{"id":386,"date":"2018-01-18T07:50:00","date_gmt":"2018-01-18T07:50:00","guid":{"rendered":"https:\/\/framos.com\/articles\/framegrabber-beschleunigen-vision-systeme-sehr-zuverlaessig\/"},"modified":"2025-08-01T08:37:56","modified_gmt":"2025-08-01T08:37:56","slug":"why-use-frame-grabbers-for-imaging-applications","status":"publish","type":"articles","link":"https:\/\/framos.com\/de\/fachartikel\/why-use-frame-grabbers-for-imaging-applications\/","title":{"rendered":"Warum Framegrabber f\u00fcr Bildgebungsanwendungen verwenden?"},"content":{"rendered":"<p>PDF Download<\/p>\n<p>Das Erreichen eines maximalen Durchsatzes ist eines der entscheidenden Kriterien in der Industrie- und Fabrikautomation. Steigende Sensoraufl\u00f6sungen und Frameraten helfen, das Ziel zu erreichen, bringen aber die Bandbreite an ihre Grenzen und werfen neue \u00dcbertragungsfragen auf. Die aktuelle Implementierung von Schnittstellen mit hoher Bandbreite wie 10GigE, direkte Kamera-zu-PC-Verbindungen und eingebettete Systeme veranlassen viele Benutzer von Bildgebungsanwendungen dazu, sich nach der optimalen Anbindung ihrer Kameras in der bestm\u00f6glichen Konfiguration zu erkundigen. Der Einsatz von Framegrabbern in industriellen Umgebungen bringt f\u00fcr Hochgeschwindigkeitsanwendungen besondere Vorteile in Bezug auf Geschwindigkeit, Datensicherheit und synchronisierte Verarbeitung f\u00fcr mehrere Kameras. <\/p>\n<p><img decoding=\"async\" class=\"article-content-image\" src=\"https:\/\/framos.com\/wp-content\/uploads\/2024\/04\/1637_CoaxlinkQuad3DLLE_2E_1232785098-1.jpg\" alt=\"1637_CoaxlinkQuad3DLLE_2E_1232785098\"><\/p>\n<h2>Der Zweck von Frame Grabbern<\/h2>\n<p>Es ist wichtig, die Funktionalit\u00e4t und den Zweck eines Frame Grabbers zu kennen, um besser zu verstehen, ob dieses Ger\u00e4t f\u00fcr ein bestimmtes Bildgebungssystem und eine bestimmte Anwendung geeignet ist. Im Wesentlichen erm\u00f6glicht der Framegrabber die Hochgeschwindigkeitsaufnahme von hochaufl\u00f6senden Bildern mit speziellen Synchronisationsfunktionen in Echtzeit. <\/p>\n<p>Er verwaltet das Laden der Bilddaten von der Kamera in den Speicher des PCs, indem er die M\u00f6glichkeiten des PCI-Busses nutzt. Der Direct Memory Access (DMA)-Controller im Framegrabber vermeidet eine \u00dcberlastung der CPU mit Bild\u00fcbertragungsoperationen, indem er die Bilddaten direkt in den RAM-Speicher des PCs verschiebt oder umgekehrt. Framegrabber \u00fcbernehmen alle Aufgaben, die f\u00fcr das Verschieben dieser Daten in den und aus dem Speicher erforderlich sind, so dass die CPU f\u00fcr andere Aufgaben frei wird. Sie sind auch in der Lage, die gesamte Bildverarbeitung und jede zus\u00e4tzliche Manipulation der Bilddaten onboard durchzuf\u00fchren. Der Framegrabber akzeptiert schnelle Triggerquellen und\/oder Encodereing\u00e4nge, um sich nahtlos mit der Bewegung von Objekten in den Bildaufnahmen zu synchronisieren. Sie erm\u00f6glichen viele verschiedene Aufnahmeprozesse und die Verwaltung der Verlangsamung der Bildverarbeitung im Hintergrund von Anwendungsprozessen. Die Bilderfassungskarte kann ein allgemeines Signal \u201eBild bereit\u201c an das Signalverarbeitungssystem (SPS) oder andere angeschlossene Ger\u00e4te \u00fcbermitteln, um diese Art der Automatisierung zu nutzen, wenn sie z.B. als Output Manager eingesetzt wird.      <\/p>\n<h2>Die Vorteile von Frame Grabbern<\/h2>\n<p>Die gro\u00dfen Vorteile eines Frame Grabbers helfen dabei, die optimalen Ergebnisse f\u00fcr ein Bildverarbeitungssystem zu erzielen, um von der maximalen Geschwindigkeit und dem maximalen Durchsatz zu profitieren.<\/p>\n<ul>\n<li>Delegation der gesamten Erfassung und E\/A-Synchronisierung an ein einziges Ger\u00e4t<\/li>\n<li>Verwaltung aller externen Ger\u00e4te, einschlie\u00dflich deren Triggerung und Synchronisierung<\/li>\n<li>Sehr hohe Datenraten von bis zu 25 GB\/s<\/li>\n<li>Der All-in-One-Ansatz bietet viele erweiterte Bildgebungsfunktionen<\/li>\n<li>Vorverarbeitung und Bildvorbereitung durch den Framegrabber (wie Debayering oder Farbkorrektur)<\/li>\n<li>Die CPU bleibt f\u00fcr andere Aufgaben frei<\/li>\n<li>Duale Triggerung erm\u00f6glicht Signalsynchronisation f\u00fcr Zeilenscan-Anwendungen f\u00fcr pr\u00e4zise Synchronisation ohne physische Triggerung<\/li>\n<li>Sehr niedrige Latenzzeiten von weniger als 1\u00b5s m\u00f6glich<\/li>\n<\/ul>\n<p>Diese Framegrabber-Funktionen bieten sehr einfache L\u00f6sungen, um Bildgebungssysteme mit mehreren Kameras in Echtzeit zu verwalten und zu synchronisieren und dabei viele Trigger-Modalit\u00e4ten gleichzeitig zu verwalten. Fortschrittlichere CoaxPress-Modelle, wie das Euresys CoaXLink Quad 3D-LLE mit seiner integrierten IP, f\u00fchren 3D-Laserlinienextraktion und Triangulation durch, was ihnen eine pr\u00e4zise Koordination von Laserlinien bei Messaufgaben erm\u00f6glicht. <\/p>\n<h2>Die anhaltende Bedeutung von Framegrabbern<\/h2>\n<p>Schon heute erm\u00f6glichen Framegrabber Anwendungen maximale Geschwindigkeiten und Aufl\u00f6sungen f\u00fcr die angeschlossenen Kameras. CoaxLink-Modelle sind der schnellste Weg, um die Kamera mit einem PC zu verbinden und erm\u00f6glichen sehr hohe Aufl\u00f6sungen ohne \u00dcbertragungslatenz. L\u00f6sungen mit hoher Bandbreite und direkter Verbindung, wie sie z.B. in 10GigE-basierten Anwendungen verwendet werden, sind viel langsamer und vollst\u00e4ndig auf Netzwerkkarten angewiesen. Die Verwendung eines Framegrabbers beseitigt das Risiko eines Datenverlusts. Onboard-Puffer k\u00f6nnen Bilddaten vor\u00fcbergehend speichern, so dass der Framegrabber die Bilder rekonstruieren oder spiegeln kann, bevor er sie an den Host-PC \u00fcbertr\u00e4gt. Durch die \u00dcbertragung der Bilder direkt in den RAM-Speicher stehen sie sofort f\u00fcr CPU- oder GPU-Aufgaben zur Verf\u00fcgung. Noch wichtiger ist, dass dieses Zusatzger\u00e4t alle Schnittstellen, Ger\u00e4te und Parameter f\u00fcr mehrere Kameras und Systeme auf der Grundlage von Positions- und Timing-Parametern korrekt synchronisiert, w\u00e4hrend es die Bildvorverarbeitung onboard durchf\u00fchrt und so die CPU entlastet, so dass diese andere Aufgaben \u00fcbernehmen kann.     <\/p>\n<p><img decoding=\"async\" class=\"article-content-image\" src=\"https:\/\/framos.com\/wp-content\/uploads\/2024\/04\/Framegrabbers-1.png\" alt=\"Framegrabber\"><\/p>\n<h2>4 Kriterien f\u00fcr die Wahl des richtigen Frame Grabbers<\/h2>\n<p>Die individuellen Spezifikationen der einzelnen Framegrabber sind der Schl\u00fcssel zur Auswahl des richtigen f\u00fcr eine Anwendung, um eine hervorragende Bildgebungsleistung und Systemintegration zu erreichen. Es gibt vier Anwendungskriterien, die Sie bei der Betrachtung der Spezifikationen eines Frame Grabbers ber\u00fccksichtigen sollten. <\/p>\n<ol>\n<li><strong>Kameratyp <\/strong>&#8211; Der Framegrabber ist abh\u00e4ngig vom Kameratyp und den folgenden Optionen:\n<ul>\n<li>Geschwindigkeit des Kamerasensors &#8211; Wie schnell ist der Sensor, handelt es sich um einen Fl\u00e4chen- oder Zeilensensor?<\/li>\n<li>Farbigkeit &#8211; Farbbilder sind gr\u00f6\u00dfer und ben\u00f6tigen daher mehr Bandbreitenkapazit\u00e4ten<\/li>\n<li>Umgebung &#8211; die Umgebung, in der das Ger\u00e4t verwendet werden soll, ist wichtig.<\/li>\n<\/ul>\n<\/li>\n<li><strong>Unterst\u00fctzte Schnittstelle der Kamera<\/strong> &#8211; Die unterst\u00fctzte Schnittstelle der Kamera bestimmt die Optionen f\u00fcr Framegrabber, da es verschiedene Modelle f\u00fcr alle Arten von Schnittstellen und Verbindungstypen gibt.<\/li>\n<li><strong>Anzahl der Kameras<\/strong> &#8211; Wie viele Kameras sollen an das Bildverarbeitungssystem angeschlossen werden? Wenn mehrere Kameras unterst\u00fctzt und synchronisiert werden m\u00fcssen oder wenn ein Upgrade eines bereits installierten Systems geplant ist, ist es am besten, einen Framegrabber zu erwerben. <\/li>\n<li><strong>Software<\/strong> &#8211; Der Framegrabber muss mit der Softwareumgebung der Anwendung kompatibel sein.<\/li>\n<\/ol>\n<p>Alle notwendigen Informationen, um die beste Entscheidung f\u00fcr einen Framegrabber f\u00fcr eine bestimmte Anwendung zu treffen, einschlie\u00dflich der unterst\u00fctzten Funktionen, finden Sie in den Datenbl\u00e4ttern der Hersteller f\u00fcr jedes Ger\u00e4t.<\/p>\n<h2>Typische Frame Grabber Anwendungen<\/h2>\n<p>Framegrabber werden am h\u00e4ufigsten eingesetzt, um maximale Bild\u00fcbertragungsraten f\u00fcr Hochgeschwindigkeitsanwendungen zu erzielen. Industrielle Inspektionen, Rundfunk und Sport profitieren von der Synchronisierung von (mehreren) Kameras mit geringer Latenz, um eine optimale Bildanalyse aus verschiedenen Blickwinkeln und Perspektiven zu erreichen. Die Qualit\u00e4tskontrolle in der Produktion auf Hochgeschwindigkeits-F\u00f6rderb\u00e4ndern ist das h\u00e4ufigste Beispiel daf\u00fcr, wo Frame Grabber ihre St\u00e4rken ausspielen. Sie k\u00f6nnen die Bildaufnahmen mit den eingehenden Triggern synchronisieren, w\u00e4hrend sie die Bilder vorverarbeiten, um die Gut\/Schlecht-Kriterien eines Produkts zu bestimmen und den R\u00fcckweisungsschaltkreisen zu signalisieren, wobei die CPU deutlich entlastet wird. So kann die CPU f\u00fcr die schnellere Verarbeitung anderer Aufgaben zur Verf\u00fcgung stehen.    <\/p>\n<h2>Warum Sie einen Frame Grabber f\u00fcr Ihre Anwendung in Betracht ziehen sollten<\/h2>\n<p>Wenn Sie eine Hochgeschwindigkeitsaufnahme von hochaufl\u00f6senden Bildern mit speziellen Synchronisationsfunktionen in Echtzeit ben\u00f6tigen, ist der Frame Grabber die richtige Wahl. Der Framegrabber bietet einzigartige Funktionalit\u00e4ten f\u00fcr ein Bildgebungssystem. Sie erm\u00f6glicht es Anwendungsingenieuren und Systemintegratoren, ein Bildgebungssystem mit fortschrittlicher Erfassungsverarbeitung aufzubauen und gleichzeitig eine sehr zuverl\u00e4ssige und konsistente Bilderfassungspipeline ohne das Risiko eines Datenverlustes zu schaffen. Framegrabber sind bequem und die zuverl\u00e4ssigste Art, eine Kamera an einen PC anzuschlie\u00dfen, insbesondere f\u00fcr hochaufl\u00f6sende Anwendungen, die eine schnelle Daten\u00fcbertragung und Triggerfunktionen ben\u00f6tigen.   <\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Das Erreichen eines maximalen Durchsatzes ist eines der entscheidenden Kriterien in der Industrie- und Fabrikautomation. 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