Capturadores de imagens (placas de captura de imagens) para processamento de imagens industrial   

Nesta página, você encontrará um guia completo, bem como uma visão geral dos principais grupos de produtos na área de placas de captura de imagens e placas de captura de imagens modernas para o processamento de imagens industrial.  

 

Descubra qual tecnologia de interface é adequada para sua câmera, o que você deve levar em consideração em termos de desempenho, acionamento e integração de sistemas – e como diferentes tecnologias, como CoaXPress, Camera Link ou Camera Link HS, podem ser comparadas sistematicamente.  

 

O conteúdo ajudará você a entender melhor os requisitos técnicos e a encontrar a placa certa mais rapidamente – independentemente de você estar apenas se orientando ou já ter critérios concretos em mente.  

Frame Grabbers for machine visionFrame Grabbers for machine vision

Capturadores de imagens – Visão geral do produto

1 artigo

O que é um frame grabber?

O termo “frame grabber” tem origem na tecnologia de vídeo analógica e designava placas capazes de digitalizar sinais analógicos de câmeras e processá-los para aplicações em computadores. Esses frame grabbers de vídeo clássicos quase não têm mais relevância hoje em dia, já que as câmeras industriais modernas digitalizam suas imagens internamente e as transmitem por meio de interfaces digitais.  

 

No processamento de imagens industrial, no entanto, o termo continua sendo utilizado – hoje, porém, para placas de interface digital ou de captura de imagens que conectam câmeras industriais rápidas ao PC. Esses modernos frame grabbers foram desenvolvidos para os respectivos padrões de transmissão de dados (por exemplo, CoaXPress ou Camera Link) e transmitem grandes volumes de dados de forma confiável, com baixa latência e sem sobrecarregar a CPU. Ao mesmo tempo, elas realizam tarefas como controle de disparo, gerenciamento de E/S ou sincronização de várias câmeras.  

 

Em resumo:  

Um frame grabber é a unidade de captura digital entre a câmera e o PC – antigamente para sinais de vídeo analógicos, hoje para interfaces de visão digital de alto desempenho.  

Tem dúvidas sobre nossos frame grabbers? Teremos prazer em ajudá-lo!  

 

Não tem certeza de qual placa é a mais adequada para sua câmera ou aplicação? Nossos especialistas o ajudarão na escolha e a esclarecerão sobre requisitos e opções.  

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Seu projeto – nosso serviço  

 

Com a STEMMER IMAGING, você não só recebe o frame grabber adequado, mas também suporte para todo o seu sistema – desde a interface e o conceito de disparo até a configuração e a colocação em operação.  

 

Qual é a placa de captura de imagens certa? – Nosso Guia de Produtos para sua escolha

Os frame grabbers desempenham um papel central no processamento de imagens industrial, em esportes e entretenimento, bem como nos setores de alimentos e agricultura e imagem médica.  

Elas capturam grandes volumes de dados com segurança, sincronizam câmeras e controlam todo o tempo do sistema.  

Mas qual modelo é o mais adequado para a sua aplicação?  

As perguntas a seguir ajudam você a avaliar os critérios corretos – independentemente de você já estar familiarizado com a tecnologia de placas de captura de imagens ou de estar se orientando pela primeira vez.  

 

Qual interface sua câmera utiliza? – Seu ponto de partida lógico  

A escolha de um frame grabber começa sempre pela interface da sua câmera.  

Somente quando ambas as tecnologias forem perfeitamente compatíveis é que será possível uma transmissão de imagem estável e sem perdas. Assim, a compatibilidade de interface constitui o primeiro e mais importante filtro em qualquer processo de seleção.  

  

Os padrões típicos no processamento de imagens industrial são:  

 

  • CoaXPress – para aplicações modernas de alta velocidade e alta resolução  

  • CameraLink: comprovado em aplicações LineScan e 2D  

  • CameraLink HS: evolução do padrão CameraLink para aplicações modernas de alta velocidade e alta resolução 

  • Gigabit Ethernet  

  • Interfaces analógicas ou proprietárias – frequentemente encontradas em instalações existentes ou em aplicações especiais   

 
 

 

Independentemente da área de aplicação, vale o seguinte: o capturador de imagens deve ser totalmente compatível com a interface da câmera utilizada – só assim será possível avaliar adequadamente todos os demais requisitos técnicos.  

  

Dica:  

Muitas equipes de engenharia fazem uma pré-seleção inicial filtrando a interface correspondente na visão geral do produto. Assim, fica rapidamente claro quais modelos são, em princípio, adequados.  

Qual é a taxa de dados necessária? – A chave para o desempenho do sistema  

A taxa de dados da sua câmera determina o nível de desempenho que o frame grabber deve ter. Altas resoluções, altas frequências de quadros ou linhas e grandes profundidades de bits geram volumes consideráveis de dados, que devem ser transmitidos de forma confiável e sem atrasos.  

 

Os principais fatores de influência são:  

 

  • Taxa de dados  

  • Número de canais de dados  

  • Frequência de imagem ou de linha  

  • Profundidade de bits  

  • Resolução  

Especialmente em aplicações rápidas ou contínuas – como inspeções de materiais ferroviários ou tarefas de medição 3D –, é fundamental dispor de um capturador de imagens com especificações adequadas. Se a taxa de dados necessária for subestimada, pode ocorrer perda de imagens ou instabilidade.  

  

Observação:  

A pré-seleção permite identificar rapidamente quais capturadores de imagens oferecem o desempenho necessário. Ao filtrar por interface, número de canais ou características de E/S , geralmente obtém-se uma seleção clara de modelos que, em princípio, são adequados para o desempenho do sistema em questão. 

Quantas câmeras devem ser conectadas? – Influência na arquitetura do sistema  

O número de câmeras determina se você precisa de um frame grabber de canal único, duplo ou múltiplo.  

Câmeras individuais geralmente funcionam com placas simples, enquanto aplicações com múltiplas perspectivas ou etapas de teste exigem uma placa capaz de processar vários fluxos de dados em paralelo e de forma perfeitamente sincronizada.  

  

As variantes típicas são:  

 

  • Canal único – para inspeções individuais e claramente delimitadas 
  • Canal duplo – duas câmeras em paralelo, por exemplo, frente e verso 
  • Multicanal – para configurações mais complexas com vários fluxos síncronos; dependendo do modelo, a STEMMER oferece soluções com até oito câmeras  

  

Dica:  

Se o seu sistema precisar ser expandido posteriormente, vale a pena adquirir uma placa com canais adicionais. Isso proporciona flexibilidade a longo prazo, sem a necessidade de trocar o hardware novamente.  

Qual é a importância do acionamento e da sincronização? – Pré-requisito para processos estáveis  

Em muitas aplicações industriais, a rápida transmissão de dados por si só não é suficiente.  

Assim que movimentos precisam ser registrados com precisão, vários componentes precisam ser coordenados ou processos sensíveis ao tempo precisam ser controlados, a sincronização desempenha um papel central.  

 

Áreas de aplicação típicas são:    

  • Linhas de produção automatizadas
  • Aplicações com câmeras de linha 
  • Triangulação 3D 
  • Inspeções em alta velocidade 
  • Processos contínuos em banda ou em rolos  

 

Um frame grabber adequado fornece sinais de disparo e E/S precisos para isso, integra encoders e garante que a câmera, a iluminação e outros componentes funcionem em sincronia perfeita.  

  

Observação:  

Em muitas aplicações, uma qualidade de imagem estável e reproduzível depende diretamente de uma arquitetura de disparo e sincronização bem definida. Quem não planeja com antecedência o suficiente corre o risco de atrasos, deslocamento de imagem ou dados de medição não confiáveis.

 

Quão bem o frame grabber se adapta ao seu ambiente de software? – A integração sem atritos é fundamental  

Além do hardware, o software também desempenha um papel decisivo. Diferentes capturadores de imagens oferecem diversos drivers, APIs e opções de integração – e isso influencia diretamente a rapidez e a estabilidade com que seu sistema funcionará posteriormente.  

  

É importante que a placa seja compatível com seu ambiente de software existente, especialmente com o software de processamento de imagens. A compatibilidade com o sistema operacional e a qualidade dos drivers são igualmente relevantes, pois influenciam significativamente o desempenho, a carga da CPU e a configuração.  

 

Critérios típicos:  

  • Bibliotecas de visão suportadas 
  • Qualidade e estabilidade dos drivers 
  • Funções de API/SDK para aplicações próprias 
  • Compatibilidade com Windows ou Linux  

  

Dica:  

Um frame grabber com bom suporte não só reduz o tempo de configuração, como também garante, a longo prazo, menos falhas e menor necessidade de manutenção durante a operação  

O capturador de imagens é compatível com o seu ambiente de PC? – Requisitos importantes de hardware  

Para que um frame grabber possa atingir seu desempenho máximo, ele deve ser compatível com a arquitetura do PC existente. Especialmente em aplicações com grande volume de dados, as vias PCIe disponíveis, o formato da placa e os recursos do sistema desempenham um papel fundamental.  

 

Pontos importantes:  

  

  • A versão da interface PCIe, bem como o número de  vias conectadas (por exemplo, x1, x2, x4 ou x8 – dependendo do modelo da placa) 
  • Formato físico (tamanho normal, meio tamanho, perfil baixo) 
  • Recursos de CPU e memória 
  • Processamento integrado para pré-processamento 
  • Espaço no gabinete e fluxo de ar  

 

Um frame grabber de alto desempenho requer uma conexão PCIe suficientemente rápida e um sistema capaz de processar os dados de imagem transmitidos sem gargalos.  

  

Dica:  
  
Os requisitos para a interface PCI estão sempre indicados nas especificações do capturador de imagens e devem ser verificados o mais cedo possível no projeto.  

  

Observação:  

Especialmente em PCs industriais compactos, vale a pena verificar antecipadamente o espaço disponível e as reservas de desempenho. Assim, você garante que a combinação de câmera, capturador de imagens e software funcione de forma confiável e estável a longo prazo.  

Aspectos importantes para o planejamento de longo prazo são:  

Muitos sistemas de processamento de imagens evoluem com o tempo: resoluções mais altas, câmeras adicionais, novos parâmetros de teste ou processos mais rápidos. Para que seu sistema não atinja seus limites após pouco tempo, o frame grabber também deve oferecer margem suficiente para requisitos futuros.  

  

  • Aspectos importantes para o planejamento de longo prazo são:  
  • Escalabilidade para resoluções crescentes ou frequências de imagem ou de linha mais altas  
  • canais de câmera adicionais, que podem ser complementados ou ampliados conforme necessário  
  • Suporte a padrões de interface modernos, como CoaXPress (CXP-12) ou Camera Link HS  
  • Disponibilidade a longo prazo da série de placas, especialmente para projetos OEM e máquinas de produção em série   

  

A escolha antecipada de um frame grabber evita reformas completas posteriores e garante que seu sistema continue compatível, com bom desempenho e de fácil manutenção mesmo daqui a vários anos.  

  

Dica:  

Se o seu projeto for de longo prazo ou sofrer alterações frequentes, vale a pena escolher uma placa com reserva de desempenho e um ciclo de vida estável, disponível por muitos anos.  

Próximo passo: encontrar produtos  

Assim que você souber qual interface sua câmera utiliza e quais são os requisitos de desempenho, será possível restringir bastante a seleção de placas de captura de imagens adequadas. Na visão geral de produtos, esses critérios podem ser aplicados diretamente, de modo que sejam exibidos apenas os modelos que realmente se adequam tecnicamente à sua aplicação.  

A combinação dos filtros disponíveis proporciona rapidamente uma visão geral clara: características de desempenho, conexões ou formatos podem ser facilmente comparados, e fica imediatamente claro quais variantes atendem aos requisitos desejados. Isso não apenas simplifica a pré-seleção, mas também auxilia no planejamento posterior – seja para a montagem de um novo sistema ou a expansão de uma instalação existente.  

Precisa de ajuda na escolha? Nossos especialistas estão à sua disposição!  

Se você não tiver certeza de qual placa é tecnicamente adequada para sua aplicação, teremos prazer em ajudá-lo pessoalmente. Nossos especialistas analisarão com você os critérios relevantes – desde a interface e a taxa de dados até os requisitos de disparo e do sistema – e o ajudarão a escolher a solução adequada.  

Seja para uma nova instalação ou para a ampliação de um sistema existente: respondemos às suas perguntas, esclarecemos detalhes técnicos e, se desejar, acompanhamos você até a decisão final.  

Perguntas frequentes sobre capturadores de imagens

Posso operar várias câmeras com uma única placa?  

Sim, a maioria dos frame grabbers suporta duas ou mais câmeras. O número exato e os requisitos fazem sempre parte das especificações do frame grabber. Os frame grabbers para uma única câmera são frequentemente oferecidos como uma alternativa econômica. Encontre mais informações sobre a seleção no Guia de Produtos. 

Qual é o nível de complexidade para integrar um frame grabber no meu sistema? 

O esforço de integração depende da câmera, do ambiente de software e do conceito de acionamento. As placas modernas oferecem pacotes de drivers bem organizados, APIs claras e projetos de exemplo, de modo que aplicações simples geralmente são configuradas rapidamente. Para sistemas mais complexos, recomenda-se uma breve coordenação técnica para ajustar de forma ideal o acionamento, a E/S e o software. Nossos especialistas terão prazer em ajudá-lo na integração.  

Posso instalar placas de captura de imagens em instalações já existentes?  

Sim. Elas podem ser facilmente integradas a sistemas existentes – desde que o PC industrial disponível atenda aos requisitos da placa e a interface da câmera seja compatível. Especialmente no caso de sistemas Camera Link ou analógicos mais antigos, a adaptação é frequentemente uma opção econômica para modernizar a instalação. 

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