DIE EINEN NENNEN ES FRAMEGRABBER, DIE ANDEREN DIE ÜBERWINDUNG VON RAUM UND ZEIT.

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1 DIE EINEN NENNEN ES FRAMEGRABBER, DIE ANDEREN DIE ÜBERWINDUNG VON RAUM UND ZEIT. IMAGE PROCESSING 2.0 WIE SIE IHRER BILDVERARBEITUNG FLÜGEL VERLEIHEN.

2 INHALT 3 Die 6 größten Beschränkungen in der Bildverarbeitung und wie Sie diese mit LightBridge überwinden 4 Factory Vision erfordert Innovationen 6 10 Argumente, wie Sie Ihrer Factory Vision Flügel verleihen können 8 LightBridge gibt dem Framegrabber ein neues Zuhause 9 Mehr Raum, mehr Bandbreite, mehr Geschwindigkeit 10 Mehr Individualität, mehr Einsatzmöglichkeiten 11 Reduzierte Systemkosten 12 Best Practice Die LightBridge im Einsatz 13 Noch Fragen? LightBridge gibt Antworten 15 Die technischen Daten im Überblick 16 Kontakt

3 DIE 6 GRÖSSTEN BESCHRÄNKUNGEN IN DER BILDVERARBEITUNG UND WIE SIE DIESE MIT LIGHTBRIDGE ÜBERWINDEN: KOMMT IHNEN DAS BEKANNT VOR? 1 Ihr Image Processing erfordert hochauflösende Bildverarbeitung und die Verwendung langer Kabel? 2 Sie möchten am liebsten kleine, leistungsfähige und kostengünstige Industrie-Rechner möglichst weit entfernt von der Produktion einsetzen? 3 Torsionsfestigkeit und Biegezyklen von starren Kamerakabeln in breitbandigen Bildverarbeitungen stellen Sie vor ein Problem? 4 Sie benötigen Lösungen für die Bildverarbeitung Ihrer Factory Automation, die stör- und ausfallsicher sind? 6 5 Sie möchten Ihr Image Processing nicht nur von Ihren Rechnern bearbeitet wissen, sondern diese durch intelligente Vorverarbeitung entlasten? Die Lösung dieser Probleme ist technisch machbar, aber wirtschaftlich eine Belastung? Das vorliegende E-Book gibt Ihnen einen Einblick, wie Sie die 6 größten Beschränkungen in der Bildverarbeitung überwinden und auch noch Kosten sparen.

4 FACTORY VISION ERFORDERT INNOVATIONEN. Lassen Sie uns einen Blick auf eine typische Produktionsumgebung werfen, die hochauflösende, breitbandige Bildverarbeitung für die Qualitätskontrolle einsetzen möchte, aber auf spezifische Hindernisse trifft:

5 PCs für die Bildverarbeitung sollten weit von Kameras, die hochauflösende Bilder sehr Die für breitbandige Bildübertragung ver- Echtzeit-Bildverarbeitung sollte mobil ge- der Produktion entfernt stehen, damit sie vor schnell an den Rechner senden können, las- fügbaren kurzen Kamerakabel sind zu starr macht werden und die Anwendung nicht be- Staub, Schmutz und elektrischen Störungen sen sich in der Regel nur über sehr kurze Ka- die eingeschränkte Flexibilität macht sie grenzen. Die Last von hochauflösender, geschützt sind. bel mit einem im PC eingebauten Framegrab- ungeeignet für den Einsatz von Industrie- breitbandiger Bildverarbeitung darf nicht ber verbinden. Die Rechner müssen daher Robotern. Hoher Verschleiß der Kameraka- ausschließlich auf dem PC liegen, sondern immer in der Produktion nah an der Kamera bel ist ein kritischer Kostenfaktor. sollte von einer intelligenten Bildvorverarbei- und den Objekten installiert werden. tung mitgetragen werden.

6 10 ARGUMENTE, WIE SIE IHRER FACTORY VISION FLÜGEL VERLEIHEN KÖNNEN LightBridge ist ein neues Produktkonzept und versteht sich als externe Bildaufnahme- und Bildverarbeitungskomponente, mit der mobile Echtzeitverarbeitung möglich wird. Die Technologie ist in einem 10x12cm-Gehäuse untergebracht und besteht aus einem leisen, lüfterlosen System. Über lange elektrische oder optische Thunderbolt-Kabel kann Light- Bridge als autarkes Bildverarbeitungssystem an einen Host-PC angeschlossen werden.

7 01 10 LightBridge ist Echtzeitfähig und erlaubt die sehr genaue Abstimmung zwischen der Bildaufnahme und der Steuerung der Produktion. LightBridge entkoppelt die Bildaufnahme von der PC-basierten Verarbeitung und gibt dem Framegrabber ein neues Zuhause. 02 LightBridge nutzt mit Thunderbolt das Maximum der im Markt verfügbaren Bandbreitenübertragung bei höchster Geschwindigkeit. 09 LightBridge ist störungsunabhängig von elektromagnetischen Einflüssen. Die optische Übertragung ist eine 100%ig sichere Entkopplung der elektrischen Signale von PC und Produktionslinie. 03 LightBridge kann in großer Entfernung vom Host-PC aufgestellt werden und ermöglicht den Einsatz von robusten Kabeln jenseits der 60m LightBridge ist ein lüfterloses, energiesparendes Gerät im kleinen Formfaktor. LightBridge ist hard- und softwareseitig kompatibel mit Silicon Software Produkten. Mit VisualApplets kann das Herzstück der LightBridge der FPGA nach individuellen Bedürfnissen programmiert werden. 07 LightBridge kann als unabhängige Bildverarbeitungslösung autark betrieben werden und entlastet damit den Host-PC. 06 LightBridge verwendet Thunderbolt und kann damit auf der robusten und industrietauglichen PCIe-Technologie aufsetzen. Zusätzliche Aufwände wie Treiber oder Softwareadaptionen werden dadurch überflüssig. 05 LightBridge senkt die Systemkosten: Die Mobilität und die neue Technologie ermöglichen Kosteneinsparungen im gesamten System.

8 LIGHTBRIDGE GIBT DEM FRAMEGRABBER EIN NEUES ZUHAUSE. Die Grundidee der LightBridge ist verblüffend einfach: Man holt den Framegrabber aus dem PC, steckt ihn in ein eigenes Gehäuse direkt bei der Kamera, verbindet ihn mit dem PC über optische Glasfaserkabel und beflügelt dadurch die gesamte Bildverarbeitung. Heute steht dafür eine Technologie zur Verfügung: Thunderbolt in der optischen Variante. LightBridge vereinigt alle Vorteile eines klassischen Framegrabbers, wie Leistung, Echtzeitfähigkeit und Zuverlässigkeit, mit ganz neuen Eigenschaften. Bildaufnahmeund I/O-Box Optische Faser Gbit / s m CL Kabel Triggerkabel Beleuchtung Encoder Lichtschranke Mini PC Intel NUC

9 E H R M E H R RAUM BANDBREITE GESCHWINDIGKEIT Die optische Übertragung erlaubt viel längere Kabel, so dass PC und Produktionsanlage voneinander getrennt werden können. Thunderbolt ist neben der elektrischen auch für die optische Übertragung standardisiert. Optische Thunderbolt-Kabel mit bis zu 100m Länge sind direkt vom Lager von vielen internationalen Herstellern verfügbar. Die optischen High-Flex Kabel sind sehr kompakt, elastisch, für eine sehr hohe Anzahl von Biegezyklen zertifiziert und im hohen Maße torsionsgeeignet. Der Platzbedarf der Kabel ist minimal, gerade im Vergleich zu den Multichannel-Kabeln und großen Steckerabmessungen von Camera Link und CoaX- Press. Die von Intel und Apple vorangetriebene Thunderbolt Technologie erlaubt eine Datenübertragung von bis zu 2GB/s. LightBridge ist in einer 1GB/sund 2GB/s-Variante verfügbar und bietet damit für Camera Link ausreichend Bandbreite. LightBridge ist für die Übertragung von Camera Link Base, Medium, Full und Full10Tap mit voller Bandbreite gerüstet. Durch die optische Entkopplung von Bildaufnahme und PC und dem direkten Speicherzugriff über PCI Express können Rechenprozesse schneller durchgeführt und die Latenz minimiert werden. LightBridge ist für noch schnellere Datenübertragungsstandards bereits gerüstet: Mit den superschnellen Thunderbolt-Chips sind zukünftige Light- Bridge Versionen für CoaXPress und Camera Link HS, sowie für GigE Vision Verbindungen einsetzbar. Da LightBridge den Framegrabber ersetzt, der nicht mehr im PC eingebaut werden muss, können moderne PCs mit kleiner Bauform eingesetzt werden. Damit können gesamte Inspektionsanlagen kompakter gebaut und kostengünstigere Rechner eingesetzt werden.

10 E H R M E H R INDIVIDUALITÄT EINSATZMÖGLICHKEITEN Prozessor-Herzstück der LightBridge ist ein FPGA. Er übernimmt die Bildeinzugs- und Bildvorverarbeitungsaufgaben. LightBridge ist aber auch in einer programmierbaren Version verfügbar. Über Silicon Software s VisualApplets kann der FPGA grafisch ohne spezielle Vorkenntnis von Hardwareschaltungen auf ganz individuelle Bedürfnisse programmiert werden. Mit der Programmierung des FPGAs kann darüber entschieden werden, wie das System eingesetzt werden soll: Von einfacher Bildverarbeitung (z.b. Verrechnung von mehreren Zeilenkamerabildern zu einer langen Zeile) bis zu autarken Bildverarbeitungsaufgaben (z.b. Sortierung von Glaspartikeln nach Farbe und Größe mit automatischer Ausschleusung) ist das Einsatzgebiet ausschließlich von den verfügbaren FPGA-Ressourcen abhängig. LightBridge ist durch seine Schutzklassen und Konstruktion auch in der industriellen Umgebung einsetzbar. Sie kann sowohl in Schaltschränken als auch in der Robotik, in Verkehrs- und Logistikanwendungen, in der Medizin wie auch in der Agrartechnik verwendet werden. LightBridge eröffnet eine größere Bandbreite an Anwendungen sowohl in Produktionsumgebungen als auch im nicht industriellen Bereich. System Requirement LightBridge Frame Grabber VisionPC (with GigE) Bandwith Form Factor Cable Length Fiber Optics Real Time Capability Production Line Control System Cost (incl. PC) Component Cost

11 REDUZIERTE SYSTEMKOSTEN LightBridge ist mit WESENTLICH MEHR LEISTUNG UNWESENTLICH TEURER als ein klassischer Framegrabber. Mit LightBridge lassen sich jedoch die gesamten Systemkosten signifikant reduzieren: Normalerweise müssen in vielen Anwendungsbereichen die Geräte von den elektrischen Signalen entkoppelt werden, damit die Voraussetzungen für Zulassung und Zertifizierung erfüllt sind. MIT LIGHTBRIDGE ERÜBRIGT SICH ZUSÄTZLICHES UND AUFWENDIGES HARDWAREDESIGN wie z.b. der Einbau von Optokopplern was die Kosten drastisch reduzieren kann. Mit dem Einsatz von LightBridge können kompaktere und PREISGÜNSTIGERE PCS angeschafft werden. THUNDERBOLT KABEL bieten nicht nur mehr Länge, sondern sind auch weitaus günstiger als vergleichsweise Camera Link Kabel. Zudem sind sie flexibler, bieten eine hohe Torsionsfestigkeit und haben große Biegeraden damit sind sie LANGLEBIGER UND MÜSSEN WENIGER OFT AUSGEWECHSELT WERDEN. Das spart Wartungskosten und reduziert Stillstände der Maschinen. Zusätzliche Kosten für Anschaffung von Komponenten wie optische Converter oder Vision-PCs fallen mit dem Einsatz von LightBridge weg. Viele PCMCIA Framegrabber bieten nur Lösungen für eine Camera Link Base Configuration mit LightBridge und der Thunderbolt Technologie ist die FULL CONFIGURATION DATENRATE verfügbar. Muss ein in den PC eingebauter Framegrabber ausgetauscht oder ein Update durchgeführt werden, so ist häufig eine Unterbrechung des PCs oder sogar des Gesamtsystems notwendig. Diese Stillstandzeiten sind nur bedingt akzeptabel und zudem teuer. LIGHTBRIDGE ALS AUTARKES SYSTEM KANN VORKONFIGURIERT UND IN MINUTEN AUSGETAUSCHT WERDEN.

12 BEST PRACTICE: DIE LIGHTBRIDGE IM EINSATZ Mit der LightBridge wird es vielen Industrien und ihren Anwendungen möglich sein, eine höhere Performance zu erzeugen und gleichzeitig ihre Systemkosten zu reduzieren. Überall dort, wo anspruchsvolle und zumeist breitbandige Bildinspektionen durchgeführt werden und wo die weiträumige und signalentkoppelte Trennung von den Geräten und PCs stattfindet, wird die LightBridge eine technische Lösung bieten, die zudem auch noch Systemkosten spart. Beispielsweise in der Produktion von TFT Bildschirmen bei 3D-Scannern im Bereich der medizinischen Anwendungen im Recycling in der Schweißtechnik in der Print-Inspektion in der Agrartechnik in der Verkehrstechnik outdoor und indoor Applikationen und viele mehr.

13 NOCH FRAGEN? LIGHTBRIDGE GIBT ANTWORTEN: Ist LightBridge ein Framegrabber? Nein. LightBridge ist ein Stand-Alone System, das nicht in den PC installiert werden muss und außerhalb platziert werden kann. Ist LightBridge ein Optical Converter? Nein. LightBridge verfügt über eine volle Framegrabber-Funktionalität bei gleichzeitig hoher Verfügbarkeit. Optische Converter sind im Vergleich weniger zuverlässig und deutlich teurer. Ist LightBridge eine Vision Box? Nein. LightBridge basiert nicht auf PC-Technologie. Eine Vision Box verfügt über weniger Rechenleistung und muss zudem nah an der Produktionslinie positioniert werden. Sind optische Kabel nicht sehr teuer? Optische Kabel sind sogar wesentlich günstiger als vergleichbare technische Lösungen! Sie weisen deutliche Preisvorteile gegenüber längeren Camera Link Kabeln auf und tragen ihren Anteil dazu bei, die gesamten Systemkosten zu reduzieren.

14 Ist die Thunderbolt Technologie denn schon etabliert und in PCs verfügbar? Thunderbolt wird intensiv von Intel und Apple vorangetrieben und weiter entwickelt. Thunderbolt ist die sichere Entscheidung für anspruchsvolle Applikationen der Zukunft. Thunderbolt finden Sie in jedem Apple MAC Computer Hewlett-Packard hat sich entschieden, alle Notebooks mit Thunderbolt auszurüsten. Thunderbolt wird sich im High-End Bereich etablieren, während USB3 im Low-Cost Bereich eine Alternative bieten wird. Ist Thunderbolt denn ein Vision Standard? Thunderbolt basiert zu 100% auf PCI-Express-Technologie. Es werden keine Treiber benötigt und die Einbindung des Silicon Software SDK ist ohne Einschränkung möglich. Thunderbolt wird von Ligthbridge nicht als Kamera Interface genutzt. Daher besteht keine Notwendigkeit für einen Vision Standard. Mein PC verfügt über kein Thunderbolt. Dafür gibt es eine einfache Lösung. Für PCs, die diese Technologie nicht unterstützen, steht eine Thunderbolt-Erweiterungskarte für einen PCIe-x4-Slot zur Verfügung und kann einfach und bequem von Silicon Software bezogen werden. Gibt es Thunderbolt-Kabel mit verschraubbaren Industriesteckern? Namhafte Hersteller verfügen über industrietaugliche und verschraubbare Thunderbolt-Kabel, die in den verschiedensten Versionen und Längen ab Lager bestellt werden können.

15 DIE TECHNISCHEN DATEN IM ÜBERBLICK 2* SDR26 für PoCL Base, DualBase, Medium, Full, Deca Full 2* Thunderbolt 1GB/s, fiber optisch oder elektrisch, PCIe Technologie, hohe Datenbandbreite von 940 Gb/s 1* Optoentkoppelter RS485 Terminal Connector mit 4 Ein- und 4 Ausgängen 1* HDSub15 mit 8 Ein- und 6 Ausgängen 1* Power Anschluss für 24V Silicon Software Driver und SDK Software Kompatibilität zu microenable-4 and -5 Trigger Kompatibilität zu microenable-5 Applets Abmessungen 100*120*54,4mm IP40 Schutzklasse

16 ADDRESS INQUIRIES INFORMATION SILICON SOFTWARE GmbH Steubenstraße 46 D Mannheim Germany/Deutschland CONTACT Domestic Inquiries Phone: +49.(0) International Inquiries Phone: +49.(0) Newsletter Web: Web: Worldwide Distribution Web: Web: Phone: +49.(0) Fax: +49.(0) Web: Web: Inquiries For Distribution Phone: +49.(0) Support