Eine neue 5 GigE-Kameraserie ist darauf ausgelegt, ein breites Spektrum von Anwendungen abzudecken, von der industriellen Automatisierung bis hin zur ­Sportanalytik. Sie bringt zudem Neues in den vergleichsweise ­langsamen 1-, 2,5- und 5-GigE-Kameramarkt: Die Zero-Copy-Technologie und Unterstützung für Multi-Kamera-Anwendungen, was zusammen eine hohe Effizienz und Skalierbarkeit ermöglicht.

Die Eros-5-GigE-Kamera-Serie von Emergent Vision Technologies wurde entwickelt, um die vielfältigen Anforderungen moderner Bildverarbeitungsanwendungen zu erfüllen. Ein Highlight dieser Serie ist die Integration von Sonys SWIR-Sensoren IMX990/991/992/993, die einen großen Sprung in den Bildgebungsfähigkeiten darstellen. Die Sensoren sind darauf ausgelegt, Bilder im kurzwelligen Infrarotbereich des Lichtspektrums zu erfassen. Dieser liegt jenseits der Fähigkeiten herkömmlicher sichtbarer Lichtsensoren und ermöglicht das Erkennen von Materialeigenschaften, chemischen Zusammensetzungen und thermischen Signaturen, die mit bloßem Auge unsichtbar sind. Die Einbindung dieser Sensoren in die Eros-Serie ermöglicht eine Vielzahl an Bildgebungsanwendungen:

Industrielle Inspektion: SWIR-Kameras können durch bestimmte Materialien hindurchsehen, wodurch sich Komponenten und Baugruppen auf Defekte oder Fehlausrichtungen prüfen lassen, die im sichtbaren Spektrum nicht zu erkennen sind. Diese Fähigkeit ist besonders in der Elektronik-, Automobil- und Luftfahrtindustrie von Vorteil, wo die innere Integrität ebenso wichtig ist wie die Oberflächenqualität.

Landwirtschaftliches Monitoring: Die Fähigkeit von SWIR-Sensoren, den Feuchtigkeitsgehalt zu erkennen und organische Materialien zu unterscheiden, macht sie ideal für die Präzisionslandwirtschaft. Landwirte und Agronomen können SWIR-basierte Bildgebung nutzen, um die Gesundheit der Pflanzen zu beurteilen, die Bewässerung zu optimieren und frühe Anzeichen von Krankheiten oder Stress zu erkennen.

Wissenschaft und Forschung: SWIR-Bildgebung bietet Einblicke in biologische, chemische und physikalische Prozesse. Forscher können sie nutzen, um die Wasseraufnahme, den Blutfluss und Materialeigenschaften in Umgebungen zu untersuchen, in denen die sichtbare Lichtbildgebung unzureichend ist.

Zero-Copy-Technologie und ­GPU-Direct

Bei der Entwicklung der Eros-Kamera-Familie hatte Emergent das Ziel vor Augen, die vorherrschenden Herausforderungen in Multi-Kamera-Anwendungen auf dem Markt zu bewältigen. Die Erfolgsbilanz bei der Bereitstellung fehlerfreier Turnkey-Lösungen, wie etwa Konfigurationen mit 48 Kameras mit jeweils 25 MP Auflösung, die alle bei voller Auflösung mit 60 fps streamen und aufnehmen, ohne jeglichen Frame-Verlust, steht im Gegensatz zu den Schwierigkeiten der Branche, mehr als drei bis vier 1- oder 5-GigE-Kameras effizient in einer einzelnen Workstation zu verwalten.

Die bevorstehende Markteinführung der Eros-5GigE-Kamera-Serie ist eine strategische Erweiterung der High-Speed-Kamerafamilien mit 10, 25 und 100 GigE, um diese einem breiteren Publikum zugänglich zu machen. Die neue Serie integriert die Zero-Copy-Technologie und unterstützt GPU-Direct, was die Effizienz und Leistung von Systemen zur industriellen Bildverarbeitung bei Hochgeschwindigkeits- und Hochvolumenanwendungen erheblich steigert.

Im Mittelpunkt steht die Integration der Zero-Copy-Technologie mit dem optimierten GigE Vision + GigE Vision Streaming Protocol (GVSP), was ein Fortschritt in der industriellen Bildverarbeitung ist. Dieser Ansatz vereinfacht den Prozess der Bilddatenübertragung und ermöglicht die direkte Übertragung von der Kamera in den Speicher der Anwendung, wodurch konventionelle Engpässe bei der Verarbeitung umgangen und die Systemleistung steigt. Die Zero-Copy-Technologie schafft einen direkten Datenweg in den Speicher der Anwendung, indem sie die Fähigkeiten der Netzwerkschnittstellenkarte (NIC) und das GigE Vision + GVSP-Framework nutzt, was die Systemlast und die Latenz erheblich reduziert. Dies ist besonders vorteilhaft in Multi-Kamera-Systemen, bei denen die Kapazität der CPU aufgrund des enormen Datenvolumens schnell zum begrenzenden Faktor werden kann. Und im Gegensatz zu RDMA/Roce V2 wird dadurch volle Multicast-Unterstützung erreicht.

Das System ist sorgfältig darauf ausgelegt, Hochgeschwindigkeits-Datenübertragungen über Gigabit-Ethernet zu unterstützen, indem es ein UDP-basiertes Protokoll nutzt, um einen effizienten und leichten Kommunikationskanal zu gewährleisten, der sich perfekt für das Echtzeit-Streaming von umfangreichen Bilddaten eignet. Die Integration der GPU-Direct-Technologie steigert die Effizienz des Systems weiter, indem sie direkte Datenübertragungen zwischen Kamera und GPU-Speicher ermöglicht. Dies ist unverzichtbar für Anwendungen wie KI und Deep Learning, die eine schnelle Verarbeitung und Analyse von Bilddaten erfordern, um Echtzeitentscheidungen und komplexe Bildverarbeitungsaufgaben zu ermöglichen.

Die Auswirkungen auf industrielle Bildverarbeitungssysteme

Die Kombination der Zero-Copy-Technologie mit dem optimierten GigE Vision + GVSP transformiert industrielle Bildverarbeitungssysteme grundlegend und bietet eine hohe Effizienz, Geschwindigkeit und Skalierbarkeit. Sie reduziert die Latenz in kritischen Anwendungen erheblich und senkt die CPU-Belastung drastisch, was einen reibungsloseren Betrieb in Multi-Kamera-Setups ermöglicht. 
Die Eros-5-GigE-Kamera-Serie unterstützt Geschwindigkeiten von 1, 2,5 und 5 GigE durch Auto-Negotiation und passt sich nahtlos an eine breite Palette von Anwendungsanforderungen an. Die stellt sicher, dass die Kameras die optimale Leistung in verschiedenen Netzwerk-Konfigurationen liefern können, wodurch sie sich für vielfältige industrielle, wissenschaftliche und Unterhaltungsanwendungen eignet.

Zwei Schnittstellenversionen erhältlich

In Anerkennung der unterschiedlichen Bedürfnisse unserer Kunden wird die Kameraserie in zwei Versionen erhältlich sein, die jeweils für spezifische Betriebsumgebungen entwickelt wurden:
Das traditionelle Cube-Design mit RJ45-Schnittstelle: Diese Version ist ideal für traditionelle Ethernet-Setups und bietet eine einfache Integration und Flexibilität für ein breites Spektrum industrieller Bildverarbeitungsanwendungen. Die RJ45-Schnittstelle gewährleistet Kompatibilität mit standardmäßiger Netzwerkausrüstung und unterstützt POE.

Die Version mit Faserschnittstelle: Für Anwendungen, die höhere Kabellängen und mehr Datensicherheit erfordern, steht die Faserschnittstellen-Version der Eros-Serie zur Verfügung. Diese Variante eignet sich zudem für Umgebungen, in denen elektromagnetische Störungen (EMI) ein Problem sind oder in denen Daten über große Entfernungen ohne Verlust der Integrität übertragen werden müssen.