Smart-Kamera


Smart-Kamera

Die Smart-Kamera (auch intelligente Kamera) bezeichnet ein optisches System, das Bilder nicht nur aufnehmen, sondern diese auch selbst interpretieren kann. Trotz der vielen existierenden unterschiedlichen Definitionen durch Medien, Kamerahersteller und Kameraentwickler, existierte bisher keine einheitliche Definition. Der Begriff „Smart Camera“ bzw. „intelligent Camera“ wurde zum ersten Mal von Ron Schneidermann 1975 [1] in einer Publikation bei "Electronics" veröffentlicht. Im Jahr 1985 haben Buechli et al. [2] eine preiswerte Smart-Kamera für "Machine Vision" realisiert.

Eine Smart-Kamera ist definiert als ein intelligentes und autonomes optisches System, das zusätzlich zur Bildaufnahmeschaltung anwendungsspezifische Informationen aus aufgenommenen Bildern herausfiltern und verarbeiten, Event-Beschreibungen erzeugen und darauf basierend Entscheidungen treffen kann.[3]

Herkömmliche Nicht-Smart-Kameras erfassen nur das Bild und senden diese an einen externen Rechner (zum Beispiel Personal Computer) zur weiteren Verarbeitung wie Kantenextraktion und Klassifikation. Erst im PC wird durch Mustererkennung und andere Bilderkennungsschritte entschieden, ob das inspizierte Muster die Anforderungen erfüllt oder aussortiert wird. Dagegen genügt bei einer Smart-Kamera allein die mit der Kamera gekoppelte-Maßgeschnittene Informationsverarbeitung um die Bildaufnahmen komplett anhand der geforderten Eigenschaften zu bewerten.

Eine Smart-Kamera enthält Schnittstellen zur Kommunikation, zum Beispiel Ethernet, aber auch industrietaugliche 24 V Schnittstellen zum Anschluss an SPS oder Pneumatikventilen. Sie muss auch nicht unbedingt größer als eine herkömmliche Industrie- oder Überwachungskamera sein.

Eine Smart-Kamera besteht meist aus folgenden Komponenten:

  • Bildgebender Sensor, zum Beispiel CCD- oder CMOS-Sensor und dessen Ansteuerung
  • Bildspeicher
  • Echtzeit Bildverarbeitungsprozessor (DSP, CPU, FPGA), (Embedded) PC
  • Anwendungsspezifische Informationsverarbeitung und Datenspeicher
  • Schnittstelle zum Anschluss an einen externen Rechner /Server (z. B. USB, Ethernet, FireWire)
  • Ein-/Ausgabe-Signale in 24V-Technik

Optional kann eine Smart-Kamera einen Videoausgang besitzen.

Literatur

  • Michael Engel; Gerhard A. Weissler (Hrsg.): Intelligente Kameras. Einführung in die industrielle Bildverarbeitung. Franzis, Poing 2007, ISBN 978-3-772-34028-4, S. 171–194.
  • Ahmed Nabil Belbachir: Smart Cameras. Springer, New York 2009, ISBN 978-1-441-90952-7.
  • Martin Hoffmann, Michael Wittke, Jörg Hähner, Christian Müller-Schloer: Spin-off: Autonomous Smart Camera Systems. Springer, Industrial Track of the 5th International Conference on Autonomic and Trusted Computing 2008.

Weblinks

Einzelnachweise

  1. Ron Schneidermann: Smart Cameras Clicking with Electronic Functions. Electronics, Volume 48, Issue 17, Pages 74-81, 1975
  2. F. Buechli, E. Heeb, K. Knop: Low Cost Smart Camera. Proceedings of SPIE - The International Society for Optical Engineering Volume 595, Pages 278-283, 1985
  3. Ahmed Nabil Belbachir: Smart Cameras. Springer, New York 2009, ISBN 978-1-441-90952-7.

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