26.06.2019

Kameras mit PTP-Funktionalität und Polarisationssensorik

Allied Vision erweitert den Funktionsumfang der kompakten Mako-Kameras (im Vertrieb bei Stemmer Imaging), die mit Sony Exmor Pregius CMOS-Sensoren ausgestattet sind um zwei Eigenschaften. Die Modelle der Einstiegsserie unterstützen ab sofort Precicion Time Protocol (PTP), das die präzise Synchronisation von Mehrkamerasystemen ermöglicht, sowie Trigger over Ethernet (ToE). Ebenfalls neu ist eine Polarisationskamera, mit der sich zusätzliche Objekteigenschaften identifizieren lassen.


Bild: Stemmer Imaging

Die neue Firmware mit PTP und ToE wird für fünf GigE-Vision-Modelle der Mako-G-Reihe sowie für die neue Polarisationskamera Mako G-508B POL bereitgestellt. Die fünf GigE-Kameras verfügen über Sony Exmor Pregius CMOS-Sensoren mit einer Auflösung von 0,4 bis 5,1 Megapixel und sind in robusten Gehäusen für anspruchsvolle Umgebungsbedingungen untergebracht.


Die Sensoren liefern laut Anbieter eine hervorragende Bildqualität mit einer höheren Quanteneffizienz und weniger Dunkelrauschen als vergleichbare CCDs.


PTP (IEEE 1588) ist ein Standard-Netzwerkprotokoll, das die Uhren mehrerer Geräte in einem Netzwerk mit einem Mastergerät synchronisiert. Mit PTP können Mako-Kameras auf wenige Mikrosekunden genau miteinander und mit anderen Kameras oder Geräten synchronisiert werden. Das ermöglicht eine präzise Inspektion mit Mehrkamerasystemen. PTP bietet eine bessere Genauigkeit als NTP (Network Time Protocol), ohne die Systemkosten zu erhöhen, und ist laut Stemmer kostengünstiger als GPS.



Die Trigger-over-Ethernet-Funktion ...

ermöglicht die präzise Ansteuerung der Kameras über das Gigabit-Ethernet-Schnittstellenkabel. In Kombination mit der Power-over-Ethernet-Funktion der Mako-Kameras genügt ein Kabel für Stromversorgung, Trigger, Kamerasteuerung und Übertragung von Bilddaten.



Polarisationskamera

Die Mako G-508B POL ist mit dem monochromen 5,0 Megapixel CMOS-Sensor Polarsens IMX250MZR ausgestattet, der über vierdirektionale Polarisationsfiltertechnologie von Sony verfügt. Durch die Verwendung polarisierter Bilddaten können Reflexionen, die die Inspektion von Oberflächen erschweren, reduziert und der Kontrast bei schlechten Lichtverhältnissen zur Erkennung von Formen verbessert werden.


Verschiedene Materialeigenschaften wie Spannung, Zusammensetzung oder Oberflächenstruktur, die mit herkömmlichen Bildverarbeitungslösungen nicht sichtbar sind, lassen sich somit erkennen. Anwendungen sind beispielsweise:


  • Inspektion von Oberflächen (auf Schäden, Planität, Kratzer)

  • Anwendungen mit kontrastarmen Bildern (z.B. Kohlefaser, Reifen, Schweißpunkte)
  • Erkennen von Materialspannungen 

  • Anwendungen, die reflexionsarme Bilder erfordern


Die On-Chip-Nanodraht-Polarisationsschicht unterstützt vier Ausrichtungen (0°, 45°, 90° und 135°), so dass jedes Pixel des Sensors polarisiertes Licht entsprechend seiner Achse im Filtergitter empfängt, was mehrere Polarisationsbilddaten in einer einzigen Aufnahme ermöglicht. Dadurch ist ein einfacheres Sammeln von Polarisationsbilddaten möglich, da ein Austausch oder eine manuelle Drehung der Polarisationsfilter nicht mehr erforderlich ist.


Außerdem lassen sich damit die Kosten im Vergleich zu herkömmlichen Polarisationsbildverfahren reduzieren, da man nicht mehrere Kameras mit unterschiedlichen Filtern benötigt.


Vier Pixel bilden zusammen eine Recheneinheit, um für jedes Pixel die Intensität und den Polarisationswinkel zu bestimmen, ähnlich wie bei der Debayering eines RGB- oder Farbsensors. Die Verwendung von Falschfarben-Lookup-Tabellen für jeden Polarisationswinkel ermöglicht eine Visualisierung von Defekten und mechanischen Belastungen. Dank PTP- und ToE-Funktionalität können die Kameras auch in synchronisierten Multi-Kamera-Anwendungen eingesetzt werden.


 


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