FAQ

Vision Box

Welches Betriebssystem läuft auf der VISION BOX?

Auf der neuesten Rechnergeneration läuft ein Multitasking-Betriebssystem von Texas Instruments (DSPBIOS). Der Anwender hat stets den Überblick über die Prozesse; die Echtzeitfähigkeit wird gewährleistet. Das Betriebssystem ist lizenzfrei.In der industriellen Bildverarbeitung werden häufig PCs eingesetzt - bei den Vision Sensoren jedoch embedded Prozessoren. PCs sind üblich - man hat gelernt, mit ihren Schwächen umzugehen und sich daran gewöhnt. Viele Programme laufen auf PCs. Dennoch ist es aus Anwendersicht häufig gewünscht, ein Gerät zu bedienen. Einschalten und los geht es. Oft wird der PC mangels Alternativen benutzt. Wichtig ist: Es gibt für Machine Vision optimierte Rechnerhardware in einer Menge von Varianten.
Welche Vorraussetzung muss ich haben, um mit der VisionBox umzugehen?

Die VisionBox ist ein Rechner, dessen Programm vom Anwender in C++ entwickelt wird. Er adressiert Kunden, die ihre BV-Applikation im Kern entwickeln und verstehen wollen. Somit sollte der Anwender C++ und Bildverarbeitungskenntnisse mitbringen. Andere Themen einer Ingenieurausbildung verstehen sich von selbst wie Informatik und Rechnergrundlagen.
Wieso kommt ein 1 GHz Prozessor ohne Lüfter aus?

Texas Instruments ist Hersteller von Embedded Prozessoren. Das Unternehmen hat prozesstechnisch das Know-How, Prozessoren mit hoher Leistung bei geringem Energieverbrauch zu bauen.Sehr viele Bildverarbeitungslösungen laufen auf DSP-basierten Maschinen, überwiegend auf Texas Instruments Prozessoren. In den Vision Sensoren sehr vieler Anbieter arbeiten die DSPs. DSPs sind ebenso in programmierbaren intelligenten Kameras zu finden. Aber auch bei anspruchsvollen BV-Lösungen arbeiten DSPs. So wie in der Telekommunikationstechnik sind in der Bildverarbeitung Multirechnerboards zu finden. In angrenzenden Branchen kommt man quasi ohne DSP gar nicht mehr aus - seien es die intelligenten IP-Kameras der Sicherheitstechnik oder die Fahrerassistenzsysteme von Automobilen. In dem Moment, wo Bildverarbeitung Seriencharakter erhält, kommen die Embedded Prozessoren ins Spiel. Die VisionBox bietet mit ihrem Typenspektrum dem Machine Vision Entwickler die Plattform für seine Lösungen an.
Bis zu welcher Auflösung kann mit der Vision Box angezeigt werden?

Bis zu einer Auflösung von 1600 x 1200 (UXGA).
Ist die Einarbeitung in die Entwicklungsumgebung aufwendig?

Nein. Der Compiler von Texas Instruments wird wie andere Compiler bedient. Ein C-Programmierer mit Bildverarbeitungskenntnissen ist in einem halben Tag fit für die Entwicklung seiner Algorithmen. Damit Sie einen Eindruck erhalten, bieten wir Ihnen kostenlose Workshops an.
Worin liegt der Unterschied zwischen Parametrieren und Programmieren?

Leider wird das oft verwechselt. Wer eine Applikation parametriert hat sie nicht programmiert. Wenn man im Textverarbeitungsprogramm die Schriftart ändert hat man einen Parameter im Programm verändert - und noch lange kein Textverarbeitungsprogramm geschrieben. So ist es auch in der Bildverarbeitung. Am Ende entsteht ein möglichst intelligentes Programm, das mit wenigen, am besten keinen Bedienereingaben und Parametern auskommt. Anwendungen der VisionBox werden programmiert - in der Sprache C oder C++.
Wieviele Kameras werden unterstützt?

Die VISION BOX ist offen für viele Kameras. Sie können analoge oder digitale Kameras anschließen. Bei den digitalen Kameras werden CameraLink, IEEE 1394 und GBit-Ethernet fokussiert. Letztendlich fällt die Kameraentscheidung aus der Applikation heraus.
Muss der Rechner hoch- und heruntergefahren werden?

Jeder Rechner muss booten. Dieses geht bei der VISION BOX sehr schnell. Das Gerät kann einfach ein- und ausgeschaltet werden. Ein Herunterfahren mit unterbrechungsfreier Stromversorgung ist nicht notwendig.
Wie sieht es mit der Softwareunterstützung aus?

Andere Softwareunternehmen portiern ihre Programme auf die VISION BOX. Zur Zeit erhältlich sind ein OCR-Leser, ein Parametrierungstool sowie eine der größten Bildverarbeitungsbibliotheken.
Wie sicher ist das Ethernet-Interface gegen Viren?

Viren greifen PC-Systeme an. Die VISION BOX ist kein PC und verwendet kein PC-Betriebssystem. Sie ist daher resistent gegen Viren.
Kann ich SPS-Funktionen implementieren?

Ja. Über digitale I/Os und/oder einen Feldbusanschluss können auch SPS-Funktionen realisiert werden. Für einfache Steuerungen kann die VISION BOX diese mit übernehmen.
Warum kein PC?

In der industriellen Bildverarbeitung werden häufig PCs eingesetzt - bei den Vision Sensoren jedoch embedded Prozessoren. PCs sind üblich - man hat gelernt, mit ihren Schwächen umzugehen und sich daran gewöhnt. Viele Programme laufen auf PCs. Dennoch ist es aus Anwendersicht häufig gewünscht, ein Gerät zu bedienen. Einschalten und los geht es. Oft wird der PC mangels Alternativen benutzt. Wichtig ist: Es gibt für Machine Vision optimierte Rechnerhardware in einer Menge von Varianten.
Sind Embedded Lösungen günstiger als PC-Lösungen?

Auf den ersten Blick erscheinen sie teurer als PCs. Jedoch gibt es zwei Aspekte, die diese Ansicht relativieren: PCs benötigen, damit sie reproduziert werden, permanten Manpower. Ob ein neuer Treiber, ein neues Motherboard oder ein Betriebssystem Update - stets müssen hochqualifizierte Mitarbeiter dafür sorgen, dass die PC-Anwendung weiterhin läuft - auch wenn am BV-Programm keine Änderung vorgenommen wurde. Embedded Lösungen sind besser und über sehr viele Jahre reproduzierbar. Der Anwender hat daher mehr Zeit für die eigentlichen BV-Aufgaben. Hochwertige Maschinen müssen funktionieren - Serviceeinsätze in der Gewährleistungszeit sind kostenlos zu leisten. PCs sind oft genug anfällig oder haben auch die Eigenschaft vom Anwender verändert zu werden. Embedded Systeme laufen rund um die Uhr und sind so zuverlässig wie die SPS auf der Hutschiene. In höheren Stückzahlen kann man die Hardware auf das Allernotwendigste reduzieren und kommt dann mit DSP-Rechnern auch kostenmäßig unter PC-Preise.
Wer ist schneller - der PC oder ein DSP-Rechner?

Diese Frage lässt sich pauschal nicht beantworten. Generell versteht jeder Rechner in C++ geschriebene Programme. Architektur und Compiler sind jedoch unterschiedlich. Viele BV-Algorithmen laufen auf einem DSP optimal und in Vergleichstests ist der DSP im Mittel so schnell wie ein 3,5 GHz Pentium oder 2 GHz Dual Core Prozessor. Wenn es jedoch um Kriterien wie Robustheit (lüfterlos, keine Festplatte) und Skalierbarkeit (High Speed Anwendungen) geht, so ist ein DSP-Rechner klar im Vorteil.
Sind DSP-Rechner in der Branche üblich?

Sehr viele Bildverarbeitungslösungen laufen auf DSP-basierten Maschinen, überwiegend auf Texas Instruments Prozessoren. In den Vision Sensoren sehr vieler Anbieter arbeiten die DSPs. DSPs sind ebenso in programmierbaren intelligenten Kameras zu finden. Aber auch bei anspruchsvollen BV-Lösungen arbeiten DSPs. So wie in der Telekommunikationstechnik sind in der Bildverarbeitung Multirechnerboards zu finden. In angrenzenden Branchen kommt man quasi ohne DSP gar nicht mehr aus - seien es die intelligenten IP-Kameras der Sicherheitstechnik oder die Fahrerassistenzsysteme von Automobilen. In dem Moment, wo Bildverarbeitung Seriencharakter erhält, kommen die Embedded Prozessoren ins Spiel. Die VisionBox bietet mit ihrem Typenspektrum dem Machine Vision Entwickler die Plattform für seine Lösungen an.
Kann man den Speicher ausbauen?

Eine VisionBox an sich ist schon sehr flexibel und im Vergleich zu vielen anderen Embedded Plattformen mit bis zu 512 MB Speicher erhältlich. Das ist jedoch die aktuelle Grenze. Berücksichtigen muss man bei Berechnungen, dass nicht wie beim PC ein hoher Anteil des Arbeitsspeichers für Betriebssystemaufgaben benötigt wird. Von den 512 MB Arbeitsspeicher stehen ca. 500 MB als Bildspeicher zur Verfügung. Mit einer XGA-auflösenden Kamera kann man somit mehr als 600 Bilder speichern.
Rechner geliefert - was passiert, wenn ich diesen einschalte?

Der Rechner bootet in der Regel in ein von uns erstelltes Beispielprogramm. Dieses unterstützt sogleich das Grabben von Bildern und kann sämtliche Schnittstellen bedienen. Wenn das Anwendungsprogramm nicht aktiv ist, startet der Rechner ein allgemeines Programm namens "GENERAL". Mit diesem hat man Einblick in die Dateien des Flash EPROMs, der Compact Flash Card und kann zudem Kameras aktivieren, Temperatur anzeigen, Zeit einstellen etc. Das Programm "GENERAL" wird im Sourcecode geliefert und kann für eigene Anwendungen modifiziert werden.
Benötige ich zusätzlich einen PC?

Nein. Die VisionBox arbeitet Stand Alone. Mit der Tastatur wird die Anwendung bedient, Grafik und Bilder auf dem Monitor angezeigt. Immer üblicher wird auch die Bedienung per Touch Monitor. Hier bieten wir entsprechende Treiber oder die VisionBox Touch an. Ein PC, der per Ethernet die Anwendung bedient, ist empfehlenswert, wenn dort z.B. Datenbankanwendungen ablaufen. Für sehr viele Machine Vision Anwendungen reicht die Stand Alone Version vollkommen aus.
Wie läuft eine Ethernet-Kommunikation ab?

So wie auf jedem anderen Rechner auch: Über TCP/IP wird eine Socketverbindung aktiviert und man kann Daten übertragen. Eine Handvoll Befehle reichen aus. Per FTP kann der Anwender von außen auf die Compact Flash Card zugreifen und z.B. Daten kopieren. Mit einem JAVA Applet ist es möglich, das Programm anstatt über Monitor / Tastatur per Ethernet zu bedienen.
Wie lange dauert die Einarbeitungszeit?

Ein Softwareentwickler mit BV- und C++-Kenntnissen startet nach 1/2 Tag. Die Entwicklungsumgebung ist zeitgemäß und einfach bedienbar - die mitgelieferten Projektbeispiele erlauben den sofortigen Start mit der Kernaufgabe. Zudem gibt es Workshops oder Workshopfolien für einen schnellen Überblick.
Binde ich mich an einen Hersteller?

Es gibt eine Reihe DSP-basierter Hardwarelösungen - eine Bindung findet sicherlich statt. Aber diese betrifft in der Regel auch die Beleuchtung, oft die Optik und die Kameras. Viele Anwendungen nutzen die speziellen Features einer Kamera aus - sei es die Farbqualität, die Dynamik oder eine in der Kamera enthaltene Vorverarbeitung. Mit der Auswahl einer BV-Bibliothek bindet man sich ebenso an den Lieferanten. Die VisionBox ist als Produkt seit 1998 im Markt - wir als Hersteller seit 1994 in der BV aktiv. Innovative Visionlösungen nutzen heute auf jedem Teilgebiet, von der Optik bis zur Anwendung, das Know-How der jeweiligen Komponentenlieferanten. Warum soll das nicht auch für den Rechner Gültigkeit haben? Unsere Kunden liefern langlebige Maschinen aus und vertrauen der Qualität der weltweit im Einsatz befindlichen VisionBoxen. Ziel ist es stets, eine erfolgreiche Kunden-Lieferantenbeziehung aufzubauen - davon profitieren stets beide Seiten.
Was passiert in der Multirechnertechnik?

Zur VISION 2007 wurde die VisionBox Quad präsentiert. Vier autarke BV-Rechner sind in einem Gehäuse untergebracht und bieten mit 32.000 MIPS sehr hohe Rechenleistungen an. Der Hersteller Texas Instruments arbeitet an Multicoreprozessoren für die Bildverarbeitung - zukünftige Produkte werden diese Technik nutzen. Die Investition in die Softwareentwicklung ist dadurch allemal geschützt. Schon heute ist die VisionCam CH als Intelligente High Speed Farbzeilenkamera beeindruckend im Formfaktor und Leistungsverbrauch. Zukünftige Multirechnertechnik wird weiter schrumpfen - die DSP werden die Wahl für Embedded Vision Systeme bleiben.
Gibt es einen Leistungsvergleich zwischen PC und Vision Box ?

Einen generellen Leistungsvergleich gibt es nicht. Bei Bildverarbeitungsfunktionen gibt es Beispiele, in denen der DSP wesentlich schneller ist als ein 2 GHz Dual Core, bei anderen Fuktionen ist der PC schneller. Halcon hat viel Overhead für die Datenverwaltung - diese sind nicht für die Parallelrecheneinheiten.
Wie wird der Halcon Code auf der VisioBox ausgeführt?
Es gibt für Halcon eine relativ einfache Möglichkeit Kameras auf Basis deren eigenen API in Halcon einzubinden. Gibt es da eine Möglichkeit diese auf der Vision Box einzusetzen?

Es gibt einen Link zwischen unserer Grab-API und den Halcon-Funktionen. Embedded Rechner sind Serienrechner und für Anwendungen optimiert. PC-APIS können nicht eingesetzt werden.
Gibt es Möglichkeiten, Steckkarten auf PCI oder PCI Express Basis einzubauen? Gibt es OPC Softwarekomponenten für die VB? Gibt es Profibus DP Hardwareschnittstellen für die VB?

Kein PCI - sonst wäre das ja ein PC. Profibus DP ja, andere Feldbusse, ja. Wenn man mit üblichen PC-Programmen wie Datenbanken etc. umgehen muss empfehlen wir eine Vision Box - PC-Kombination. Da die Echtzeit-BV in der Vision Box abläuft kann der PC in der Regel simpel, lüfterlos sein und auch einmal die Echtzeit verletzen.
Bietet die Vision Box einen Watchdog um bei etwaigen Programmierfehlern neu gestartet werden zu können?

Ein Watchdog kann eingebaut werden, wird im Normalfall jedoch nicht verwendet.
Bietet die Vision Box einen User Interface Designer?

Man kann die GUI-API der Vision Box für solche Zwecke nutzen - insbesondere per Touch Bedienung sieht das sehr zeitgemäß aus. Die Programmierung der GUI ist einfach und produktiv. Es gibt jedoch auch Tools von third Parties, damit die Oberfläche so aussieht wie bei Windows.
Gibt es für die Vision Box eine Fernwartemöglichekit?

Über ein Java Applet lässt ich die Vision Box fernbedienen. Es erfolgt ein Zugriff auf die Compact Flash Card per Ethernet FTP.(Passwortgeschützt)