MARKETING NOTE www.baslerweb.com Die passende Lösung für viele Anwendungen: Vorteile eines breiten CMOS-Portfolios Nachdem Sony, der weltweit größte Produzent von CCD-Sensoren, im letzten Jahr angekündigt hat, die Produktion der CCD-Sensoren einzustellen, steigen immer mehr Anwender auf Kameras mit CMOS-Sensortechnologie um. Basler war einer der ersten Kamerahersteller, die diesen Trend erkannt haben. In dieser Marketing Note möchten wir Ihnen anhand von Praxisbeispielen die Vorteile eines breiten CMOS-Portfolios näherbringen. Inhalt 1. CMOS bei der Stahl-Inspektion.....................................1 2. CMOS bei der Sportanalyse........................................... 2 3. CMOS im Verkehr............................................................. 2 Damit bieten wir unseren Kunden ein breites Spektrum an Möglichkeiten für jede ihrer Anwendungen. Im Folgenden möchten wir beispielhaft auf einige Applikationen eingehen, in denen ace Kameras mit CMOSSensoren bereits überzeugen konnten. 4. CMOS in der Mikroskopie............................................... 3 5. Fazit..................................................................................... 3 1. CMOS bei der Stahl-Inspektion Das Basler Portfolio bietet mit über 500 verschiedenen Modellen eines der breitesten der Branche. Mittlerweile nehmen Kameras, die mit CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) Sensoren ausgestattet sind, über 50% davon in Anspruch. Eine klassische Anwendung im Bereich der industriellen Bildverarbeitung ist die Oberflächeninspektion von Endlosmaterial wie Glas oder – wie in diesem Beispiel – Stahl. Hierbei werden Kameras eingesetzt, um etwaige Mängel festzustellen und zu dokumentieren. Über die Unterschiede zwischen CMOS-Sensoren und CCD (Charged Coupled Device) Sensoren haben wir bereits ausführlich in unserem White Paper „Moderne CMOS-Kameras als Ersatz für CCD-Kameras“ berichtet, daher hier nur kurz in Stichpunktform die Vorteile von CMOS-Sensoren: Höhere Geschwindigkeiten OPC-Kommunikation Steuerung Steuerrechner für Produktionslinie UnternehHauptüberwachungs- mensnetzwerk Unternehsystem: Server mit mens-Clients Datenspeicher Visualisierung des Bedieners Vergleichbare bis bessere Bildqualität als bei CCD-Sensoren Kamera mit Lasersystem zur Messung der Flachheit Geringerer Preis Besseres Rauschverhalten Drucker für Übersicht über die Blechcoils Kein „Blooming“ oder „Smearing“ Basler hat den CMOS-Trend früh erkannt und implementiert seit mehreren Jahren fast ausschließlich aktuelle CMOS-Sensoren in die neuesten Kameramodelle. Besonders die ace Reihe bietet eine hohe Vielfalt: von den kostengünstigen Sensoren von Aptina über die schnellen CMOSIS-Sensoren und die ausgeglichenen Sensoren der PYTHON-Reihe von ON Semiconductor bis hin zur neuen Pregius-Serie von Sony, die mit herausragender Bildqualität überzeugen kann. 1 Überwachungssystem für das Netzwerk Kameras für Oberseite Elektrostahlblech Kameras für Unterseite Abbildung 1: Systemarchitektur eines Oberflächenscansystems zur Qualitätskontrolle von Elektrostahl In diesem Fall werden mehrere 5 MP Kameras mit Rolling Shutter Sensoren von Aptina eingesetzt. Die Anwendung läuft bei einer relativ geringen Geschwindigkeit, sodass eine 100%ige Inspektion gewährleistet werden kann. Die eingesetzten Kameras bieten bei hoher Auflösung eine gute Bildqualität zu einem sehr attraktiven Preis – die ideale Kombination für eine derartige Anwendung. Mehr Informationen zu dieser Anwendung finden Sie in unserer Success Story „Verbesserung von Produktionsprozessen mit einem Oberflächenscansystem und Basler ace GigE-Kameras“, die Sie im Download-Bereich auf der Basler Webseite finden. (ANPR – Automatic Number Plate Recognition) mit den unterschiedlichen Lichtverhältnissen zurechtkommen, dabei die Geschwindigkeit von fahrenden Fahrzeugen bewältigen und zudem die finanziellen Möglichkeiten solcher Projekte erfüllen können. Dabei sind gerade Global Shutter Sensoren mit hoher Empfindlichkeit gefragt, die scharfe Bilder bei sich bewegenden Objekten erzeugen können. 2. CMOS bei der Sportanalyse Auch außerhalb klassischer Fabrikanwendungen können CMOS-Sensoren überzeugen: Ein gutes Beispiel sind hier Anwendungen im Sport-Bereich. Dabei sind hohe Geschwindigkeiten erforderlich, um die rasanten Bewegungsabläufe später abspielen zu können (z. B. in Zeitlupe) und somit detaillierte Analysen, etwa im Golf oder im Tennis, durchführen zu können. Abbildung 3: Bei dieser Aufnahme mit einer CCD-Kamera ist nur der helle Bereich um das Kennzeichen des Fahrzeugs zu erkennen. Abbildung 2: CMOS-Kameras eignen sich hervorragend, um rasante Bewegungsabläufe, wie z. B. beim Golf, aufzuzeichnen. Passend für diese Art von Anwendungen sind beispielsweise die schnellen CMOS-Sensoren von CMOSIS, die auf der Basler ace Kamera mit drei unterschiedlichen Schnittstellen erhältlich sind (USB 3.0, GigE und Camera Link). In der schnellsten Variante (Camera Link) bieten diese Sensoren bis zu 340 Bilder pro Sekunde bei 2 MP Auflösung. Dies ermöglicht die Anwendung moderner Trainingsmethoden, bietet aber auch Vorteile für die TV-Übertragung oder kann bei der Regeleinhaltung unterstützen. Abbildung 4: Bei dieser Aufnahme mit einer CMOS-Kamera sind sowohl der helle Bereich rund um das Nummernschild als auch der dunkle Fahrzeug-Innenraum und der Fahrer gut zu erkennen. 3. CMOS im Verkehr Gute Anwendung findet hier gerade der Sensor IMX249 von Sony, der durch seinen hohen Dynamikbereich und gute Geschwindigkeit klar überzeugen kann. Gerade im Markt für intelligente Verkehrssysteme (ITS), kommt es auf eine Balance aus Bildqualität, Geschwindigkeit und Wirtschaftlichkeit an. So müssen etwa Systeme zur automatischen Erkennung von Kennzeichen 2 Für höhere Auflösungen oder besonders preissensible Projekte bieten sich Sensoren der PYTHON-Serie von ON Semiconductor an. 4. CMOS in der Mikroskopie 5. Fazit Medizinische Anwendungen stellen höchste Ansprüche an die eingesetzten Kameras. Nehmen wir hier als Beispiel die konventionelle Lichtmikroskopie. Dabei kommt es vor allem auf eine hohe Zuverlässigkeit, hohe Auflösungen und scharfe Bilder mit bestechender Farbtreue an, anhand derer hochqualitative Beobachtungen, Analysen und Dokumentationen durchgeführt werden können. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass sich die CMOSTechnologie in vielen Anwendungen durchgesetzt hat. Der Erfolg basiert auf der breiten Spanne an Varianten, die die CMOS-Technologie bietet, von hoher Bildqualität über hohe Geschwindigkeiten und geringen Kosten bis hin zu einer ausbalancierten Kombination all jener Eigenschaften. All dies vereint die Basler ace in einer Kamerafamilie. Abbildung 5: In Mikroskopie-Anwendungen kommt es auf Bilder mit hoher Auflösung und bestechender Farbtreue an. CMOSSensoren erfüllen diese Anforderungen perfekt. Diese hohen Anforderungen an die Bildqualität und die Geschwindigkeit erfüllen die neuen CMOS-Sensoren von Sony perfekt. Mit der Pregius-Reihe und ihren beeindruckenden Eigenschaften, wie einer hohen Dynamik, hohen Geschwindigkeiten und einer hohen Farbtreue bietet sie sich exzellent für derartige hochanspruchsvolle Anwendungen an. Ergänzt werden kann dies perfekt durch das Know-how der Basler AG in Sachen Farb- und Bildqualität digitaler Kameras. So kann das kürzlich eingeführte PGI-Feature-Set das Farbbild der CMOS-Sensoren nochmals verbessern und innerhalb der pylon Camera Software Suite werden dem Nutzer vielfältige Möglichkeiten geboten, die Farbeigenschaften an die individuellen Anforderungen anzupassen. 3 Autor Basler AG Dominik Lappenküper Product Market Manager Basler ist ein führender Hersteller von hochwertigen Digitalkameras für Anwendungen in der Produktion, Medizin, im Verkehrswesen und im Einzelhandel. Die Anforderungen der Industrie bestimmen die Produktentwicklung. Die Kameras bieten einfache Integration, kompakte Größen, exzellente Bildqualität und ein hervorragendes Preis-Leistungs-Verhältnis. Basler verfügt über mehr als 25 Jahre Erfahrung im Bereich der Bildverarbeitung. Das Unternehmen beschäftigt mehr als 500 Mitarbeiter an seinem Hauptsitz in Ahrensburg (Deutschland) sowie bei seinen Tochtergesellschaften und Vertriebsbüros in Europa, Asien und den USA. Dominik Lappenküper ist bei Basler für die ace, Basler beat und racer Kameraserien verantwortlich und betreut Kameramodelle während der Markteinführung. Darüber hinaus ist er Ansprechpartner für die Einführung neuer Features auf diesen Kamerafamilien. Außerdem ist er zuständig für das Sammeln von Marktanforderungen. Dominik begann 2011 sein Duales Studium des Wirtschaftsingenieurwesens bei Basler und schloss mit einem Bachelor of Engineering ab. Danach folgte ein (berufsbegleitendes) Master-Studium an der FH Wedel, das er 2016 als Master of Science abgeschlossen hat. Kontakt Dominik Lappenküper – Product Market Manager Tel. +49 4102 463 409 Fax +49 4102 463 46409 E-Mail: [email protected] Basler AG An der Strusbek 60-62 22926 Ahrensburg Deutschland ©Basler AG, 10/2016 Informationen zu Haftungsausschluss und Datenschutzerklärung finden Sie unter www.baslerweb.com/haftungsausschluss Basler AG Basler, Inc. Basler Asia Pte Ltd. Germany, Headquarters USA Singapore Tel. +49 4102 463 500 Tel. +1 610 280 0171 Tel. +65 6367 1355 Fax +49 4102 463 599 Fax +1 610 280 7608 Fax +65 6367 1255 [email protected] [email protected] [email protected] www.baslerweb.com
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