compliant gige ccd microenable iv vシリーズ画像処理中枢であるfpgaを設計する...

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特徴 microEnable IV Vシリーズは、256MBから最大512MBのオンボードDDR-RAM搭載、PCI-Expressバス(×1/×4)対応ハイパフォーマンスインテリジェン トフレームグラバーです。CameraLinkに準拠し、最大10Tap FULLコンフィグレーションをサポートしています。トリガーボードでは、柔軟性の高いTTLト リガーボード(オプトトリガーボード)8×入力/8×出力、デュプリケーターボードCLIOはオリジナルの取得画像をmicroEnable IV(最大256枚)へ分散し、 劇的に処理時間短縮を実現できます。FULLコンフィグレーションカメラは、CLIO extensionにて対応しています。さらにPX PLANT (Pixel Plant)をアドオンする ことにより、FPGAのオンボード処理を拡張することもできます。 - 101 - microEnable IV V シリーズ コストパフォーマンスに優れたフレームグラバー SILICON SOFTWARE RoHS COMPLIANT 2002/95/EC Smart Applets対応 使用に応じて選択できるアドオンボード SDK付属 Visual Applets対応 PCI-Express×1/×4 PoCL(Power Over CameraLink)モデルあり 512MBオンボードメモリ カメラコンフィグファイル必要なし 転送速度最大900MB/s PoCL Safe Power PoCL Safe Power は、フレームグラバーが 標準のカメラリンクインターフェースカメラ へ電源を供給することを防止するプロトコル です。各カメラリンクコネクタへ 12V@400mA電源供給を行いますので、PoCL に対応したカメラへケーブル1本でデータ 転送と電源供給を行うことができます。 VD1-CL VD4-PoCL VD4-CL microDignosis microDisplay 定義ファイル microDisplay ビューア&コントロールソフトウェアで、スナ ップショットやシーケンス画の画質評価を行 います。画像取得中のパラメータ変更が可能 で、カメラ信号とパフォーマンスを自動認識 し、ステータスバーに表示しますので、アプ リケーションに最適なカメラとフレーム グラバー設定を容易に行うことができます。 micro Displayと診断プログラムmicroDiagnosis micro Diagnosisはセットアップに必要な全て のシステム情報・設定を構築し、フレームグ ラバーの環境分析を行った後、システム・ パフォーマンスチェックを行います。また、 micro Diaplayのソフトウェアバージョンに関 する情報を確認できます。 カメラコンフィグファイル作成必要ありません ソフトウェア起動時、接続するカメラのタイ プにあわせた定義ファイルを選択するだけで カメラとの通信を実行可能です。 定義はFPGAのプログラムとインターフェース をとるDLLファイルの選択で行っており、 このオペレーションはGUIで簡単に実行でき、 選択確定すると指定したカメラのFPGAプログ ラムボードロードされ初期化を行います。 幅広くOSをサポート microEnable IV Aシリーズは、microDisplay Runtime5で以下のOSをサポートしています。 * Windows 7 32bit * Windows 7 64bit * Windows XP 32bit * Windows XP 64bit * Linux 32bit (kernel 2.6.23 ) * Linux 64bit (kernel 2.6.23) Linuxの場合、一般的にはGUIではなくSDKと ドライバのみ提供されている場合が多いです が、Windows版と同じ機能を持つGUIが提供 されています。Linux版における面倒な初期設 定を軽減し、インストール後簡単に画像を取 得できます。 世界最速DMA転送 AD4-CL/PoCL PCIex4バスフレームグラバー は世界最速転送837MB/sを10タップモードで 実現可能です。実際の最大転送速度は 900MB/sに到達しており、接続カメラの最大 スピードを実現します。 適応性 microEnableシリーズは以下の画像処理ライブ ラリでサポートされています。 Stemmer Imaging MVTec Common Vision Blox Active Vision Tools Halcon オンボードでプリプロセス グラフィカルFPGAプログラミングツール  Visual Appletsとの組み合わせで、容易な画像 処理アルゴリズムの構築を提供します。 各オペレーションに含まれるアプレットは、 最適化されFPGAへロードされます。 処理はオンボードで行われるので、CPUへの 負荷はありません。アプリケーションにあわ せて構築することができ、最高のコストパフ ォーマンスを提供するカスタム可能なハード ウェアです。 ※製品仕様は予告なく変更する場合がありますことご了承下さい。 CCD CMOS 紫外線 近赤外線 赤外線 モジュール フレームグラバー 機能 画像処理ライブラリ 可視 ハードウェア処理 GiGE IEEE1394 CameraLink FPGA 開発 アプリケーション例 ソフトウェア USB3.0 各種アクセサリ CoaXPress CLHS その他 IF

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Page 1: COMPLIANT GiGE CCD microEnable IV Vシリーズ画像処理中枢であるFPGAを設計する イニシャライズ間に、必要なファンクションや特性 を含む最適化したハードウェアアプレットをアップ

特徴microEnable IV Vシリーズは、256MBから最大512MBのオンボードDDR-RAM搭載、PCI-Expressバス(×1/×4)対応ハイパフォーマンスインテリジェントフレームグラバーです。CameraLinkに準拠し、最大10Tap FULLコンフィグレーションをサポートしています。トリガーボードでは、柔軟性の高いTTLトリガーボード(オプトトリガーボード)8×入力/8×出力、デュプリケーターボードCLIOはオリジナルの取得画像をmicroEnable IV(最大256枚)へ分散し、劇的に処理時間短縮を実現できます。FULLコンフィグレーションカメラは、CLIO extensionにて対応しています。さらにPXPLANT(Pixel Plant)をアドオンすることにより、FPGAのオンボード処理を拡張することもできます。

- 101 -

microEnable IV V シリーズコストパフォーマンスに優れたフレームグラバーSILICON SOFTWARE

RoHSCOMPLIANT2002/95/EC

Smart Applets対応使用に応じて選択できるアドオンボードSDK付属

Visual Applets対応

PCI-Express×1/×4PoCL(Power Over CameraLink)モデルあり512MBオンボードメモリカメラコンフィグファイル必要なし転送速度最大900MB/s

PoCL Safe PowerPoCL Safe Power は、フレームグラバーが標準のカメラリンクインターフェースカメラへ電源を供給することを防止するプロトコルです。各カメラリンクコネクタへ12V@400mA電源供給を行いますので、PoCLに対応したカメラへケーブル1本でデータ転送と電源供給を行うことができます。

VD1-CL

VD4-PoCL

VD4-CL

microDignosis

microDisplay 定義ファイル

microDisplayビューア&コントロールソフトウェアで、スナップショットやシーケンス画の画質評価を行います。画像取得中のパラメータ変更が可能で、カメラ信号とパフォーマンスを自動認識し、ステータスバーに表示しますので、アプリケーションに最適なカメラとフレームグラバー設定を容易に行うことができます。

micro Displayと診断プログラムmicroDiagnosis

micro Diagnosisはセットアップに必要な全てのシステム情報・設定を構築し、フレームグラバーの環境分析を行った後、システム・パフォーマンスチェックを行います。また、micro Diaplayのソフトウェアバージョンに関する情報を確認できます。

カメラコンフィグファイル作成必要ありません

ソフトウェア起動時、接続するカメラのタイプにあわせた定義ファイルを選択するだけでカメラとの通信を実行可能です。定義はFPGAのプログラムとインターフェースをとるDLLファイルの選択で行っており、このオペレーションはGUIで簡単に実行でき、選択確定すると指定したカメラのFPGAプログラムがボードにロードされ初期化を行います。

幅広くOSをサポートmicroEnable IV Aシリーズは、microDisplay Runtime5で以下のOSをサポートしています。

* Windows 7 32bit * Windows 7 64bit * Windows XP 32bit * Windows XP 64bit * Linux 32bit (kernel 2.6.23 ) * Linux 64bit (kernel 2.6.23)

Linuxの場合、一般的にはGUIではなくSDKとドライバのみ提供されている場合が多いですが、Windows版と同じ機能を持つGUIが提供されています。Linux版における面倒な初期設定を軽減し、インストール後簡単に画像を取得できます。

世界最速DMA転送

AD4-CL/PoCL PCIex4バスフレームグラバーは世界最速転送837MB/sを10タップモードで実現可能です。実際の最大転送速度は900MB/sに到達しており、接続カメラの最大スピードを実現します。

適応性microEnableシリーズは以下の画像処理ライブラリでサポートされています。Stemmer ImagingMVTec

Common Vision BloxActive Vision ToolsHalcon

オンボードでプリプロセスグラフィカルFPGAプログラミングツール Visual Appletsとの組み合わせで、容易な画像処理アルゴリズムの構築を提供します。各オペレーションに含まれるアプレットは、最適化されFPGAへロードされます。処理はオンボードで行われるので、CPUへの負荷はありません。アプリケーションにあわせて構築することができ、最高のコストパフォーマンスを提供するカスタム可能なハードウェアです。

※製品仕様は予告なく変更する場合がありますことご了承下さい。

CCD

CMO

S紫外線

近赤外線

赤外線

モジュール

フレームグラバー

機能

画像処理ライブラリ

可視

ハードウェア処理

GiG

EIE

EE13

94Ca

mer

aLin

kFPGA開発

アプリケーション例

ソフトウェア

USB

3.0

各種アクセサリ

CoaX

Pres

sCL

HS

その他IF

Page 2: COMPLIANT GiGE CCD microEnable IV Vシリーズ画像処理中枢であるFPGAを設計する イニシャライズ間に、必要なファンクションや特性 を含む最適化したハードウェアアプレットをアップ

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その他画像処理ライブラリ

P117 ~ 120 参照

オプションCLIO Extention(分散処理用)

関連製品Visual Applets

P121 ~ 126 参照

オプションTTL/ OPTO トリガーボード

オプションPX PLANT(Pixel Plant)

関連製品GiGE フレームグラバー

P40 参照microEnable IV

関連製品Smart Applets

P105 ~ 106 参照

需要の多いファンクションで  コンポーネントをシステムへ

・ 画像処理12bit・ バッファサポート:32k ×64k エリアカメラ、64k ラインカメラ・ タップ並び替えが可能・ Knee LUTサポート:内部12bit入力/16it出力、ノン・リニアピクセルは、256個のポイントで設定・ シャフトエンコーダサポート:ラインのリワインドモードにおけるA-B相の認識と圧縮・ 24bit以上のBaseラインカメラのシリアルRGB出力/ シリアルカラー画像データ出力・ ノン・リニアWB:カラーチャンネルを個別に設定できる・ カラーパターンリコンストラクション(CFA):2×カラーカメラ可能/7×7ベイヤー変換、リニア3×3ベイヤー変換・ 空間オフセット補正:減算シェーディング補正によるセンサノイズ(静電気)補正・ 空間スケーリングコレクション:乗法シェーディング補正によるライティング効果(静電気)補正・ 画素欠陥補正

microEnable IV VD1-CL/ VD4-PoCL/ VD4-CL

高付加価値でローコスト画像処理中枢であるFPGAを設計するイニシャライズ間に、必要なファンクションや特性を含む最適化したハードウェアアプレットをアップロードし、CPUへ負荷をかけることなくボード自体のオペレーションモードや機能追加の強化を実現。拡張性の高いサブボードPXPLANT(Pixel Plant)をボードに搭載することでFPGAとRAMで処理能力を追加することができ、オンボードでの複雑なプリプロセスを補助(ベースボードの機能アップ)することが可能です。また、画像処理プラットフォーム開発も

グラフィカルFPGAプログラミングツール VisualApplets ( データフローを示すモジュールとオペレータをつなぎ合わせ、ドラック& ドロップでハードウェアアプレットを作成)とのコンビネーションにより、独自のアルゴリズムで画像処理のFPGA化を効率よく行い、より少ない開発工数で実現可能。一旦開発したプラットフォームでもユーザー側での変更ができるフレキシブルさ、仕様に合ったシステムを迅速に開発できます。

強力なツールSmart Applets需要の多いファンクションでコンポーネントをシステムへ画像処理で標準的に使用されるファンクションをボードのFPGAへ最適化したハードウェアアプレットをアップロードするだけですぐにオンボードプリプロセスを実現するのがSmart Applets。FPGAのプログラムは一切必要なく、最終的なソリューションを提供することで開発時間を短縮します。

Adaptive Binarization(64×64) LUT、メディアンノイズフィルタ、 1Dシェーディング

Blob Analysis(オンボードBlob解析) 二値化、32×32バイナライズフィルタ、LUT、 メディアンノイズフィルタ、1Dシェーディング

Triangulation Full-Config対応レーザーピーク検知(CoG)、LUT、 メディアンノイズフィルタ

JPEG Compression (最大160Mbyte/s) LUT、メディアンノイズフィルタ、1Dシェーディング

Huge Color Lookup Table(カラー分類用の16Mbyte LUT) LUT、メディアンノイズフィルタ、1Dシェーティング

2D-BlobLUT8/12bit

Median3*3

AdaptiveBinariz.32*32

MorphoOpen7*7

MorphoClose7*7

DMAAreaCAM

DMA

Area Blob feature matrix

ボード カメラ 処理 LUT ノイズ バイナライズ モフォロジ Blob

VD4-CL BASE 8 YES Median 32x32 7x7 Full

Blobの例:

GiG

EIE

EE13

94Ca

mer

aLin

kFPGA開発

ソフトウェア

CoaX

Pres

sCL

HS

CCD

CMO

S紫外線

近赤外線

赤外線

モジュール

フレームグラバー

機能

画像処理ライブラリ

可視

ハードウェア処理

アプリケーション例

各種アクセサリ

その他IF

USB

3.0

Page 3: COMPLIANT GiGE CCD microEnable IV Vシリーズ画像処理中枢であるFPGAを設計する イニシャライズ間に、必要なファンクションや特性 を含む最適化したハードウェアアプレットをアップ

- 103 -

・microEnable IV VD1/ VD4対応・FPGAとDDR-RAM備えた処理拡張ボード・GPIO インターフェース

製品 PixelPlant PX100 PixelPlant PX200

概要

Board Equipment

インターフェース microEnable IV-IF

バンド幅 1 GB/s read+ 1GB/s write

オンボードメモリ 256 MByte DDR-RAM 512 MByte DDR-RAM

ビジョンプロセッサ Xilinx XC3S 1600E FPGA Xilinx XC3S 4000 FPGA

ボードインターフェース Digital I/O, mE4-IF

特殊機能

Compatibility

FPGA ソフトウェア VisualApplets (1.2 SR4 or higher)

対応するボード microEnable IV

備考

複雑なプリプロセスアプリケーション向けコプロセッサ・アドオンボード

高度で複雑なプリプロセスアプリケーション向けコプロセッサ・アドオンボード

8入力、8出力プログラマブルインターフェース

Pixel PlantはVisual Appletsとの組み合わせで使用します。フレームグラバーはVisual Appletsのライセンスが必要です。

コプロセッサファンクションmicroEnableシリーズはコプロセッサとして使用することができます。アナログ、FireWire、USB2.0、ハードディスクへストアしたあらゆるイメージソースへのアクセスを可能とし、ハードウェア処理をベースとしたシステムのパワーアップを実現します。インターフェースを通じたデータの書き込みと読み込みは、PCI-Expressバスの全二重通信インターフェースの優位性であり、このアーキテクチャをmicroEnable IVシリーズは有用することで、コプロセッサとしての機能することを実現しています。

Trigger-IFPixelPlant-IF

FI-OIL

C

FPGA

FPGA

RAM

RAM

MA

R

MA

R

PCIe

kniLare

maC

kniLare

maC

FI-reg

girT

PixelPlant-IF

FPGA

RAM

RAM

MA

R

MA

R

RAM

RAM

MA

R

MA

R

CAM

microEnable IV

PixelPlant

Trigger-IFPixelPlant-IF

FI-OIL

C

FPGA

FPGA

RAM

RAM

MA

R

MA

R

PCIe

kniLare

maC

kniLare

maC

Trigger-IF

nip-

51

nip-

51

CAM

i.e. Encoder-Input

i.e. Flash-Output

microEnable

Trigger

TTL/ OPTOトリガーボードTTLあるいは、OPTOトリガーボードは周辺の外部信号入力制御と出力制御を行います。(8入力、8出力)OPTOトリガーボードは、電子(回路)による画像取得(分割したシグナルパス)の際の電子シェルターとなり、システムにおけるピーク電圧差を融合します。TTLトリガーボードは、フラットケーブルでフレームグラバーに接続でき、カスタムフラットケーブルを使用することで複数のフレームグラバーへ接続可能でありワンシグナルでマルチカメラシステムへの同期を提供します。これらのトリガーボードはVisual Appletsで使用する場合、個々にプログラミング可能となっています。

Add-On Products

PX PLANT (Pixel Plant)

PX PLANTはmicroEnable IVシリーズの柔軟性を備えた処理拡張ボードです。独立したI/Oインターフェースを持っており、異なるメモリサイズ、FPGAを搭載するユニットをアプリケーションにあわせて選択ができます。

Add-On Products

Add-On ProductsCameraLink対応 CLIO (分散処理用I/Oユニット)CLIO は、並列に動作するいくつかのPC に画像データを分配し、分散処理を行うことで、劇的に1台あたりの処理時間短縮を実現する I/O モジュールです。microEnableIVシリーズとのコンビネーションで、高フレームレートでの複雑な分析アルゴリズムをリアルタイムでの画像処理を実現します。

microEnable

microEnable

CLIOFI-OIL

C

kniLare

maC

kniLare

maC

Trigger-IFPixelPlant-IF

FI-OIL

C

FPGA

FPGA

RAM

RAM

MA

R

MA

R

PCIe

kniLare

maC

kniLare

maC

Trigger-IFPixelPlant-IF

FI-OIL

C

FPGA

FPGA

RAM

RAM

MA

R

MA

R

PCIe

arema

Ck

niLk

niLarema

C

CAM

CCD

CMO

S紫外線

近赤外線

赤外線

モジュール

フレームグラバー

機能

画像処理ライブラリ

可視

ハードウェア処理

GiG

EIE

EE13

94Ca

mer

aLin

kFPGA開発

アプリケーション例

ソフトウェア

USB

3.0

各種アクセサリ

CoaX

Pres

sCL

HS

その他IF

Page 4: COMPLIANT GiGE CCD microEnable IV Vシリーズ画像処理中枢であるFPGAを設計する イニシャライズ間に、必要なファンクションや特性 を含む最適化したハードウェアアプレットをアップ

- 104 -

その他画像処理ライブラリ

P117 ~ 120 参照

オプションCLIO Extention(分散処理用)

関連製品Visual Applets

P121 ~ 126 参照

オプションTTL/ OPTO トリガーボード

オプションPX PLANT(Pixel Plant)

関連製品GiGE フレームグラバー

P40 参照microEnable IV

関連製品Smart Applets

P105 ~ 106 参照

需要の多いファンクションで  コンポーネントをシステムへ

製品ガイド

microEnable IV VD1-CL microEnable IV VD4-PoCLCLIO(分散処理)

OPTOトリガーボード TTL トリガーボード

アドオントリガーボード 付属ソフトウェアmicroDisplay RT5

Visual Applets

Pixel Plant PX100 Pixel Plant PX200

アドオンプロセッシングボードSmart Applets

microEnable IV VD4-CL

アプレット対応表Supported FeaturesSorted by Hardware Applets for

microEnable IV VD1-CL

61 gnidahS yarG aerA elgniS

21 reyaB aerA lauD

61 yarG aerA lauD

84 BGR aerA lauD

61 yarG eniL lauD

03 BGR eniL lauD

61 yarG aerA M

UIDEM

63 BGR aerA M

UIDEM

61 yarG eniL M

UIDEM

63 BGR eniL M

UIDEM

8 yarG aerA LLUF

8 yarG eniL LLUF

CameraLink

Camera Type Area Scan / Line Scan A A A A L L A A L L A L

GrayScale / RGB / Bayer G BAY G RGB G RGB G RGB G RGB G G

1 2 2 2 2 2 1 1 1 1 1 1

Color Processing White Balancing

Bayer Filter Feature

Bayer Bilinear Algorithm

Bayer High Quality Algorithm

Image Enhancement Knee-LUT Table

Image Processing

Image Selector

Area Trigger

Line Trigger

Performances Max. width (in k pixels) 8 4 16 8 16 16 16 16 16 16 16 16

Max. height (in k lines) 4 64 64 64 64 64 64 64 64 64 64 64

Image frequency (in k fps) 10 10 20 20 10 10 10 10 10 10 10 10

Image Formats Gray8 or RGB24

Gray16 or RGB 48

Supported FeaturesSorted by Hardware Applets for

microEnable IV VD4-PoCL/VD4-CL

61 gnidahS yarG aerA elgniS

21 reyaB aerA lauD

61 yarG aerA lauD

84 BGR aerA lauD

61 yarG eniL lauD

03 BGR eniL lauD

61 yarG aerA M

UIDEM

63 BGR aerA M

UIDEM

61 yarG eniL M

UIDEM

63 BGR eniL M

UIDEM

8 yarG aerA LLUF

8 yarG eniL LLUF

CameraLink

Camera Type Area Scan / Line Scan A A A A L L A A L L A L

GrayScale / RGB / Bayer G BAY G RGB G RGB G RGB G RGB G G

1 2 2 2 2 2 1 1 1 1 1 1

Color Processing White Balancing

Bayer Filter Feature

Bayer Bilinear Algorithm

Image Enhancement Knee-LUT Table

Image Processing

Image Selector

Area Trigger

Line Trigger

Performances Max. width (in k pixels) 8 16 16 8 16 16 16 16 16 16 16 16

Max. height (in k lines) 4 64 64 64 64 64 64 64 64 64 64 64

Image frequency (in k fps) 10 10 20 20 10 10 10 10 10 10 10 10

Image Formats Gray8 or RGB24

Gray16 or RGB 48

VD1-CL 概略図

VD4-PoCL 概略図

VD4-CL 概略図

GiG

EIE

EE13

94Ca

mer

aLin

kFPGA開発

ソフトウェア

CoaX

Pres

sCL

HS

CCD

CMO

S紫外線

近赤外線

赤外線

モジュール

フレームグラバー

機能

画像処理ライブラリ

可視

ハードウェア処理

アプリケーション例

各種アクセサリ

その他IF

USB

3.0