Echtzeitfähigkeit
Bei vielen Anwendungen der Bildverarbeitung ist es entscheidend, dass Bilddaten innerhalb eines definierten Zeitrahmens übertragen bzw. ausgewertet werden. Die Bezeichnung für diese Eigenschaft ist die Echtzeitfähigkeit.
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Die Echtzeitfähigkeit von Kameras ist für Anwendungen relevant, bei denen es auf Geschwindigkeit ankommt, wie zum Beispiel im Produktionsumfeld, bei der Geschwindigkeitsüberwachung im Verkehr oder in Situationen, in denen die Kamera extern zusammen mit anderen Systemkomponenten getriggert werden muss. Dies ist z. B. der Fall bei der Synchronisation von Bildaufnahme und Beleuchtungssteuerung. Im Rahmen solcher Anwendungen können entweder Industrie- oder Netzwerkkameras (IP-Kameras) eingesetzt werden.
Die Anforderungen an die maximal zulässige Reaktionszeit zwischen Trigger-Signal und Bildaufnahme sind je nach Anwendung durchaus unterschiedlich und können von wenigen Mikrosekunden bis zu Sekunden betragen.
Echtzeitfähigkeit bei IP-Kameras
In vielen typischen Überwachungssituationen, z. B. bei der Überwachung von Banken soll die Kamera kontinuierlich Bilder aufnehmen ohne dass sie getriggert wird. Ist die Kamera beispielsweise auf 30 Bilder pro Sekunde eingestellt, generiert sie intern alle benötigten Signale und nimmt somit die Bilder automatisch auf.
In manchen Situationen ist es jedoch erwünscht, dass die Kamera zu einem bestimmten Zeitpunkt ein Bild aufnimmt, z. B. bei einer Verkehrsüberwachung, wenn ein Auto eine Kontaktschwelle oder eine Lichtschranke passiert. Dafür ist in den Basler IP-Kameras eine Echtzeit-Trigger-Funktion eingebaut. Sie garantiert, dass ein Bild genau dann aufgenommen wird, wenn ein Trigger-Signal gegeben wurde. Bei Bildraten, wie sie für IP-Kameras typisch sind, bewegt man sich hinsichtlich der benötigten Latenzzeiten im Bereich von Millisekunden. Die IP-Kamera liefert komprimierte Bilder (MJPEG/MPEG-4/H.264), die nicht so viel Bandbreite beanspruchen wie Bilder einer Industriekamera.
Echtzeitfähigkeit bei Industriekameras
Bilder in Echtzeit sind bei Industriekameras eine Grundvoraussetzung. Bei der Produktionskontrolle von Bauteilen beispielsweise werden die Teile mit großer Geschwindigkeit über die Förderbänder transportiert. Für eine präzise Kontrolle muss die Kamera ihre Bilder genauso schnell aufnehmen, wie Bauteile auf dem Band geliefert werden. Entscheidend für die Qualität des Bildes ist dabei eine möglichst geringe Latenz, d. h. ein möglichst geringer Zeitverzug zwischen Empfang des Trigger-Signals und Bildeinzug. Außerdem darf dieser Zeitverzug nicht variieren, d.h. es darf hinsichtlich der Zeitpunkte der Bildaufnahmen kein Jitter auftreten. Denkt man an eine Anwendung mit hohen Bildraten (z. B. 300 Bildern pro Sekunde), bewegt man sich bei den geforderten Latenzzeiten im Bereich von Mikrosekunden.
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