd. attended the show from March 27 - 29, 2019. In addition to a matrix camera display featuring the newest USB 3.1 (gen. 1) and GigE cameras, the IC 3D stereo camera system and its flexible approach to 3D imaging also drove visitor traffic to the booth. A linear motion stage equipped with the latest 20x optical zoom camera (DFK 39GX265-Z20) demonstrated the benefits of The Imaging Source's zoom camera solutions. Available as color and monochrome variants, the new zoom cameras feature Sony's IMX265 sensors as well as autofocus, autoiris and a mechanical IR cut filter switch.

Holen Sie sich Ideen und Antworten auf Ihre Fragen zum Thema industrielle Bildverarbeitung und Embedded-Vision in dem Sie The Imaging Source auf einer der kommenden Messen besuchen:

• AMPER 2019. Brünn, Tschechien. Stand V-314. 19.-22. März 2019.
• AUTOMATE 2019. Chicago, USA. Stand 8563. 08.-11. April 2019.

Unser technischer Vertrieb steht Ihnen zur Verfügung, um Sie mit unseren neuesten Produktentwicklungen vertraut zu machen:

The Imaging Source präsentiert eine neue MIPI® CSI-2 Kamera-Modulreihe zusammen mit einer FPD-Link® III Serializer/Deserializer Übertragungsstrecke. Die Aufbereitung der RAW Bilddaten wie z. B. das Demosaicing, die Farbkorrektur, automatische Belichtungssteuerung übernimmt der ISP der embedded Zielplattform.

Für Anwendungen, bei denen größere Kabellängen erforderlich sind, bietet The Imaging Source eine Brückenlösung mit dem FPD-Link-Protokoll. Die FPD-Link III Brücke ermöglicht Kabellängen bis zu 15m bei gleichzeitiger Datenübertragung, Steuerkanäle (z.B. I2C oder CAN) und Stromversorgung über ein einziges kompaktes Koaxialkabel.

Zusätzlich zur neuen MIPI/CSI-2-Modulreihe wird "AI Labs", eine Tochtergesellschaft von The Imaging Source, die sich der Automatisierungstechnik und der künstlichen Intelligenz widmet, ihr erstes Produkt, Pick & Load, der Öffentlichkeit vorstellen.

Pick & Load ist eine kostengünstige und effiziente Lösung für die automatische Be- und Entladung von CNC Maschinen und richtet sich an die mittelständische Industrie (KMUs). Das System besteht aus einem kompakten 3D-Sensor mit aktiver Beleuchtung, einem Embedded-Rechner und einer intelligenten Software. Pick & Load kann mit minimalem Zeit- und Arbeitsaufwand konfiguriert werden.

Bitte kontaktieren Sie unsere Verkaufsabteilung, wenn Sie Termine auf den Messen vereinbaren möchten.