Bannerst-Tech-buff-pipe

リアルタイム・バッファード・イメージ・パイプライン

従来マシンビジョンカメラは、イメージセンサのデータレートがフレームグラバーやPCに合うように設計されています。しかし一般的な画像データレートは間もなく10Gbit/sを超え、これからの数年で30Gbit/sに推移すると思われます。これが示しているのは、CMOSセンサの完全画像収集能力を利用可能にするために高性能インターフェースソリューションが必要とされるということです。

 

新しいインターフェース標準(CoaXPressなど)は、このようなスピードに対応するために生まれましたが、ハイエンドのフレームグラバーや適合するPCが必要となります。

 

カメラに内蔵されたバッファード・イメージ・パイプライン・テクノロジーを採用することにより、センサからのデータ流はカメラインターフェースのデータ流から分離されます。主たるメリットは、映像装置で高速画像収集と低データレートインターフェースを組み合わせることが可能な点です。(下図を参照)

 

Buckets

 図1: イメージバッファが高速でセンサからイメージデータ流を受けながら(Step1&2)、一方でそれよりも低速でカメラインターフェースにイメージデータを出力している(Step1-5)


バッファード・イメージング・パイプライン・アーキテクチャのメリット

 

低インターフェース費用でスループットの向上

高性能イメージングにより、費用を最適化したシステム設備のための、インターフェース、フレームグラバー、PCなどの要件から開放されます。高速画像収集(1Gpixel/s@10bit/pixel以上)

が低価格・低データレートインターフェース(GigE Visionやカメラリンク・ベースなど)との組み合わせで可能です。

framegrabber

CCDを超えるスピードと解像度で精度を上げる

ショットノイズ抑制イメージング: カメラ内蔵の処理により、高速収集された複数画像を結合することで、画像のS/N性能を向上させます。低フレームレートは、効果的に低い性能のインターフェースにより処理されるという結果になります。下表を参照。

画像の精度を保つ

カメラリンク・フルの代わりにカメラリンク・ベースまたはミディアムで動作させることにより、高速カメラリンク・コンフィギュレーションのビット深度の制約(最大8bit/pixel)の克服が可能になります。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

比較表
バッファード・パイプラインCMOS 対 ダイレクト・パイプラインCMOS & CCD


 

 

  バッファード・パイプライン CMOS

  ダイレクト・パイプライン CMOS

  ダイレクト・パイプライン CCD

 

6x averaging in camera

6x averaging in FG

No averaging

収集速度

180fps

180fps

30fps

リンク速度

30fps

180fps

30fps

リンク設備

CL base FG, 1 cable

CL deca FG, 2 cables

CL base FG, 1 cable

ビット深度

10 – 12 bits

8 bits

10 – 12 bits

リニアダイナミックレンジ

Ca. 67-68dB

Limited by 8 bits quantization. (48dB in DN)

ca. 63dB

CL-Decaと比較した設備費用削減

Saving: up to $1500

-

Saving: up to $1500

 


 

ビジョンシステム関連アプリケーション

 

バッファード・イメージング・パイプライン・アーキテクチャ採用カメラは、従来のカメラソリューションに加え、次のメリットや可能性を装置メーカー様に提供します。

 

  1. 低い導入費用で高速のビジョン装置を実現
  2. 既存の(低スピード)インターフェースを再利用することにより装置設計に最小限のインパクトで、最新の高性能CMOSイメージングテクノロジーのメリットを享受

  3. フレームグラバーやPCの負荷を減らしながら、検査・画像計測アルゴリズムパフォーマンスを最適化

  4. 異なるセンサテクノロジーを採用した最低でも2台のカメラが必要とされるような場面でも、1台のカメラの使用で、高速と高精度の切替が可能。

 

このテクノロジーに関する詳細につきましては、お問合せ下さい。