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01.10.2002

IEEE 1394

Kameras ""sprechen"" Geräte direkt an

Mit IEEE 1394 (Standard for a High Performance Serial Bus), auch bekannt unter den Markennamen FireWire und i.LINK, steht ein serieller Busstandard zur Verfügung, der mit geringem Aufwand komplexe Bildverarbeitungslösungen zur Qualitätssicherung mit Echtzeit-Datenübertragungen ermöglicht.

Kürzlich wurde mit PIEEE 1394b-2002 eine Erweiterung verabschiedet, die die Hauptbeschränkungen des gegenwärtigen Standards überwinden soll. So sind jetzt Reichweiten bis zu 100m und Datenraten bis zu 3200MBit/s bei Nutzung von Glasfaserkabeln möglich. Zuvor war der Abstand zwischen den Knoten auf 4,5m begrenzt und die Datenrate mit 400MBit/s eher für manche Anwendungen in der industriellen Bildverarbeitung zu gering.

Der Standard gewährleistet, dass Komponenten unterschiedlicher Hersteller zueinander kompatibel sind. Vernetzen lassen sich maximal 63 Geräte in einer beliebigen baumartigen Topologie. Dafür sind keine Framegrabber erforderlich, eine IEEE1394-Interface-Karte genügt. Diese schreibt die Daten vom Bus in den Speicher des Rechners. Da alle IEEE- 1394-Knoten gleichberechtigt sind, ist prinzipiell kein PC im Netz notwendig. Intelligente Kameras mit integrierter Bildverarbeitung sprechen andere Geräte direkt über den IEEE 1394-Bus an.

Angewendet wird der Standard beispielsweise bei einem am Fraunhofer-Institut für Mikroelektronische Schaltungen und Systeme IMS, Dresden, entwi-ckelten Datenlogger für eine Maschine zur optischen Vermessung der äußeren Kontur rotationssymmetrischer Werkstücke wie Kurbelwellen. Dabei befindet sich das Werkstück zwischen einer IR-Quelle und den CCD-Zeilenkameras, deren Anzahl vom Durchmesser des zu vermessenden Objekts abhängt. IR-Beleuchtung und Zeilenkameras werden synchron entlang der Achse des Werkstücks bewegt. Die Plug-and-Play-Fähigkeit von IEEE 1394 erlaubt eine einfache Rekonfigurierung des Gesamtsystems für unterschiedliche Werkstücke.

Ein weiterer Grund für IEEE 1394 in dieser Applikation ist die Bandbreite. Jede Kamera hat 2048Pixel mit einer Farbtiefe von 12Bit und wird mit einem maximalen Pixel-Takt von 20MHz betrieben. Da jedoch bereits zwei Kameras zusammen eine Datenmenge produzieren, die die Bandbreite von IEEE 1394 überschreitet, werden Pixel außerhalb einer definierten Region of Interest mit Hilfe einer Look-up-Tabelle auf konstante Werte gesetzt und das gesamte Bild per Lauf-längenkodierung komprimiert.
Weitere Informationen unter:
www.standards.ieee.org
www.1394ta.org

Unternehmensinformation

Fraunhofer Institut für Mikroelektronische Schaltungen und Systeme (IMS)

Finkenstr. 61
DE 47057 Duisburg
Tel.: 0203 3783-130
Fax: 0203 3783-266

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