Industrielle Bildbearbeitung mit Raspberry Pi 4

| Autor: Margit Kuther

Raspberry Pi 4: Das leistungsfähigste Raspberry-Modell eignet sich für Embedded-Vision.
Raspberry Pi 4: Das leistungsfähigste Raspberry-Modell eignet sich für Embedded-Vision. (Bild: EVT)

Raspberry Pi 4, der wie seine Vorgänger über eine MIPI-CSI-2-Kameraschnittstelle verfügt, eignet sich dank seiner Performance für Bildverarbeitung mit MIPI- oder Standard-Industriekameras.

Der Unternehmensverband MIPI Alliance hat unter anderem die Kameraschnittstelle MIPI CSI-2 definiert. Alle Kamerasensoren und Prozessor-Chips, die diese Spezifikation erfüllen, sind kompatibel. Die MIPI-Schnittstelle erlaubt extrem abgespeckte und günstige Machine-Vision-Designs, welche es ermöglichen, Sensoren und Kameras mit einer sehr hohen Bandbreite einzusetzen.

Bestens geeignet für solche Kameras und unterstützende Bildbearbeitungssoftware ist etwa der neue Raspberry Pi 4. Denn mit Raspberry Pi 4 „können sowohl Bilder von optional erhältlichen MIPI-Sensoren erstellt werden, als auch von optionalen USB-3- oder GigE-Industriekameras. Mit einem Hauptspeicher von 4 GByte und einer optionalen USB-Festplatte stehen ausreichend Speicher und Rechenleistung für anspruchsvolle Bildverarbeitungsaufgaben zur Verfügung“, so EVT, Spezialist für Embedded-Vision-Technologie.

Der QuadCore-ARM-A72-Kern des Raspberry Pi 4 mit 1,5 GHz Takt ermöglicht die einfache und schnelle Lösung von Highspeed-Aufgaben. Desweiteren bietet Raspberry Pi zahlreiche Schnittstellen für die Kommunikation mit der Außenwelt. „Mit den leistungsfähigen SPS-I/O-Schnittstellen in 24-V-Technologie kann der Raspberry Pi direkt mit der Anlage kommunizieren. Die Stromversorgung kann wahlweise über PoE oder über 24 V aus der Anlagenversorgung stammen“, betont etwa EVT.

Raspberry Pi, Kamera und Bildbearbeitungssoftware

Ausgestattet mit einer Software für Embedded-Vision-Lösungen, etwa der EyeVision von EVT samt passendem Kameramodul wird aus dem Raspberry Pi ein leistungsfähiges Bildauswertesystem. Mit EyeVision lassen sich beispielsweise sowohl Code-Lese-Aufgaben (OCR/OCV, Barcode, DMC, QR, Pharmacode) lösen, als auch Messaufgaben zur Maßhaltigkeitsprüfung oder Farbinspektionen wie die Inspektion von Autosicherungsfarben, von Kabelfarben oder zum Vermessen von Drehteilen oder Bin-Picking, zur Etiketteninspektion, Verschlusskappen- oder Flaschenkorkeninspektion.

EyeVision besitzt einen 3D-Befehlssatz zur dreidimensionalen Qualitätskontrolle und unterstützt alle 3D-Sensoren für Applikationen wie Pin- Schweißnaht und Kleberaupeninspektion. Ein einziger BLOB-Befehl reicht, und EyeVision zählt in nur wenigen Millisekunden Objekte und vergleicht mittels Keymatch-Befehl Muster. Die Software erkennt die Objekte in jeder Position und Drehlage nach einmaligem Erlernen. Desweiteren meistert EyeVision Oberflächeninspektion und LED- und Farbinspektion.

Die Software von EyeVision unterstützt MIPI-Sensoren von Raspberry Pi, Allied Vision Technology, Balser und Vision Components. Desweiten zahlreiche Singleboard-Computer, neben Raspberry Pi etwa auch Asus, NVIDIA, HiKey, HummingBoard, Rock960, DragonBoard und Auvidea.

Ein weiterer Vorteil der Software, so EVT: „Die integrierte Profinet-Schnittstelle ermöglicht es direkt mit einer S7 zu kommunizieren, damit vereinfacht sich die Maschinenintegration. Das komplette System kann in ein flaches Hutschienengehäuse eingebaut werden. Die nur kreditkartengroße Recheneinheit spart dadurch noch mehr Platz.“

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