Die Entscheidung, welche Kamera und welcher Sensor verwendet werden, sollte nicht allein am Einkaufspreis festgemacht werden. Je länger der Produktlebenszyklus sein soll, desto mehr Argumente können für eine Industriekamera sprechen.

Kameras/Sensoren sind als Monochrom (also „Graustufen“) und Farbvariante erhältlich. Der Farbsensor ist, bei gleicher Auflösung, teurer als ein monochromer Sensor, weshalb es sich lohnt, zu hinterfragen, ob wirklich Farbinformationen in der Applikation erforderlich sind.

Die Wahl von Shutter-Methode und Bildrate beeinflussen die Abbildungsschärfe eines Objektes, das sich bewegt. Aber gerade bei Applikationen wie Zählaufgaben, Kollisionsvermeidung oder Luftaufnahmen sind Bildübertragungs- und Verarbeitungsgeschwindigkeit wichtiger als eine perfekte Schärfe.

Bildauflösung und Aufnahmegeschwindigkeit bestimmen das Datenvolumen pro Sekunde. Es sollte jedoch beachtet werden: Diese Datengeschwindigkeit am Ausgang der Schnittstelle der Kamera ist immer geringer  als die reine Sensorgeschwindigkeit!

Ähnlich wie bei Computerchips werden die Bildsensoren mit jeder Generation immer leistungsfähiger. Es lohnt sich deshalb immer, in der Designphase die neuesten Sensortechnologien zu studieren und/oder Experten, um Rat zu fragen, wohin die Reise bei der Sensorentwicklung geht.

Die elektrische Leistungsaufnahme aller Systemkomponenten führt zu einer Wärmeentwicklung, die insbesondere bei kompaktem Design berücksichtigt werden muss. Üblicherweise sind Kühlrippen oder Wärmebrücken zu außenliegenden Gehäuseteilen ausreichend, um für Wärmeableitung zu sorgen. Falls solche Maßnahmen designbedingt nicht möglich sind, sollte über die Betriebszeit und mögliche Power-Save-Modes nachgedacht werden.

Embedded Vision besteht aus vielen verschiedenen technischen Komponenten, die aufeinander abgestimmt sein müssen. Mit den richtigen Partnerfirmen an Ihrer Seite lässt sich diese Komplexität sehr gut managen.

Für eine Embedded-Vision-Lösung braucht man natürlich einen Bildsensor oder eine Kamera. Aber ebenso sind ein Embedded Board, ein Carrier Board, ggf. Custom Hardware und Treiber für die Kommunikation zwischen den Komponenten wichtige Bestandteile, über die Sie sich informieren sollten.

Aktuell gibt es noch keinen Standard für MIPI CSI-2-Treiber. Das eigenständige Programmieren der Treibersoftware ist nur empfehlenswert, wenn Sie entsprechende Experten in Ihrem Team haben. Deutlich einfacher ist es, in den Open-Source-Communities verfügbare Programmcodes zu nutzen und diese ggf. an Ihre Ansprüche anzupassen. Die Open-Source CSI-2-Treiber für Allied Visions Alvium Kameraserie sind auf Github verfügbar.

Jeder Sensortyp hat ein spezifisches Verhalten und Timing, deshalb braucht jeder Sensor auch einen spezifischen Treiber. Bei der Alvium Kameraserie von Allied Vision reicht ein Treiber für alle Sensoren in unserem Portfolio! Das ist ein großer Vorteil, wenn z.B. im Endprodukt auch unterschiedliche Sensoren angeboten werden sollen oder wenn unterschiedliche Produktvarianten auf eine einheitliche Technologiebasis gebracht werden sollen, z.B. im Anlagenbau.

Da jeder elektronische Baustein in der Bildkette auch eine eigene Verarbeitungsgeschwindigkeit hat, ergeben sich unterschiedliche Datengrößen. Deshalb ist es wichtig, das Datenvolumen und die Verarbeitungsgeschwindigkeit in der gesamten Kette zu betrachten. Wenn zu große Unterschiede bestehen, dann gibt es „Stau“ oder anders gesagt, es gehen einzelne Bildaufnahmen (Frames) verloren. Hier kann ein Zwischenspeicher (Image Buffer) helfen.

Eine Kamera bietet Bildvorverarbeitung, SDK (Software Development Kit), APIs zur Programmierung sowie Treiber und zugehörige Dokumentation. Damit ist die Integration einer Kamera wesentlich einfacher und schneller als bei einem Sensormodul. Sollte also eine schnelle Markteinführung für Ihr Produkt erfolgsentscheidend sein, spricht vieles für die Integration einer kompletten Kamera!

Wie bereits dargestellt, haben Kameras einen größeren Funktionsumfang als Sensormodule. Sie ermöglichen dadurch eine schnellere Integration, kosten aber auch mehr pro Stück (BoM: Bill of Material). Deshalb ist es ratsam, die höheren Projektkosten eines Sensormoduls gegenüber den höheren Stückkosten einer Kamera in einer Break-Even-Analyse zu bewerten. Aus unserer Erfahrung liegt der Break-Even häufig in der Größenordnung von 10.000 Stück Produktionsmenge.