USB ist in vielen industriellen und nicht-industriellen Bereichen etabliert, und die Kombination aus modernster CMOS-Sensorik und der Performance von USB 3.0 liefert alle Voraussetzungen, um die steigenden Anforderungen des Bildverarbeitungsmarktes zu erfüllen. USB 3.0 steht daher als Kameraschnittstelle hoch im Kurs.

Als der württembergische Kamerahersteller IDS vor über 10 Jahren die ersten Kameras mit USB 2.0-Anschluss auf den Markt brachte, wurde das von vielen Seiten kritisch betrachtet. Während man selbst von Anfang an von der Industrietauglichkeit der Schnittstelle überzeugt war, zweifelten in der Bildverarbeitungscommunity einige Marktbegleiter daran, dass sich die Schnittstelle in industriellen Anwendungen bewähren würde. Doch mit jeder erfolgreich installierten Anwendung verringerten sich die Vorbehalte im Markt. Es zeigte sich, dass die Technologie voll industrietauglich implementiert werden konnte. Im Laufe der Zeit konnten die Entwickler des Obersulmer Unternehmens viele Herausforderungen, die sich im Zusammenspiel der Prozessoren und Komponenten, wie z. B. Kabel, Hubs usw., ergaben, bewältigen und mit jeder Lösung stieg auch die Erfahrung in puncto USB-Technologie. Das gewachsene Know-how ist heute bei der Implementierung von USB 3.0 besonders wertvoll, hilft es doch, die anfänglichen „Kinderkrankheiten" einer neuen Technologie zu überwinden und das Potential dieser Technik bestmöglich auszuschöpfen.

Das eigene Treiberpaket

Um das Optimum aus der Schnittstelle und aus den Sensoren herauszuholen und die Integration der Kameras so einfach und flexibel wie möglich zu gestalten, setzt IDS auf sein eigenes Treiberpaket: Die „IDS Software Suite". Sie ist über alle Kameraversionen des Herstellers - egal, ob mit USB 2.0, USB 3.0 oder GigE Interface - identisch und erlaubt innerhalb der Modellpalette des Herstellers auch einen problemlosen, schnittstellenübergreifenden Kamerawechsel, z. B. von einer USB 2.0-Kamera auf ein leistungsstärkeres Modell mit USB 3.0 oder Gigabit-Ethernet-Anschluss. Die Applikation muss nicht neu programmiert werden, lediglich die kameraspezifischen Parameter gilt es neu anzupassen. Auch der Mischbetrieb von Kameras mit unterschiedlichen Schnittstellen an einem PC ist gewährleistet.

Jetzt stellte das Unternehmen seine ersten AIA-zertifizierten USB3-Vision-Kameras vor und geht damit neue Wege. Als erster Hersteller bietet IDS nun baugleiche Modellreihen wahlweise mit USB3 Vision oder eigenem Treiberpaket an. So überraschend dieser Schritt auf den ersten Blick auch sein mag, so ist er doch konsequent, will man dem Anwender das Optimum für seine Ansprüche bieten. Wer auf ein bestimmtes Kameramodell unabhängig vom Hersteller zurückgreifen will, wird den Schritt begrüßen.
USB3 Vision definiert ein herstellerunabhängiges Standardprotokoll, das auf die USB 3.0-Schnittstelle aufsetzt. Ein Vorteil des USB3-Vision-Standards soll die beliebige Austauschbarkeit der Kameras, unabhängig vom jeweiligen Hersteller, ohne jegliche softwareseitige Änderungen sein. Die Einfachheit der Bildoptimierung und die Funktionsvielfalt spielen dabei nur eine untergeordnete Rolle.

Einfach und schnell wechseln

Nichtsdestotrotz: Entscheidet sich der Anwender für eine USB3-Vision-Industriekamera des württembergischen Herstellers, kann er später problemlos auf das Treiberpaket wechseln, wenn seine Applikation dies erfordert und der USB3-Vision-Umfang nicht ausreichen sollte. Er muss in diesem Fall die Kamera nicht tauschen, es genügt ein Update der Firmware; eine Aktualisierung, die sogar ohne Einsenden der Kamera funktioniert.
Für OEMs, die Geräte in Serie bauen, ist die Austauschbarkeit sekundär. Hier zählt die optimale Lösung einer Applikation und hier will man auch die Leistungen einer Kamera maximal nutzen. Die im USB3-Vision-Standard festgelegten Funktionen werden hier nicht ausreichen, um die Möglichkeiten der modernen Sensorgeneration zu nutzen. Features, wie beispielsweise der LineScan-Modus bei Cmosis-Sensoren, sind im Standard nicht beschrieben und dementsprechend auch nicht umgesetzt. Der ein oder andere Kamerahersteller hat daher begonnen, entsprechende Funktionen an den Standard anzuhängen. Greift der Anwender aber darauf zurück, ist auch die Austauschbarkeit dahin und der Standard verliert seinen Sinn.

IDS wird deshalb auf zwei Schienen unterwegs sein. Bei den USB3-Vision-Kameramodellen hält sich der Hersteller strikt an den Standard, damit kann der Anwender auf die volle Austauschbarkeit bauen. Wer die Leistungsfähigkeit und die Features der Kameras und der neuen Sensoren voll nutzen will, greift dagegen auf die umfangreiche Modellpalette mit der hauseigenen Software Suite zurück. Das Treiberpaket bietet noch einen weiteren Vorteil. Es lässt sich damit wesentlich flexibler und schneller auf spezielle Anforderungen und Kundenwünsche reagieren. Features neuer Sensormodelle, die noch nicht Inhalt des Standards sind, können kurzfristig und vollumfänglich implementiert werden. Die „Time-to-Market" ist deutlich kürzer.

Bedienkomfort und Zeitersparnis sind weitere Pluspunkte des Treiberpakets. Viele Einstellmöglichkeiten sind vorparametriert, um eine möglichst optimale Bildqualität zu erzielen. Dadurch spart der Anwender viel Zeit und er kann sofort nach dem Anschluss der Kamera die ersten Bilder erfassen. Ein paar wenige Mausklicks genügen. Software-entwickler haben zudem die Möglichkeit, bereits vor der eigenen Programmierung umfangreiche Messungen zu machen und verschiedene Kameraeinstellungen miteinander zu vergleichen.