microEnable IV - A- und V-Serie

	microEnable IV V-series
	microEnable IV A-series

microEnable IV ist eine Produktlinie von Bildeinzugskarten mit PCI Express Schnittstelle. Das Spektrum der verfügbaren Modelle unterstützt die aktuellen digitalen Kameraschnittstellen CameraLink und GigE Vision und bietet hochwertige Funktionen für die Bildaufnahme bis zu der Programmierung individueller Echtzeitfunktionen.

Herzstück der Hardware ist die FPGA-Technologie auf den Framegrabbern. Sie garantiert einen stabilen und robusten Einsatz. Darüber hinaus sind Echtzeitfunktionen implementiert, die den Anschluss von Kameras und eine Bildaufnahme mit großmöglichster Flexibilität und Leistungsfähigkeit sicherstellen.

Die Betriebsfunktionen sind in den sogenannten Applets (Hardware-Programmcode für FPGA Vision-Prozessoren) enthalten. Die Aquisition Applets enthalten hierbei neben den Aufnahmefunktionen weitere Echtzeitfunktionen, die die Bilddaten vorverarbeiten können. Dieses können Sensorkorrekturen, Bildverbesserungen oder Farbrekonstruktionen sein, die in Echtzeit ohne Belastung der Host-CPU berechnet werden.

Zusätzliche Verarbeitungsfunktionen sind in den SmartApplets enthalten. Sie umfassen algorithmisch hochwertige, anwendungsspezifische Bildvorverarbeitungschritte und bieten hiermit eine Teillösung für Bildverarbeitungssysteme. Die VA-Applets enthalten individuelle Bildverarbeitungsfunktionen, die über das graphische Entwicklungswerkzeug VisualApplets programmiert und für das Bildverarbeitungssystem bereitgestellt werden können.

Modellvarianten und eine große Auswahl an Add-On Karten erweitern das Funktionsspektrum der microEable IV Produktlinie. Mit der Power-over-CameraLink Technologie ist es möglich, kompatible Kameras direkt über den Framegrabber mit Spannung zu versorgen und somit auf ein zusätzliches Netzteil verzichten zu können.

Weitere Add-On Karten dienen der Signalverarbeitung, der Datenreplikatoren oder der Erweiterung der Prozessorressourcen. Hierdurch kann der Einsatzbereich der microEnable IV Produktlinie modular vergrößert werden.

Durch die unterschiedlichen Produktprofile innerhalb der microEnable IV Reihe, eröffnet sich ein breites Anwendungsspektrum: von der Bildaufnahme bis zur Bildverarbeitung; mit skalierbaren Leistungsklassen und flexiblen Funktionserweiterungen.

Die microEnable IV Produktlinie wird mit Treibern für 32- und 64bit Betriebssysteme für Windows und Linux ausgeliefert. Der Lieferumfang umfasst ein SDK, das untereinander sowohl für die Hardware der microEnable III und IV Produktlinie, als auch auf der Softwareseite zwischen den Acquisition Applets, SmartApplets und VisualApplets kompatibel ist. Weiterhin werden eine Diagnose- und Konfigurationssoftware und eine GigE Vision Kamerakonfigurationssoftware mitgeliefert.

microEnable IV ist ein programmierbarer Hochleistungsframegrabber mit einer PCI Express Schnittstelle. Es können beliebige CameraLink Kameras angeschlossen werden, angefangen von einer BASE-Configuration bis zur 10 Tap FULL-Configuration Kamera. Die Boards sind mit PCIe x1 (single lane) bis zu PCIe x4 (quad lanes) Schnittstellen ausgestattet. Die Speicherausstattung auf dem Framegrabber-Boards reichen von 128 MB bis zu 512 MB DDR-RAM, die eine sehr geringe Latenz und in Verbindung mit dem PCI Interface eine sehr hohe Datenübertragungsbandbreite garantieren.

Die Framegrabber-Produktfamilie der microEnable IV kann auf unterschiedliche Weise erweitert werden. Triggersysteme auf TTL-Basis und mit zusätzlich optoentkoppelter Elektronik mit je acht Ein- und Ausgängen sind verfügbar. In Verwendung mit dem CameraLink Duplikator CLIO (CameraLink Input-Output Unit) können die Originalbilddaten einer Kamera auf bis zu 256 microEnable Framegrabberkarten verteilt und unterschiedlich vorverarbeitet werden. Auch FULL-Configuration Kameras werden von der CLIO Erweiterung unterstützt. Das PXplant (PixelPlant) Board ist eine Verarbeitungserweiterung, die mit einem zusätzlichen FPGA Vision-Prozessor und RAM Speicher die Vorverarbeitungskapazität drastisch erhöht.

Der FPGA ist der Vision Prozessor des Framegrabbers und gleichzeitig der Bildverarbeitungsmittelpunkt. Spezialisierte und hochoptimierte Hardware-Applets (Programmierungen für den FGPA) können auf einfache Weise während der Initialisierung des Grabbers geladen werden. Diese Applets beinhalten neben der Grundfunktionalität zur Bildaufnahme, zusätzliche Funktionen für spezielle Betriebsmodi (z.B. Zeilentriggerfunktionalität), als auch Bildvorverarbeitungs- (z.B. Echtzeit-Bayer-Filterumrechung) und Bildverbesserungsfunktionen, die direkt in Hardware laufen und die CPU nicht belasten.

Hardwareapplets mit speziellen und optimierte Funktionsumfang können auf sehr leichte Weise schon bei der Initialisierung des Framegrabbers geladen werden. Hiermit stehen notwendige Grundfuktionen und wertvolle Zusatzfunktionen für jeden Betriebsmodus bereit und könnjen für komplexe Bildvorverarbeitung eingesetzt werden ohne die CPU zu belasten.

Spezielle Anpassungen an Erfordernisse von Anwendungen können über kundenspezifische Hardware-Applets als Dienstleistung von SILICONSOFTWARE erstellt werden. In Zusammenarbeit mit VisualApplets® können auch Sie als Kunde individuelle Bildverarbeitungsalgorithmik auf einfache Weise in den FPGA der microEnable IV implementieren. VisualApplets® ist ein graphisch orientiertes Werkzeug, das die Programmierung von FPGA Hardware drastisch vereinfacht.

Die PXplant Schnittstelle ermöglicht ein Upgrade der Verarbeitungsmöglichkeiten. Das PXplant Boards erweitert die vorhandene Framegrabberkarte um einen zusätzlichen FPGA Prozessor und RAM Speicher.

Die erweiterte Kapazität des zweiten FPGAs ermöglicht komplexe hardwae-gestützte Bildvorverarbeitung. Die zusätzlichen Hardware-Ressourcen können in Verbindung mit VisualApplets® eingesetzt werden und erlauben eine individuelle Programming des FPGA Prozessors. microEnable IV ist eine skalierbare, hochflexible, programmierbare und leistungsfähige Framegrabber-Familie mit außergewöhnlichen Features und idealer Hardware-Partner für die Zusammenarbeit mit VisualApplets®.

Erweiterte microEnable Features

• Bildverarbeitung mit interner 12bit Auflösungs-Genauigkeit ohne Performance-Einbußen
  
• Unterstützung von großen Bildformaten (Large Buffer Support) mit bis zu 32k Breite und 64k Höhe
  
• Sensor-Auslesekorrektur mit Tap-Sortierung von Standard- und Nicht-Standard-Kameras.
  
• Knee LUT Unterstützung mit interner 12bit Eingabe und 16bit Ausgabe Genauigkeit. Nichtlineare Pixelmanipulation können über bis zu 256 Stützpunkten definiert werden.
  
• Shaft Encoder Unterstützung mit A-B Richtungserkennung und Unterdrückung oder Kompensation von Zeilen bei Rückwärtslauf.
  
• Serielle RGB Ausgabe für BASE-Configuration Farbzeilenkameras mit mehr als 24bit Farbtiefe.
  
• Nicht-linearer Weißabgleich, getrennt und unabhängig auf jeden Farbkanal anwendbar
  
• Farbfilterrekonstruktion (CFA) mit 7*7 Bayer Konvertierung und hochqualitativer Algorithmik, ebenso wie eine lineare 3*3 Bayer Konvertierung, gleichzeitig für zwei Kameras.
  
• Spatial Offset Korrektur, um das statische Sensorenrauschen über eine subtraktive Shading-Korrektur zu kompensieren.
  
• Spatial Scaling Korrektur, um statische Beluchtungseffekte über eine multiplikative Shading-Korrektur zu kompensieren.
  
• Fehlerhafte Pixel-Interpolation (Defect Pixel Interpolation), um statische weiße (aktive Pixel) und schwarze Pixel (defekte Pixel) eines Sensors zu korrigieren
  

microEnable IV Produktfamilie

Die microEnable IV Framegrabber Produktserie besteht aus unterschiedlichen Modellen mit PCI Express Interfaces, CameraLInk Kameraunterstützung und Vorverarbeitungskapazitäten.

Jeder Framegrabber dieser Serie besitzt Schnittstellen, um zusätzliche Vorverarbeitungs-Boards oder Zusatzkarten anzuschließen. Verfügbare Zusatzkarten sind das CameraLink Duplikator-Board CLIO, ein TTL- und ein optoentkoppeltes Triggersystem. Die Vorverarbeitungs-Boards sind in zwei Varianten erhältlich, die sich durch den FPGA Typ und die Größe des verfügbaren RAM unterscheiden.

Die Framegrabber sind als Modell BASE x1, FULL x1 und FULL x4 erhältlich.

Merkmale der Produktfamilie sind:

• Unterstützung von BASE-, MEDIUM- und FULL-Configuration CameraLink Kameras.
  
• Unterstützung von gleichzeitig einer (Single Mode) oder zwei (Dual Mode) BASE-Configuration Kameras
  
• Unterstützung von 10 Tap FULL-Configuration Kameras
  
• Datenübertragungsbandbreite zwischen 208 (PCIe x1) und 760 MBytes/Sek. (PCIe x4)
  
• Skalierbare Vorverarbeitungskapazität
  
• Weitere wichtige Features über Zusatzprodukte
  

microEnable IV - BASE x1

Die microEnable IV-BASE x1 ist eine skalierbare Einstiegslösung. Sie ist bestens geeignet für OEM Projekten mit Bildeinzugsaufgaben, ebenso wie für Lösungen mit einm Bedarf an Kundenanpassung und hoher Flexibilität.

• Unterstützung von bis zu zwei BASE- oder einer MEDIUM-Configuration CameraLink Kamera
  
• Unterstützung bis zu 85 MHz Pixeltakt
• Multi-Tap Sortierung
  
• Unterstützung von Grauwert- und RGB, Flächen- und Zeilenkameras in beliebiger Kombination (*)
  
• PCIe x1 Interface mit Datenübertragungsbandbreiten bis zu 203 MBytes/Sek.
  
• 128 Mbytes SDRAM Onboard
  
• PXplant Schnittstelle, CLIO Schnittstelle, Trigger/GPIO System Schnittstellen
  * in Verbindung mit VisualApplets®
  

microEnable IV - FULL x1

Die microEnable IV-FULL x1 wurde für Anwendungen mit hoher Bilddateneingangsrate und mderater Datenausgangrate entwickelt. Die Anwendung bedarf einer Vorverarbeitung zur Datenreduzierung, wie sie z.B. bei 2D- und 3D-Vermessungsanwendungen, bei der 3D Lasertriangulation oder bei der Komprimierung eingesetzt wird.

• Unterstützung von bis zu zwei BASE-,einer MEDIUM- oder einer FULL-Configuration CameraLink Kamera
  
• Unterstützung von 10 Tap FULL-Configuration Kameras
• Unterstützung bis zu 85 MHz Pixeltakt
• Multi-Tap Sortierung
  
• Unterstützung von Grauwert- und RGB, Flächen- und Zeilenkameras in beliebiger Kombination (*)
  
• PCIe x1 Interface mit Datenübertragungsbandbreiten bis zu 208 MBytes/Sek.
  
• 256 Mbytes SDRAM Onboard
  
• Zusätzlicher zweiter FPGA Prozessor Onboard
  
• Kompatibel zu VisualApplets®
  
• PXplant Schnittstelle, CLIO Schnittstelle, Trigger/GPIO System Schnittstellen
  * in Verbindung mit VisualApplets®
  

microEnable IV - FULL x4

Die microEnable IV-FULL x4 ist ein Framegrabber ohne Kompromisse. Er unterstützt sogar Bilddateneingänge bis zu 10 Tap FULL-Configuration und eine theoretische Ausgabe bis zu 1GBytes/Sek. Die mächtige Verarbeitungsleistung und zusätzliche Erweiterungen definieren das Board als eine ultimative Vision-Prozessorkarte für Echtzeit-Anwendungen.

• Unterstützung von bis zu zwei BASE-,einer MEDIUM- oder einer FULL-Configuration CameraLink Kamera
  
• Unterstützung von 10 Tap FULL-Configuration Kameras
• Unterstützung bis zu 85 MHz Pixeltakt
• Multi-Tap Sortierung
  
• Unterstützung von Grauwert- und RGB, Flächen- und Zeilenkameras in beliebiger Kombination (*)
  
• PCIe x4 Interface mit Datenübertragungsbandbreiten bis zu 760 MBytes/sek. in Praxis
  
• 512 Mbytes SDRAM Onboard
  
• Kompatibel zu VisualApplets®
  
• PXplant Schnittstelle, CLIO Schnittstelle, Trigger/GPIO System Schnittstellen
  * in Verbindung mit VisualApplets®
  

microEnable IV - GigE

Die microEnable IV-FULL x4 ist ein Framegrabber für GigabitEthernet Kameras. Er unterstützt bis zu vier GigE Kameras mit Datenraten über 100 MBytes/sek. pro Kamera und eine theoretische Datenausgabe bis zu 1GBytes/sek. Die mächtige Verarbeitungsleistung und zusätzliche Erweiterungen definieren das Board als eine ultimative Vision-Prozessorkarte für Echtzeit-Anwendungen.

• Unterstützung von bis zu vier GigabitEthernet Kamera
  
• Unterstützung von 4 * >100 MBytes/sek. Dateneingangsrate
• Unterstützung von Kabellängen über 100 Meter
• Multiplexed Kameraeinzug bis zu 8 Kameras pro Port (in Vorbereitung)
  
• Unterstützung von Grauwert- und RGB, Flächen- und Zeilenkameras in beliebiger Kombination (*)
  
• PCIe x4 Interface mit Datenübertragungsbandbreiten bis zu 760 MBytes/sek. in Praxis
  
• 512 Mbytes SDRAM Onboard
  
• Kompatibel zu VisualApplets®
  
• PXplant Schnittstelle, CLIO Schnittstelle, I/O System Schnittstellen
  
• GigE Vision und Gen<i>Cam kompatibel
  * in Verbindung mit VisualApplets®
  

PXplant (Pixel Plant)

PXplant ist eine Verarbeitungserweiterung für die microEnable IV Serie und eröffnet die Möglichkeit auf neue Anforderungen in existierenden Lösungen flexibel reagieren zu können.

• Kompatibel zu microEnable IV-FULL x1 und microEnable IV-FULL x4
  
• Zusätzlicher Onboard FPGA und RAM
  
• Zusätzliche GPIO (General Purpose Input-Output) Schnittstelle
  
• Verfügbar in zwei unterschiedlichen Leistungsmodellen
  

Koprozessor Funktionalität

Die microEnable Framegrabber können ebenso als Koprozessor eingesetzt werden. Durch die Koprozessorfunktionalität kann jede Bildquelle. wie z.B. analoge, Firewire, USB2 oder GigabitEthernet Kameras oder auch auf der Festplatte gespeicherte Bilder, angesprochen werden und für eine hardwaregestützte Bildvorverarbeitung als Bildquelle herangezogen werden. Der Koprozessor kann ebenso eingesetzt werden, um die Vorverarbeitungskapazität des Systems zu erhöhen.

Hierbei wir der Vorteil der PCI Express Architektur genutzt, die mit der Duplexfähigkeit der Schnittstelle ein Lesen und Schreiben von Daten mit der gleichen Performance ermöglicht.

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