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Bildverarbeitungslösungen:
Digitale Farb- und Graustufenkameras, zusammen mit den Baugruppen zur nachfolgenden Bildverarbeitung, lassen sich
problemlos in kundenspezifische Gehäuse einbauen. Diese beiden Komponenten wurden bereits in verschiedenen
Hochgeschwindigkeitsscannern plaziert. Die Kameralösungen lassen sich auch in schnellen OCR-Lesern
und bei der Mustererkennung einsetzen.
Elektronik für Zeilen-Farbkameras
Die Elektronik der BAPis Zeilenkamera kann RGB-Bilder mit verschiedenen Auflösungen erfassen.
Die Auflösung hängt von der Kameraoptik, dem Lichtsystem und den Parametereinstellungen der Kamera ab. Die Kamera
kann Bilder mit einer vorgegebenen Auflösung, abhängig von der Anzahl der aktiven Pixel, einscannen.
Es kann aber nicht nur die Auflösung angepasst werden, sondern auch Art und Anzahl der Bilder die bei jedem einzelnen Scanvorgang
erfasst werden soll. Wenn der integrierte digitale Online-Dropout-Filter verwendet wird, kann die Kamera Farb- oder
Graustufenbilder ausgeben. Das bitonale Bild zur Verwendung von OCR kann aus dem gefilterten Bild erzeugt werden.
Verschiedene Verarbeitungsmöglichkeiten sind bereits in der Kamera verfügbar, wie z.B. horizontales und/oder
vertikales anti-aliased rescaling, welche es erlauben, das Bild in einer anderen als der ursprünglichen optischen
Auflösung zu erhalten.
Die BAPis Zeilen-Farbkamera kann (zusammen mit einem Bildverarbeitungsboard) in verschiedene
Papiertransportsysteme eingebaut werden, um Bilder bis zu 500ppm, DIN A4 mit 200dpi zu scannen. Sie kann dabei nicht
nur zur Verarbeitung von Scheck- und Überweisungsformularen verwendet werden, sondern auch für allgemeines
Dokumentenmanagement und zur Archivierung wie bei Buch-scannern. Die Kamera ist modular aufgebaut und kann problemlos
an individuelle Transportsysteme angepasst werden.
Über einen Kamera-Signal-Splitter kann eine Kamera an mehrere Bildverarbeitungseinheiten angeschlossen werden, um die
Bildverarbeitung zu beschleunigen.
Elektronik für Zeilen-Graustufenkameras
Die Elektronik der BAPis Zeilen-Graustufenkamera kann Graustufenbilder mit unterschiedlichen Auflösungen erfassen. Die
Auflösung hängt von der Kameraoptik, dem Lichtsystem und den Parametereinstellungen der Kamera ab.
Weitere Eigenschaften der Kamera sind sowohl eine einstallbare Zeilenlänge, auswählbare Arbeitsfrequenz, außergewöhnliche Bildqualität durch
echte 12-bit Verarbeitung und Bildausgabe als auch eine präzise, kurvenbasierte Kontrast- und Helligkeitsverstärkung durch LUT.
Beispiele für mögliche Einsatzgebiete sind außer Papiertransportsystemen auch industrielle, wissenschaftliche und
Sicherheits-Anwendungen. Die Qualitätsprüfung von Materialien beruht manchmal auf Bildern des Objektes. Da eine Vielzahl von
Algorithmen auf Graustufenbildern beruhen, die mit einer hohen Anzahl von Graustufen-Leveln erfasst wurden, können sie
beispielsweise auch für industrielle Anwendungen wie Oberflächenanalysealgorithmen
und zur Erkennung von Bakterien auf der Oberfläche
eingesetzt werden, genauso wie in allen medizinischen Bereichen, die auf 12 bis 16 Bit Graustufenbildern basieren. Auch die
Algorithmen zur Erkennung von Fingerabdrücken basieren auf 12 Bit Graustufenbildern. Ein anderes Beispiel sind Algorithmen zur
Qualitätskontrolle von Metalloberflächen wie bei einem Motorenzylinder.
Über einen Kamera-Signal-Splitter kann eine Kamera an mehrere Bildverarbeitungseinheiten angeschlossen werden, um die Bildverarbeitung zu beschleunigen.
Farb-/Graustufen-Flächenkamera
Das Design der digitalen Farb-/Graustufen-Flächenkamera ist einerseits äußerst kompakt und andererseits überaus flexibel. Durch austauschbare Module zur Erfassung,
Verarbeitung und der Schnittstellen kann die Kamera an verschiedene Kundenanforderungen angepasst werden.
Die Kamera kann die Video-Bilder über Kameralink übertragen und kann damit sowohl an das BAPis Image Processing Board IE64_HS, als auch an jeden anderen Grabber
angeschlossen werden. Verschiedene Bildverarbeitungs-/Umwandlungsoptionen können durch den eingebauten leistungsstarken FPGA Chip bereits in der Kamera ausgeführt
werden. Mit seinem hocheinstellbaren Verschluss, flexiblen Auslöse-Kontrolloptionen und einstellbarer Auflösung und Framerate kann dieselbe Kamera für verschiedene
Zwecke verwendet werden. Weitere Eigenschaften der Kamera sind eine maximale Pixel-Wiederholrate von 30 MHz, bei einer maximalen Auflösung von 782 x 582 @ 60 FPS.
Die maximale Framerate liegt bei 250 FPS im Center Scan Modus und die Verschlusszeiten sind einstellbar in einem Bereich zwischen 500 ns und 60 Sekunden.
Eine normierte C/CS-Linsenfassung, die Möglichkeit auch Zoom und Bildschärfe über ein motorisiertes Objektiv anzusteuern, eine elektronische Blendenkontrolle, sowie eine Auswahl
verschiedener standardisierter Industrie-Ausgabeschnittstellen ermöglicht eine sehr unkomplizierte Integration der Kamera in unterschiedliche Bildverarbeitungsumgebungen.
Die BAPis Farb-/Graustufen-Flächenkamera ist ein anpassungsfähiges Gerät zur Erfassung bewegter Bilder in der Industrie, Sicherheitsbranche und für wissenschaftliche Anwendungen,
die einen bewegten Bildfluss oder Color-Standbilder in hoher Auflösung benötigen.
CIS Sensor Typ WC mit zugehörigem BAPis CIS-Interface
Die 600dpi Farb-CIS, über ein Interface-Board an das IE64_HS von BAPis angeschlossen, ermöglicht sehr interessante Lösungen für Farb-Scanner. Unser Image Processing Board unterstützt
2 CIS-Sensoren zum Scannen der Vorder- und Rückseite mit einem Durchlauf von 160 ppm.
Das IE64_HS stellt mit seiner Vielzahl von Algorithmen zur Bildverarbeitung einen vollständigen Satz von Funktionen zur Farb- und Schwarzweißbildbearbeitung zur Verfügung. In diesem
Fall sind die folgenden Bildbearbeitungsfunktionen bereits in dieser Lösung enthalten:
Beschneiden, Begradigen, dynamischer Grenzwert, G4 Komprimierung, JPEG Komprimierung, JPEG2000 Komprimierung, Drop-Out Farbfilter.
IE64_HS Bildverarbeitungs-Board
Das IE64_HS, basierend auf DSP, FPGA und ASIC, hat 2 Kameraeingänge (seriell oder Camera-Link) und kann mehrere Bilder gleichzeitig abrufen. Die individuelle Firmware dreht, beschneidet,
binarisiert und komprimiert (entsprechend CCITT Group IV, JPEG und JPEG2000) die abgerufenen Bilder. Die bearbeiteten Bilder werden über die USB 2.0 Schnittstelle an den Host gesendet.
Windows 2000/XP und Windows 7 Treiber werden unterstützt. Andere Treiber können nach Kundenvorgaben entwickelt werden. Das IE64_HS kann embedded in jedes System eingebaut werden, welches
schwierige Bildverarbeitungsfunktionen in einem begrenzten zeitlichen Rahmen ausführen muss.
File Konverter Box K2
Der K2_HS Konverter wandelt Bilder im Eingabeformat BMP, JPEG, TIFF, PNG und GIF in JPEG und JPEG2000 mit einer gebräuchlichen Kompressionsrate um, oder bitonale TIFF mit
G4 Komprimierung. Die Konverter Box API erlaubt es, die ausgegebenen JPEG2000 Formate mit einem DICOM-Rahmen zu versehen. Die BAPis K2Box ist ein eigenständig arbeitendes
Gerät, das mit dem Host über eine USB2.0 Schnittstelle verbunden ist (bis 21 MB/s). Die JPEG2000 Spezifikationen der K2Box entsprechen den Normen ISO/IEC 15444-1 und 15444-6.
Mit der Konverter Box API ist es auch möglich das RAW Format CR2 von Canon Digitalkameras zu verarbeiten. Die Ausgabe kann als unkomprimierte, farbige TIFF oder in einem der
Standard-Ausgabeformate erfolgen: JPEG, JPEG2000 und bi-tonale TIFF mit G4 Komprimierung. Die Decodierung einer CR2 Datei verwendet hochentwickelte de-bayering Algorithmen
mit 3 Qualitätsleveln. Anwenderspezifische Farbkorrekturen, Weißabgleiche und Gammakorrekturen können während der Decodierung angepasst werden. Auch die zusätzlichen
Informationen des CR2 Headers können gespeichert werden. Die Canon Kamera liefert Bilder im JPEG oder CR2 Format.
Die K2Box ist ein nützliches Tool, wenn es darum geht eine sehr große Menge von Bildern in ein anderes Format zu konvertieren und/oder zu archivieren. Beispiele hierfür finden
sich im Medizinbereich mit seinen DICOM Bildern z.B. in der Radiologie, aber auch in Büchereien und Bilddatenbanken etc.
Licht
LED Licht
Die LED-Lampe von BAPis ist eine starke, gleichförmige Lichtquelle. Dies ist hilfreich, um Scanbereiche für schnelle Zeilenkameras (z.B. 3m/s Papiergeschwindigkeit) auszuleuchten.
Starkes Licht (um 18.000 lx bei einem Abstand von 500mm) stellt eine hohe Qualität des gescannten Bildes sicher und erreicht die Ausleuchtung einer Fläche von ca. 500 x 60mm. Die
Lampe basiert auf Neutral-Weiß LEDs, mit einem präzise errechneten Abstand zwischen den Dioden, um die gleiche Lichtstärke an jedem gescannten Punkt zu garantieren. Spezielle Linsen
bewirken eine Bündelung des Lichtes auf eine kleine Oberfläche, wodurch sich die Lichtstärke erklärt.
Die Aluminum-PCB der LED-Lampe stellt eine lange Lebensdauer des Produktes sicher (die durch-schnittliche Lebensdauer beträgt etwa 10.000 Stunden). Auch der Stromverbrauch der Lampe
ist im Vergleich zu seiner hohen Lichtleistung niedrig (die Lampe benötigt etwa 26W). Nicht zuletzt ist auch die Eingangsspannung (12V) Standard für viele Produkte auf dem Markt.
Dieses Beleuchtungssystem ist für Hochgeschwindigkeitsscanner (3m/s Papiergeschwindigkeit), die auf kaltem und warmen LED-Licht basieren. Die Linsen sind enthalten.
Bildverarbeitungsbibliothek IPLBV
Um die Funktionen nur im Host (ohne Hardwarekomponenten) nutzen zu können, hat BAPis eine
DLL, die alle nötigen Funktionen der Bildverarbeitung beinhaltet,
entwickelt. IPLBV enthält unter anderem die folgenden Funktionen:
Begradigung, Sättigung, Komprimierung und Dekomprimierung (JPEG,
JPEG2000, Group IV), adaptive Binarisierung, OCR A/B und
Barcode-Erkennung. Die Geschwindigkeit und Qualität der Bibliothek
wurden optimiert, damit diese mit jedem MS Windows/XP Betriebssystem
benutzt werden kann.
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