Система видения с поддержкой FPGA использует камеры USB3 и работает под управлением Linux

Компания NI представила защищенный компьютер без вентилятора, который работает под управлением NI Linux на четырехъядерном процессоре Atom E3845, предлагает FPGA и поддержку камер USB3 Vision со скоростью 350 МБ / с.

National Instruments (NI) поставила свою ОС NI Linux Real-Time на различных встроенных промышленных компьютерах и системах управления, в том числе на своем недавнем контроллере производительности CompactRIO с 4 слотами .
Теперь компания применяет NI Linux для машинного зрения с помощью своего нового совместимого с USB3 Vision NI CVS-1459RT.


NI CVS-1459RT

Стандарт USB3 Vision частично основан на стандарте GigE Vision для камер, подключенных к гигабитному Ethernet, но вместо этого использует камеры, подключенные к USB 3.0.
Камеры имеют более высокую пропускную способность 350 МБ / с, по сравнению с 125 МБ / с для камер GigE, хотя их кабели достигают всего 5-10 метров по сравнению со 100 метрами для GigE.
Камеры USB3 Vision также намного быстрее, чем камеры USB 2.0.
Стандарт определяет интерфейс машинного зрения для интеграции камер с совместимыми кабелями и библиотеками обработки изображений.
(Подробнее см. Ниже)


Камера Basler USB3

(нажмите, чтобы увеличить)

Как и ранее разработанная NI, совместимая с GigE система видеонаблюдения NI CVS-1457RT , работающая на ОСРВ, NI CVS-1459RT предназначена для синхронизации устройств автоматизации для запуска камеры и освещения.
Он предлагает два порта USB 3.0, которые совместимы с десятками доступных камер USB3 Vision от нескольких поставщиков.
Порты также могут быть использованы для периферийных устройств, таких как внешнее хранилище для регистрации данных.
Расширенные функции включают в себя возможность синхронизировать результаты проверки с промышленным вводом-выводом и настраивать аппаратные сетевые триггеры для запуска захвата камеры, говорит NI.


NI CVS-1459RT с дополнительными камерами Basler (слева);
дополнительный источник питания

(нажмите на картинку, чтобы увеличить)

NI CVS-1459RT построен на базе четырехъядерного процессора Intel Atom E3845 с тактовой частотой 1,91 ГГц из новейшего 22-нм поколения Atoms, который имеет кэш-память 2 МБ и TDP 10 Вт.
Система также имеет относительно недорогую FPGA Xilinx Spartan-6 LX25 с 30K триггерами, 15K LUT, 38 DSP-срезами и 52 блоками RAM.

Система оснащена 4 ГБ оперативной памяти DDR3L и 2 ГБ флэш-памяти.
Предусмотрен порт Gigabit Ethernet, а также два порта USB 3.0, два порта USB 2.0, последовательный порт и порт VGA.
Компьютер также предоставляет ряд TTL, дифференциальных и изолированных интерфейсов, которые поддерживают FPGA.

NI сообщает, что компьютер без вентилятора 13,0 x 10,8 x 6,1 см работает от 12 до 24 В постоянного тока с максимальной входной мощностью 24 Вт.
Он также обеспечивает изолированный выход 5–24 В пост.
Система поддерживает температуру от 0 до 55 ° C и обладает устойчивостью к ударам и вибрации.

NI CVS-1459RT использует реконфигурируемую архитектуру ввода-вывода LabOIEW (RIO) , сочетающую «открытую» среду программирования LabVIEW с коммерческим стандартным оборудованием, говорит NI.
Эта платформа позволяет инженерам «объединить мощные инструменты зрения, ввод-вывод, промышленную связь, регистрацию данных и человеко-машинные интерфейсы (HMI) в единую среду», - говорится в сообщении компании.
(Система также поддерживает разработку с помощью Vision Builder for Automated Inspection.)

Дополнительное программное обеспечение LabVIEW FPGA от NI доступно для настройки ввода-вывода с поддержкой FPGA.
Программное обеспечение помогает синхронизировать результаты проверки зрения с другими частями промышленных систем, такими как датчики и датчики приближения.

NI CVS-1459RT доступен с опциями, включая 44-контактный интерфейс ввода / вывода CVS с кабелем, набор для DIN-рейки, блок питания и различные камеры USB3 Vision от Basler , от 560 до 1058 долларов.
Объективы Computar доступны от 218 до 417 долларов.
NI также предлагает платные версии системы для OEM-приложений.

Дополнительные спецификации, перечисленные NI для CVS-1459RT, приведены ниже.

Стандарт USB3 Vision

USB3 Vision является первым стандартом, связанным с USB, в индустрии машинного зрения.
Стандарт был объявлен еще в 2011 году и ратифицирован Ассоциацией автоматизированных изображений (AIA) в 2013 году.

USB3 Vision определяет поток и протокол управления, частично основанный на более ранних стандартах GigE Vision и GenICam.
Стандарт поддерживает пропускную способность порта USB 3.0 со скоростью 350 МБ / с и обеспечивает улучшенный отклик в реальном времени.
К другим преимуществам относится возможность более простой замены камер в системе, а также использование камер разных производителей в одной сложной системе видеонаблюдения.

Стандарт охватывает четыре операции: обнаружение устройства, управление устройством, обработку событий и потоковую передачу данных.
Мощность и данные передаются по одному и тому же кабелю, который может быть до пяти метров с использованием пассивного кабеля или до 10 метров с использованием более активных кабелей.
Технология не требует фрейм-граббера.

На рынке уже есть широкий выбор совместимых с USB3 Vision камер, и многие другие находятся в стадии разработки.
В дополнение к Basler в число поставщиков входят Point Grey , Ximea , Matrix Vision (MyBlueFox3) и другие.

«Теперь я могу использовать простое подключение и высокую пропускную способность USB3, используя преимущества новых функций для высокопроизводительной обработки и интеграции HMI», - заявил Роберт Истлунд, вице-президент по продажам Graftek Imaging Inc. «NI CVS-1459RT обеспечивает высокую производительность. разрешение, высокоскоростные решения для промышленного зрения ».

Краткое описание спецификаций CVS-1459RT

Технические характеристики, перечисленные для NI CVS-1459RT, включают в себя:

  • Процессор - Intel Atom E3845 (4x x86 ядра, 1,91 ГГц);
    Xilinx Spartan-6 LX25 FPGA
  • Память - 4 ГБ оперативной памяти DDR3L (1333 МГц);
    2 ГБ флэш
  • Сеть - гигабитный порт Ethernet
  • Другой ввод / вывод:
    • 2 порта USB 3.0 (5 Гбит / с) с поддержкой USB 3 Vision
    • 2 порта USB 2.0 (480 Мбит / с)
    • Порт VGA (до 1920 x 1200 при 60 Гц)
    • Последовательный порт
    • 8 каналов TTL ввода / вывода
    • 2x дифференциальных канала ввода / вывода
    • 8x изолированных каналов ввода / вывода (текущий тонущий)
    • 8x изолированные выходные каналы (источник тока)
  • Мощность - от 12 до 24 В постоянного тока;
    Макс. 24 Вт
    вход;
    От 5 до 24 В постоянного тока
  • Рабочая температура - от 0 до 55 ° C
  • Ударопрочность - 50 г, полусинус 3 мс, 3 удара с каждой стороны;
    30 г, полусинус 11 мс, 3 удара с каждой стороны
  • Виброустойчивость - от 10 до 500 Гц, 5 Грм (произвольно);
    От 10 до 500 Гц, 5 г (развернутый синус)
  • Размеры - 13,0 х 10,8 х 6,1 см (5,1 х 4,3 х 2,4 дюйма)
  • Вес - 811 г (1,79 фунта)
  • Операционная система - ОС NI Linux Real-Time

Дальнейшая информация

NI CVS-1459RT доступен по цене от 3499 долларов США в единицах.
Дополнительную информацию можно найти на странице продукта NI CVS-1459RT .