IDS NXT
Industriekameras neu definiert
Was wären Smartphones ohne Apps? Sie wären Mobiltelefone, mit denen man nicht viel mehr als telefonieren und SMS versenden kann. IDS NXT überträgt das App-Prinzip auf die industrielle Bildverarbeitung, denn per Vision Apps lassen sich die Standardfunktionen von Industriekameras nun ganz nach Bedarf erweitern. Künstliche Intelligenz eröffnet zusätzliche Anwendungsmöglichkeiten. Besonders einfach ist der Einstieg mit der KI-Gesamtlösung IDS NXT ocean. Von der Kamerahardware inkl. selbst entwickeltem KI-Core über eine intuitiv bedienbare Trainingssoftware zur Erstellung neuronaler Netze bis zu Support kommt dabei alles aus einer Hand. IDS NXT Modelle verwandeln sich durch das Aufspielen neuronaler Netze in leistungsfähige Inferenzkameras. Das macht Aufgaben automatisch lösbar, die mit regelbasierter Bildverarbeitung gar nicht oder nur mit großem Aufwand realisierbar wären. IDS NXT Kameras bieten somit Mehrwert, den Standard-GigE-Kameras nicht bieten können - und repräsentieren eine neue Evolutionsstufe digitaler Industriekameras.
Die All-in-One Inferenzkamera-Lösung
Künstliche Intelligenz für Industriekameras
Künstliche Intelligenz (KI) erschließt neue Anwendungsfelder für Kameratechnik und Bildverarbeitung. IDS NXT ocean zeigt, wie eine einfach nutzbare Komplettlösung für die Industrie aussieht. Mit dem IDS NXT ocean Design-In-Kit erhalten Kunden eine Komplettlösung, die neben den benötigten Hardwarekomponenten auch einen Online-Zugang zum intuitiven Trainieren neuronaler Netze für eigene KI-Anwendungen umfasst. Mithilfe der Cloud-Software IDS NXT lighthouse trainieren auch Laien ohne Vorwissen zu künstlicher Intelligenz einen KI-Klassifikator mit eigenen Bilddaten, der sofort auf IDS NXT Kameras lauffähig ist. Das macht den Einstieg in die Deep Learning-basierte Bildverarbeitung besonders einfach.
Hardware, Software, Infrastruktur, Wissen und Support kommen bei IDS aus einer Hand: sowohl die Trainingssoftware für neuronale Netze als auch die IDS NXT Industriekameras mit ihrem leistungsfähigen KI-Core ("deep ocean core"; FPGA-Technologie, die neuronale Netze hardwarebeschleunigt ausführt) wurden selbst entwickelt. Anwender benötigen somit nur das Wissen über ihre Bilder und deren Bewertung um ein neuronales Netz zu erzeugen. Das ermöglicht es bspw. Bildverarbeitungsaufgaben mit stark variierenden Objekten zu lösen - wie etwa unterschiedliche Obstsorten zu klassifizieren oder schadhafte Teile (z.B. Äpfel mit Druckstellen oder Farbabweichungen) zu identifizieren. Alle auftretenden Varianzen mit klassischer Bildverarbeitung zu beschreiben wäre extrem zeit- und damit kostenaufwändig. Mit künstlicher Intelligenz lassen sich solche Herausforderungen dagegen im Handumdrehen lösen.
App your camera
Vision App-basierte Bildverarbeitung mit der IDS NXT Plattform
Die Funktionen klassischer Vision Sensoren - wie z. B. eines Barcodelesers - sind meist eng definiert und kaum erweiterbar. IDS NXT zeigt, dass es anders geht: Die frei programmierbare Plattform ist nicht an vorgegebene Aufgaben gebunden. Stattdessen können Anwender Vision Apps selbst entwickeln, installieren und anschließend unterschiedliche Bildverarbeitungsaufgaben in kurzer Zeit wechseln und einrichten. Die App-Entwicklung erfordert dabei kein zusätzliches Spezialwissen, denn sie unterscheidet sich kaum von der Entwicklung einer "klassischen" Industriekamera-Anwendung. Die Möglichkeit verschiedenartige Vision Apps zu installieren, schafft universelle Einsatzmöglichkeiten in zahlreichen Anwendungsgebieten, beispielsweise als Analysegerät in der Medizintechnik, bei Überwachungsaufgaben durch Gesichtserkennung oder Fahrzeug- und Personenzählung. Auch in der optischen Qualitätssicherung spielen die Kameras ihre Stärken aus - etwa bei KI-basierten Klassifizierungsaufgaben durch die Unterscheidung "OK" / "NOK".
Anwendungsskalierung
Anwendungen vom Host-PC auf die Kamera verschieben
Alle IDS NXT Modelle erlauben Bildverarbeitung "on the edge", sodass sich auch vorverarbeitete Daten oder fertige Ergebnisse an PCs oder Maschinensteuerungen übermitteln lassen. Anwender können je nach benötigter Performance selbst entscheiden, ob ihre Anwendung klassisch auf einer PC-Workstation, eigenständig auf der IDS NXT Kamera oder auch kooperierend aufgeteilt auf beiden Geräten ausgeführt wird. IDS NXT verschiebt Bildverarbeitung folglich weg vom PC, näher an die Bildquelle, womit Bildaufnahme und Bildverarbeitung "on the edge" Industrie- und Vision-konform in Industriekameras verfügbar werden. Die Modelle sind damit nicht mehr nur reine Bildlieferanten, sondern können zudem komplett eigenständig arbeiten, Folgeprozesse direkt triggern bzw. einen angeschlossenen PC durch individuelle Vorverarbeitung unterstützen. Dank der Embedded-Lösung lässt sich der Host-PC entlasten, der Energieverbrauch senken und Systemkosten reduzieren.
Ausblick: Smart GenICam
Selbst programmierte Kamerafunktionen GenICam-konform nutzen
Wenn Anwender selbst erstellte Funktionen auf intelligenten Kameras ausführen möchten, stoßen sie auf zwei Herausforderungen: Da oft nur proprietäre Schnittstellen zur Verfügung stehen, wird die Verarbeitung der Daten in Drittanwendungen schwieriger; außerdem bieten nur wenige Modelle ein High-Speed Dateninterface wie GigE Vision. Industrielle Anwendungen erfordern aber häufig beides.
Die Lösung sind IDS NXT Industriekameras mit Smart GenICam*: Der Anwender lädt die gewünschte neue Kamerafunktion als Vision App verpackt auf ein IDS NXT Modell. Dessen Firmware integriert den Anwendungscode anschließend in den Funktionsumfang der Kamera. Steuer- und Funktionsparameter sowie Ergebnisse der selbst programmierten Anwendung werden daraufhin über die gerätespezifische XML-Beschreibungsdatei jeder GenICam-konformen Anwendung standardisiert zur Verfügung gestellt. Drittanwendungen verwenden diese Features dann genauso, als würden sie zum Standard-Funktionsumfang der Industriekamera gehören.
*in der nächsten Ausbaustufe verfügbar