Kameras
Effizient, präzise, zukunftsweisend: Event-basierte Sensortechnologie
IDS-Kameras mit Event-basierten Sensoren erfassen nur Veränderungen – für eine hochpräzise Bewegungserfassung bei gleichzeitig minimaler Datenmenge.
Präzise Bewegungserfassung mit Event-basierten Kameras von IDS
Die präzise Erfassung schneller Bewegungsabläufe stellt hohe Anforderungen an moderne Sensortechnologien. Kameras mit hoher Auflösung und schnellen Bildraten liefern zwar detaillierte Bildinformationen, erzeugen jedoch zugleich enorme Datenmengen, die gespeichert, übertragen und verarbeitet werden müssen. Hinzu kommt: Ein Großteil dieser Daten besteht aus statischen, für die Bewegungsanalyse oft irrelevanten Bildanteilen. Kameras von IDS mit Event-basierter Sensortechnologie (EVS) gehen hier einen anderen Weg – sie konzentrieren sich ausschließlich auf Veränderungen im Bild. Das ermöglicht eine effiziente Datenverarbeitung bei gleichzeitig hoher Erfassungsgenauigkeit.
Sensorik nach dem Vorbild des Auges
Das Prinzip der Event-basierten Bildgebung ist vom menschlichen Sehen inspiriert. Während herkömmliche Bildsensoren komplette Szenen in festen Zeitabständen aufnehmen, reagieren EVS-Sensoren ausschließlich auf Helligkeitsveränderungen, die über einem definierten Schwellenwert liegen. Jeder Pixel arbeitet dabei unabhängig und nahezu verzögerungsfrei – Ereignisdaten entstehen in Echtzeit. Der gemeinsam von Sony und Prophesee entwickelte Sensor IMX636 erlaubt dadurch eine zeitliche Auflösung von etwa einer Mikrosekunde. Das entspricht einer Präzision, die bei konventionellen Bildsensoren nur mit extrem hohen Bildfrequenzen jenseits von 10.000 Bildern pro Sekunde erreichbar wäre.
Bewegungsanalyse ohne Unschärfe
Ein typisches Problem klassischer Bildsensoren ist die Bewegungsunschärfe, die bei schnellen Bewegungen durch längere Belichtungszeiten entsteht. Dabei überlagern sich Lichtinformationen aus verschiedenen Objektpositionen auf benachbarten Pixeln. EVS-Sensoren umgehen dieses Problem vollständig. Sie erfassen kontinuierlich relevante Änderungen und erzeugen ein detailliertes Muster von Einzelereignissen, das Bewegungsverläufe klar und ohne Verzerrung beschreibt – Pixel für Pixel, Ereignis für Ereignis.
Weniger Daten, mehr Effizienz
Da die uEye EVS-Kameras von IDS nur tatsächliche Veränderungen erfassen, entstehen im Vergleich zu klassischen Kameras deutlich kleinere Datenmengen. Das reduziert nicht nur den Speicherbedarf, sondern vereinfacht auch die Verarbeitung in Echtzeit. Die kompakten Ausgangsdaten – bestehend aus Pixelkoordinaten, Polarität des Ereignisses und präzisem Zeitstempel – sind speziell für maschinelle Auswertung konzipiert. Komplexe Bewegungsmuster, Objektgeschwindigkeiten oder Bewegungsrichtungen lassen sich damit direkt und effizient analysieren – ohne die Notwendigkeit, ganze Bildsequenzen aufwendig auswerten zu müssen.
Neue Wege für Bildanalyse und Automatisierung
Die innovative Technologie eröffnet neue Möglichkeiten in Bereichen wie industrieller Qualitätssicherung, Robotik oder autonomer Systeme. Hochfrequente Bewegungen wie Vibrationen oder minimale Materialveränderungen lassen sich zuverlässig erfassen. Durch ihre Unempfindlichkeit gegenüber Lichtveränderungen sind EVS-Sensoren zudem in herausfordernden Umgebungen, beispielsweise bei variierenden Lichtverhältnissen oder Reflexionen, klassischen Bildsensoren überlegen. Damit diese Technologie optimal genutzt werden kann, sind neue Verarbeitungsmethoden erforderlich. Traditionelle bildbasierte Algorithmen sind für EVS-Datenströme wenig geeignet. Daher haben Prophesee und Sony mit dem Metavision SDK ein umfassendes Softwarepaket entwickelt, das die Verarbeitung von Event-Daten unterstützt.
Ergänzung statt Ersatz
Event-basierte Sensoren konkurrieren nicht mit klassischen Kameras, sondern ergänzen sie gezielt. Besonders in Szenarien, die eine präzise Bewegungserfassung erfordern, bieten sie erhebliche Vorteile. Sie ermöglichen schnellere, effizientere und detailliertere Analysen in Echtzeit, ohne unnötige Datenflut. Damit etabliert sich EVS-Technologie als wegweisende Ergänzung für moderne Bildverarbeitungssysteme.
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