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04.10.2011

Intelligente Kamera versus PC-basiertes BildverarbeitungsSystem

Zehn Fakten über Smart-Kameras

Zehn Fakten über Smart-Kameras

Zehn Fakten über Smart-Kameras

Smart-Kameras erhalten viel Aufmerksamkeit und werden oft als bevorzugte, wenn nicht gar einzige Lösung vorgestellt. Wie PC-basierte Bildverarbeitungssysteme, die eine Kamera, einen Framegrabber, ein kommerzielles Motherboard und eine Bildverarbeitungsbibliothek umfassen, weisen auch Smart-Kameras Stärken und Schwächen auf. Zehn Fakten zu Smart-Kameras:

1. Einziger Anbieter

Zur Optimierung der Beschaffung und Wartung ihrer Bildverarbeitungssysteme wollen viele Anwender mit wenigen Anbietern zusammenarbeiten, die jeweils mehrere Komponenten für das gesamte System oder die entsprechende Maschine liefern können. Eine Smart-Kamera, die den Bildsensor, eine Verarbeitungseinheit und eine Benutzeroberfläche vereint, ist die erste Wahl für Anwender, die nach Vereinfachung streben. Und nicht daran interessiert sind, Ressourcen dafür abzustellen, damit Komponenten, die von vielen verschiedenen Anbietern stammen, zuverlässig zusammenarbeiten.

2. Begrenzte Verarbeitungsleistung

Smart-Kameras sind grundsätzlich hinsichtlich ihrer Verarbeitungsmöglichkeiten beschränkt. Sie bieten nicht die Rechenleistung eines herkömmlichen PC-basierten Bildverarbeitungssystems, da sie die Wärme nicht abführen können, die durch CPUs mit hoher Leistung, aber auch hohem Energieverbrauch erzeugt wird. Aus diesem Grund ist ein PC-basiertes System besser geeignet für extrem rechenintensive Anwendungen mit sehr hohem Datendurchsatz, die zur Prüfung großer Bilder oder zur Ausführung sehr komplexer Algorithmen eingesetzt werden.

3. Gut integriert

Alle Systeme für maschinelles Sehen erfordern bestimmte Komponenten für Beleuchtung, Optik, Bilderfassung, Bildverarbeitung, Bildanalyse und Kommunikation. Eine Smart-Kamera integriert die meisten dieser Komponenten in einem einzigen Gehäuse, wodurch die Kompatibilität garantiert ist. Dies reduziert die Zeit beträchtlich, die Anwender für die Sicherstellung der Interoperabilität der Komponenten aufwenden müssen, nicht nur bei der Entwicklung, sondern auch nach der Installation des Systems. Wer eine integrierte Lösung sucht, muss jedoch Verarbeitungsleistung opfern, da er im Gegensatz zu einer PC-basierten Bildverarbeitungslösung hier einzelne Komponenten nicht nur aufgrund ihrer Leistung auswählen kann. Es muss ein Kompromiss zwischen Energieverbrauch/Wärmeabfuhr und verfügbarer Verarbeitungsleistung eingegangen werden.

4. Langes Leben

Die Komponenten einer Smart-Kamera (zum Beispiel Prozessor und Arbeitsspeicher) werden vom Anbieter sorgfältig ausgewählt, um eine dauerhafte Leistung des Produkts zu gewährleisten. Dagegen unterliegen PC-basierte Bildverarbeitungssysteme aufgrund der kurzen Lebensspanne kommerzieller PCs einer häufigen Neuqualifizierung. Natürlich stehen industrietaugliche PCs mit längerer Nutzungsdauer zur Verfügung, doch kosten diese bedeutend mehr als kommerzielle PCs.

5. Einziger Prüfpunkt

Typischerweise bietet eine Smart-Kamera einen einzigen Prüfpunkt, wogegen ein PC-basiertes Bildverarbeitungssystem mehrere Prüfpunkte verarbeiten kann. Daher ist für Anwender, die mehrere Prüfpunkte benötigen, ein PC kostengünstiger. Wenn die Smart-Kamera ausfällt, ist nur eine Prüfstation betroffen. Wenn der PC ausfällt, ist keine Prüfung mehr möglich.

6. Integrierte Entwicklungsumgebung

Eine Smart-Kamera bietet eine Softwareumgebung, die keine herkömmliche Programmier- oder Kodierarbeit erfordert. Die Kamera ist für die Ausführung einer ganz spezifischen Aufgabe ausgelegt, wie beispielsweise das Messen oder Lesen von Barcodes. Da die Mehrzahl der Smart-Kameras vorkonfiguriert ist, eignen sie sich gut für Benutzer ohne oder mit nur wenig Programmier-Erfahrung. Der Nachteil besteht darin, dass der Benutzer nicht flexibel ist, seine Anwendung muss dem entsprechen, was die Smart-Kamera unterstützt. Anwendungen, die eine komplexe Logik hinsichtlich zahlreicher Entscheidungspunkte, alternativer Ausführungspfade und Fallback-Mechanismen sowie spezialisierte Algorithmen erfordern, eignen sich besser für eine herkömmliche Programmierung, die bei PC-basierten Systemen möglich ist. Manche Smart-Kameras bieten ebenfalls diese Möglichkeit.

7. Begrenzte Sensorauswahl

Eine Smart-Kamera bietet im Vergleich zu Industriekameras nur eine begrenzte Auswahl an Sensoren. Beispielsweise stehen für eine typische Smart-Kamera weniger als zehn Sensoroptionen zur Wahl, für Industriekameras Hunderte von Möglichkeiten, darunter UV, Infrarot und Sonderoptionen.

8. Wenig Platz

Eine Smart-Kamera benötigt insgesamt weniger Platz als ein PC-basiertes Bildverarbeitungssystem. Obwohl die Kamera für ein PC-basiertes System üblicherweise kleiner ist als eine Smart-Kamera, muss irgendwo noch Raum für den PC selbst geschaffen werden, aus praktischen Gründen nicht zu weit von der Kamera entfernt.

9. Raue Umgebung

Da die Smart-Kamera dafür entworfen wurde, unter rauen Industriebedingungen eingesetzt zu werden, muss sie im Gegensatz zu PC-basierten Bildverarbeitungssystemen nicht zum Schutz vor Umgebungseinflüssen in einem Schaltschrank oder einem anderen Gehäuse untergebracht werden. Neben dem Schutz durch ein robustes und staubdichtes Gehäuse sind manche Smart-Kameras nach IP67 geschützt, was den Einsatz des gesamten Bildverarbeitungssystems in nasser Umgebung erlaubt.

10. Kommunikation mit Automatisierungsgeräten

Smart-Kameras bieten den Vorteil, über diskrete I/Os und integrierte Industrieprotokolle wie Ethernet/IP und Modbus direkt mit Automatisierungsgeräten interagieren zu können. Im Gegensatz zu PC-basierten Bildverarbeitungssystemen, die eine separate I/O-Karte und die Integration von Drittanbietersoftware zur Unterstützung dieser Protokolle benötigen, unterstützen Smart-Kameras solche Geräte direkt.

Unternehmensinformation

RAUSCHER GmbH

Johann-G.-Gutenberg-Str. 20
DE 82140 Olching
Tel.: 08142 44841-0
Fax: 08142 44841-90

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