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Allied Vision intègre un SoC maison de prétraitement d’image dans une caméra embarquée industrielle

Publié le 16 mai 2017 à 10:38 par François Gauthier        Sous-système Allied Vision

Allied Vision Alvium

Avec le circuit de type SoC Alvium, la firme allemande Allied Vision, concepteur de caméras et de circuits destinés à des applications de vision industrielle (filiale à 100% d’Augusta Technologie AG), pose les bases d’une nouvelle architecture de caméras industrielles dans lesquelles une partie importante du traitement de l’image est directement intégrée dans la caméra. Ce préprocesseur de traitement, du nom d'Alvium donc, est un circuit propriétaire développé en interne par Allied Vision pour prendre en charge des fonctions de contrôle de caméra et de de prétraitement de données, associées à une architecture de calcul temps réel.

La bibliothèque de fonctions de traitement d’image de l’Alvium possède trois niveaux : les fonctions basiques de gestion des capteurs, des fonctions relatives à la qualité d’image ainsi que des fonctionnalités avancées de prétraitement des données acquises. Plus précisément, l’Alvium va pouvoir contrôler les opérations d’acquisition de données des caméras (déclenchement, acquisition et encodage des images), optimiser la qualité des images acquises (correction de bruit, de gain, gestion de la balance des blancs…) et améliorer les performances globales du système de vision (contrôle de la bande passante d’acquisition des images, stockage temporaire de données, transfert différé d’image…).

Le circuit est compatible avec deux standards pour se connecter aux systèmes conventionnels de vision. D'un côté, l’interface Mipi CSI-2 (4 lignes de transmission, débit global de 6 Gbit/s), largement utilisée dans le domaine de l’embarqué, et qui bénéficie de nombreux supports à travers les plateformes de type ARM. De l'autre, l’USB3 Vision, standard incluant le protocole GenICam, pour l’utilisation de l’USB 3.1 plus généralement rencontré sur le marché de la vision industrielle mais également dans les domaines scientifiques et de la recherche.

En transférant les tâches de correction et d’optimisation des images du processeur hôte vers le circuit Alvium, les développeurs peuvent dès lors alléger la charge de travail de l’unité centrale d’un système de vision, et occuper pleinement cette dernière à d’autres tâches de traitement d’images plus algorithmiques et plus dédiées à l’application.

Plus petit que des FPGA équivalents en performance, le processeur Alvium, ses interfaces et les composants compagnons ad hoc s’intègrent en pratique sur un module de 26,5 x 26,5 mm pour une consommation globale faible, de l’ordre de 1 watt. De taille compacte, cette carte s’insère directement à l’arrière de la caméra, constituant ainsi un calculateur de vision embarqué complet, avec son capteur associé.

Le module va en fait être intégré dans la gamme de caméras évolutives d’Allied Vision rassemblées au sein de la plate-forme baptisée 1 Product Line. Concrètement, les premières caméras disponibles seront les séries 130 et 140, toutes les deux basées sur la technologie Alvium avec les bus d’interface Mipi CSI-2 ou USB3 Vision et un choix de capteurs Cmos.

La série 130 sera proposée en version caméra/carte (bare board) au format 26 x 26 mm ou bien avec une face avant en 29 x 29 mm avec diverses montures optiques (C, CS et S/M12). Elle intègrera quatre modèles de capteurs Cmos d’ON Semiconductor avec des résolutions allant de 0,5 à 5 mégapixels.

La série 140 offrira les mêmes solutions matérielles que la série 130 mais la complètera avec quatre capteurs Cmos de chez Sony et ON pour des résolutions allant jusqu’à 18 mégapixels.

La série 130 d’Allied Vision sera disponible dès le troisième trimestre 2017 et la série 140 suivra lors du quatrième trimestre 2017.

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