Wizards als Inbetriebnahme-Helfer - MATRIX VISION

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Wizards als Inbetriebnahme-Helfer - MATRIX VISION
In d u s t r i e k am e r a s

 Wizards als Inbetriebnahme-Helfer
 Gerade beim Einrichten einer Industriekamera können Fallstricke
 lauern, die durch mangelnde Erfahrung oder komplizierte
 Einstellprozeduren zu unnötigem
 Mehraufwand führen.
 Wizards und Tools können
 hier Hilfestellung geben.
                                                                                                                                                         von Ulli Lansche

 Durch Bildverarbeitungsstandards wie              Industriekamera von Matrix Vision, hilft                                     gestellt werden.‘ mvDeviceConfigure‘

                                                                                                                                                                             Bild: Ljupco Smokovski, Shutterstock / Matrix Vision
 USB3 und GigE Vision sowie deren ver-             bereits der Verpackungsaufkleber bei                                         dient unter anderem dazu, die Firmware
 einheitlichte Programmierschnittstelle            den nächsten Schritten: Per QR-Code                                          der Industriekamera zu aktualisieren.
 GenICam neigen Anwender vielleicht                und Link gelangt der Anwender zu ei-                                         Um den Quickstart-Guide abzuschlie-
 zu der Annahme, dass es egal sei, wel-            nem Quickstart-Guide auf der Website.                                        ßen, fehlt noch das erste Bild von der
 che Kamera für eine Applikation gekauft                                                                                        Kamera. Hierzu wird ‚wxPropView‘
 wird, und letztlich der Preis das aus-            Erstkontakt mit der Kamera                                                   gestartet und die Kamera ausgewählt.
 schlaggebende Entscheidungskriterium              Je nach Kameratyp und Betriebssystem                                         Danach lernt der Anwender den ersten
 sei. Vordergründig ist diese Annahme              besteht der Quickstart-Guide aus maxi-                                       Wizard kennen: den ‚Quick Setup Wi-
 nachvollziehbar, da die meisten Herstel-          mal acht Schritten und hat zum Ziel, am                                      zard‘. Mit ihm lässt sich die Bildqualität
 ler sowohl auf die besagten Standards             Ende ein erstes Bild von der Kamera                                          automatisch optimieren oder mit den
 als auch auf die gleichen Sensoren                sichtbar zu machen. Wesentliches Ele-                                        wichtigsten Parametern, die mit der
 setzen. Doch spätestens bei der Einrich-          ment des Quickstart-Guides ist die                                           Bildqualität in Verbindung stehen,
 tung der Kamera zeigt sich schnell, dass          Installation des ‚mvImpact Acquire‘-                                         manuell oder über die Presets ‚Beste
 das reine Fokussieren auf den Preis zu            Treiberpakets. Auf Windows-Systemen                                          Qualität‘ beziehungsweise ‚Höchste
 kurz gedacht sein kann.                           muss sich der Anwender keine Gedan-                                          Geschwindigkeit‘ einstellen. Anschlie-
 Wizards und ‚Helferlein‘, wie sie bei-            ken hinsichtlich der Installation machen,                                    ßend kehrt der Anwender zum Haupt-
 spielsweise von Matrix Vision angebo-             auf Linux-basierten Systemen sorgt das                                       fenster von ‚wxPropView‘ zurück und
 ten werden, bringen das Stichwort                 Installations-Skript von Matrix Vision für                                   erhält ein Bild mit der für ihn passenden
 Anwenderfreundlichkeit ins Spiel, wie             den gleichen Komfort: Dateien, Pfade                                         Qualität.
 das Beispiel der grafischen Tools des             und Parameter werden richtig abgelegt,
 ‚mvImpact Acquire‘-Treiberpakets zeigt.           eingerichtet und gesetzt.                                                    Ändern der Kameraparameter
 Die Industriekamera ist gekauft und               Zwei Basis-Tools gehören zum Installati-                                     Zum Ändern der GigE- und USB3 Vision-
 ausgeliefert und liegt nun auf dem                onspaket: Mit ‚wxPropView‘ lässt sich die                                    Kameraparameter greift ‚wxPropView‘
 Schreibtisch bereit, um eingerichtet zu           Industriekamera zum Beispiel parame-                                         auf die generischen Programmier-
 werden. Handelt es sich hierbei um eine           trisieren und Live-Bilder können dar-                                        schnittstelle GenICam zu. GenICam ist
                                                                                                                                ein etablierter Standard, der auf dem
                                                                                                                                Selektor-Baum-Prinzip basiert. Das heißt,
                                                                                                                                erst wenn ein ‚Knoten‘-Parameter aus-
                                                                                                                                gewählt wurde, können die darunter-
                                                                                                                                liegenden ‚Zweig‘-Parameter dargestellt
                                                                                                                                werden. Dadurch ist der komplette
                                                                                                                                Parameter-Baum zwar nie bekannt, je-
                                                                                                                                doch wird so verhindert, dass Parameter
                                                                                                                                gesetzt werden, die ins Leere gehen.
                             Halle 3C, Stand 459                                                                                Aber: Sobald komplexere Einstellungen
                                                                                                                                gemacht werden müssen, wird dieser
                                                                                                                                vermeintliche Vorteil schnell zum

sps 2021 | Wir sind dabei!                                                                                                      Geduldspiel.
                                                                                                                                Komplex in der Eingabe kann beispiels-
                                                                                                                                weise schon ein kombiniertes Bild aus
                  computer-automation.de/sps/elmeko

                                                                                                42 | w w w.co m p u te r-au to m at i o n.d e · 10 -21
Wizards als Inbetriebnahme-Helfer - MATRIX VISION
In d u s t r i e k am e r a s

                                                                                                                                      Mit dem ‚Multi-AOI -Wizard‘
                                                                                                                                      können AOI entweder mittels
                                                                                                                                      Maus direkt im Live-Bild
                                                                                                                                      oder per einfacher Eingabe
                                                                                                                                      definiert werden.
                                                                                                                                      Bild: Matrix Vision

mehreren Area of Interests (AOI) sein.       tersätzen, die nach einem Auslöse-Event    Anwender bei jedem Parameter warten,
Bis eine AOI mittels Höhe, Breite, Offsets   abgearbeitet werden. Ein Parametersatz     bis der entsprechende Baum geladen
et cetera definiert wurde, sind sieben       kann beispielsweise die Belichtungszeit,   wurde. Und die Eingaben verschwinden
Klicks mit jeweils einem Reload des          den Gain, Binning, Decimation, Höhe,       wieder, sobald ein anderer Parameter
Parameterzweiges sowie jeweils vier          Breite et cetera beinhalten. Jedem Para-   ausgewählt wurde. Der ‚Sequencer
Eingaben für die AOI notwendig. Das          metersatz wird außerdem mitgegeben,        Control Wizard‘ hingegen listet die
gleiche Prozedere für die nächste AOI        an welcher Stelle er im Sequenzpfad        Parametersätze als Reiter auf, wobei
und so weiter – alles ohne Vorschaubild.     steht und welcher Parametersatz sein       jeder Reiter gleichzeitig alle verwende-
Ein Fehler genügt, und schon beginnt         Nachfolger ist. Da die einzelnen Para-     ten Parameter darstellt. Diese können
alles von Neuem; Feintuning ohne             metersätze, Parameter und Pfade jeweils    ohne Reloads angepasst werden. Das
Notizen wird zu einem schwierigen und        Selektoren sind, ist die Eingabe einer     Hin- und Herspringen durch die Para-
unkomfortablen Unterfangen.                  Aufnahme-Sequenz quasi die Krönung         metersätze über die Reiter erleichtert
Aus diesem Grund stellt Matrix Vision        aller Geduldsproben: Bei den mindes-       und beschleunigt die Feinabstimmung
Anwendern einen Multi-AOI-Wizard zur         tens 15 möglichen Parametern muss der      der Aufnahme-Sequenz.
Seite. In ihm sind sämtliche AOIs über
Reiter auswählbar, die Werte lassen sich
über einen Schieberegler oder per
Direkteingabe anpassen. Im Livebild
werden die Auswirkungen sofort dar-
gestellt. Wer es noch komfortabler will,
kann die AOIs auch mittels Maus direkt
im Livebild definieren. Diese Funktio-
nalität steht dem ‚einfachen‘ AOI-Wizard
ebenfalls zur Verfügung. Einfach heißt,
dass eine einzige AOI definiert wird, die
als Basis für die automatische Belich-                                                                                                Der ‚Sequencer Control
tung, den Gain oder den Weißabgleich                                                                                                  Wizard‘ listet alle
dient oder anhand derer die Flat-Field-                                                                                               verwendeten Parameter des
Korrektur durchgeführt wird.                                                                                                          jeweiligen Parametersatzes
Eine weitere Möglichkeit, die GenICam                                                                                                 auf und ermöglicht so eine
bietet, sind die sogenannten Aufnahme-                                                                                                einfache Bearbeitung der
Sequenzen (Sequencer). Eine Aufnahme-                                                                                                 einzelnen Werte.
Sequenz besteht aus mehreren Parame-                                                                                                  Bild: Matrix Vision

                                                                                                            10 -21 · w w w.co m p u te r-au to m at i o n.d e | 43
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 Lookup-Tabellen
 Lookup-Tabellen sind dafür gedacht, die
 Kameradynamik optimal auszunutzen,
 das Bild im Bayer-Pfad oder im RGB-Pfad
 in die Richtung hin zu ändern, wie das
 menschliche Auge Licht und Farbe wahr-
 nimmt, oder allgemein das Bild an
 individuelle Verhältnisse anzupassen.                           Unterschiedliche
 GenICam stellt hier ebenso eine eigene                              Histogramme
 Control zur Verfügung, die eine manu-                           und Linienprofile
 elle Eingabe der über Selektoren aus-                          ermöglichen eine
 gewählten Werte erfordert. Der ‚LUT                      komfortable Bildanalyse.
 Control Wizard‘ bietet hier eine Über-                         Bild: Matrix Vision
 sicht und vereinfacht die Eingabe der
 Gamma-Werte für Luminanz und die
 einzelnen Farbkanäle. Für eine besse-
 re Vorstellung wird die Ausgangskenn-
 linie als Graph dargestellt. Auch Werte
 für jedes einzelne Pixel können invertiert
 oder von einem Kanal zu den anderen                  motorisierten Objektiven erleichtert.                                        Für Netzwerk-Kameras ist das Tool
 kopiert werden. Am Ende werden die im                Per Schieberegler lassen sich sowohl                                         ‚mvIPConfigure‘ gedacht. Es hilft dabei,
 Wizard getätigten Einstellungen wieder               Fokus, Zoom und Iris einstellen als auch                                     Kameras im Netzwerk zu finden, auch
 in das Gerät überspielt.                             die Geschwindigkeit, wie schnell die                                         wenn sich diese in Subnetzen befinden
 In vielen medizinischen Anwendungen                  Änderungen an das Objektiv übermit-                                          oder falsch konfiguriert wurden. In
 ist eine farbgenaue Aufnahme und                     telt werden sollen.                                                          beiden Fällen lassen sich IP-Adresse und
 Wiedergabe entscheidend. Hierfür                     Last but not least ist der Bildanalyse-                                      Einstellungen so anpassen, dass Kame-
 wurde der ‚Color Correction Wizard‘                  Bereich erwähnenswert: Wer genau                                             ras über das Netzwerk wieder ‚normal‘
 entwickelt, mit dem drei Farb-Korrektur-             wissen will, was im Bild an bestimmten                                       erreicht werden können. Darüber
 Matrizen angepasst werden können:                    Stellen zu sehen ist und wie sich einzel-                                    hinaus zeigt das Tool an, wenn es Leis-
 eine für die sensorspezifischen Korrek-              ne (Farb-)Werte über die Zeit verändern,                                     tungseinbußen aufgrund unzureichen-
 turkoeffizienten, eine für die Farbsätti-            findet hier neben Histogrammen auch                                          der Netzwerk-Einstellungen gibt, und
 gung sowie eine weitere für die Wahl                 unterschiedliche Linienprofile, ent-                                         bietet entsprechende Hilfestellung. Um
 des Farbraums des Anzeigegerätes, da                 weder über das ganze Bild oder aus-                                          Verbindungsprobleme, die aufgrund
 Monitore häufig einen speziellen Farb-               gewählte Bereiche.                                                           von falschen, manuellen Eingaben
 raum verwenden. Angepasste Matrizen                                                                                               auftreten können, von Anfang an zu
 lassen sich am Ende wieder in das                    Kameras im Netzwerk finden                                                   vermeiden, kann ‚mvIPConfigure‘ selbst
 Gerät überspielen, sodass diese direkt               Netzwerke können vielfältig sein. Eine      Web-Tipp                         die passenden IP-Adressen automatisch
 im Gerät ausgeführt werden.                          falsche Einstellung und schon lässt sich    Einzelne Begriffe sind unklar?   vergeben.
 Ein weiterer Wizard, der ‚wxPropView‘                eine Gigabit-Ethernet-Kamera nicht          Ein kleines Glossar zur Bild-    Zum Umfang des Treiberpakets ‚mvIm-
 zur Verfügung steht, ist der ‚Lens                   mehr finden oder sie kann ihre volle        verarbeitung findet sich hier:   pact Acquire‘ gehören neben den Tools,
 Control Wizard‘, der die Bedienung von               Leistungsfähigkeit nicht mehr entfalten.    https://bit.ly/3nRc8pC           die beim Start überprüfen, ob es Trei-
                                                                                                                                   ber- oder Firmware-Updates gibt, eine
                                                                                                                                   Vielzahl an Beispiel-Programmiercodes
                                                                                                                                   mit gängigen Anwendungsfällen, die
                                                                                                                                   als Ausgangspunkt für eigene Applika-
                                                                                                                                   tionen dienen können. Beispielcodes
                                                                                                                                   gibt es für alle unterstützten Program-
                                                                                                                                   miersprachen, zu denen C, C++, .NET,
                                                                                                                                   Python und Java gehören.              ik

                                 Halle 5, Stand 158

sps 2021 | Wir sind dabei!                                                                                                                          Ulli Lansche
                                                                                                                                                    ist Technischer Redakteur bei
                                                                                                                                                    Matrix Vision in Oppenweiler.
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                                                                                                  4 4 | w w w.co m p u te r-au to m at i o n.d e · 10 -21
Wizards als Inbetriebnahme-Helfer - MATRIX VISION
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