vision 2005. bernhard frei vision 2005 firmenüberblick gegründet: beschäftigte: historie:...

Vision 2005

Bernhard FreiVision 2005

Firmenüberblick

Gegründet:

Beschäftigte:

Historie:

Geplanter Umsatz im GJ 2005/ 2006:

Dezember 2004

25 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter

Chromasens wurde als MBO gegründet(Océ Document Technologies GmbH)

5 Mio Euro (2005)


Einsatz unserer Produkte bei in


Weshalb Zeilenkameras ?• Erreichbare Auflösung

>20000 x … Pixel

• Kontinuierliche Erfassungbei Onlineverarbeitung keine Lücken

• Linearität/Defektpixelpixelbezogene Korrektur möglich

• Einfachere BeleuchtungstechnikLinienbeleuchtung statt Flächenbeleuchtung

• Objektbewegungen sind kompensierbar Belichtungszeit mit 60 10^6 Pixel/s und 2048 Pixel/Zeile ca. 35 usec/Zeile


Weshalb Zeilenkameras ?

Deckungsgleiche Farben beim trilinearen Sensor ergeben präzise Farbaussagen auch anKanten

Farben werden durch richtungs-abhängige Interpolation ermittelt

Durch Synchronisation auf den Transport kann auch mit variablen Geschwindigkeiten gearbeitet werden


Resümee

Stabile Prozessparameter und hohe Auflösung beim Scanvorgang ergeben sichere Entscheidungen bei der maschinellen Bildverarbeitung


Prinzipschaltung von Kamera und Bildverarbeitung

CCD CDS mit Offsetregelung

Analog/Digital-wandlung+ x

PixelbezogeneShading- und Offsetkorrektur

Farbinterpolationmit regulärem 3d-

Stützgitter

16 Bit Prozessorzur Weißwert-regelung

Schnittstellen-anpassung

Firewire

GeometrischeTransformationen

Camera Link


Menü der Regelparameter


Wie stabil kann diese Kamera sein ?

?


Änderung der Strahlungsverteilung Sλeiner Leuchtstoffröhre über 5 Monate

Zeit 1 Eh = 1Monat

Spektrum 380 - 730 nm

10

20

301

2

3

4

5

6

0

1

2

10

20

30


Simulation der Weissregelung

Welche Aufgaben sind zu lösen ? Festlegung des Farbumfangs der geprüft werden soll Berechnen der resultierenden RGB-Werte der Farbflächen

der i Farb- felder des Referenzbeleges für die verschiedenen Alterungszustände der Beleuchtung.

Bestimmen der spektralen Empfindlichkeiten für die Farbkanäle des Sensors

Abbildung des gerätespezifischen Scannerfarbraums in CIELAB Normfarbraum und bestimmen von dE

DRi = KR àlsr HlLri HlLS HlL â l


Berechnung der spektralen Empfindlichkeitnach IEC 61966-8

5 10 15 20 25 30 35

2

4

6

8Spektrale Empfindlichkeiten

Standardabweichung dE - >0.273

Standardabweichung dE - >0.273

1 2 3 4 5 6 7 8 9 1011 121314151617181920212223242526 27282930313233343536

2

4

6

8

Spektrale Empfindlichkeiten SHlLquantisiert in 10 nm Schritten

DRi =âk=1

nsRk rikDRi = KRà

lsR HlL ri HlL â l

Der Simplex-Algorithmus findet ein Minimum für den Term c.x unter Berücksichtigung der Nebenbedingungen m.x >= b und x >= 0x1 r11+ x2 r12+ ...+xn r1 n - Fehleri = DRi

âi=1

nFehleri =Min

âi=1

nFehleri = Min


dE zum Startzeitpunkt

Grün < =3

3 < Gelb < 8

Rot > 8


Nach einem Monat ...

Grün < =33 < Gelb < 8Rot > 8


Nach zwei Monaten ...

T = 3

Grün < =33 < Gelb < 8Rot > 8


Nach drei Monaten ...

Grün < =33 < Gelb < 8Rot > 8


Nach vier Monaten ...

Grün < =33 < Gelb < 8Rot > 8


dE nach fünf Monaten

Grün < =33 < Gelb < 8Rot > 8


Spektrum 380 - 730 nm

10

20

301

2

3

4

5

6

0

1

2

10

20

30

Änderung der Strahlungsverteilung Sλeiner Leuchtstoffröhre über 5 Monate

Zeit 1 Eh = 1Monat


dE zum Startzeitpunkt

Grün < =3

3 < Gelb < 8

Rot > 8

Weißfeld der Regelung


dE nach 5 Monaten Betriebszeit

Weißfeld der Regelung

Grün < =3

3 < Gelb < 8

Rot > 8


dE nach fünf Monaten im Vergleich

Mit Regelung

Ohne Regelung


Vergleich dE als Histogramme

1.079261.4634110.8695

2.5 5 7.5 10 12.5 15

50

100

150

200

2.5 5 7.5 10 12.5 15

50

100

150

200

2.5 5 7.5 10 12.5 15

25

50

75

100

125

150

175

5 10 15 20 25 30 35

5

10

15

20

25

5 10 15 20 25 30 35

5

10

15

20

25

30

5 10 15 20 25 30 35

5

10

15

20

25

2.5 5 7.5 10 12.5 15

50

100

150

200

2.5 5 7.5 10 12.5 15

50

100

150

200

2.5 5 7.5 10 12.5 15

50

100

150

200

2.5 5 7.5 10 12.5 15

50

100

150

200

2.5 5 7.5 10 12.5 15

50

100

150

200

2.5 5 7.5 10 12.5 15

50

100

150

200







Stützgitter



Firewire


Camera Link


Online vom gerätespezifischen Farbraum in einen Normfarbraum

?


1. Lutherbedingung kann von den Sensoren nicht erfüllt werden

2. Beleuchtung ist nicht normgerecht

ICC-Profile INTERNATIONAL COLOR CONSORTIUM

ISO 15076

Warum Anpassung des Farbraumes?


KamerainterneCMM

Farbtransformation über 3D-Lut

FPGA-Implementierung der trilinearen Interpolation für kleine dE

(42 Multiplikationen und 42 Additionen pro Ausgangspixel)

Skalierbar in Genauigkeit und Geschwindigkeit


Vom Referenzscan zur Onlinekorrektur

ICC kompatibles Profilierungsprogramm

ICC-Profil

chromasens HSI-Format

Umsetzung im FPGA

The Color Matchíng Machine

(CMM)







Stützgitter



Firewire


Camera Link


Das Rechenwerk 1

Korrektur der LinsenfehlerStufenlose Interpolation/ReduktionSchärfekorrektur

werden in einem Schritt im FPGAals Faltungsoperation ausgeführt

=>stabiles numerisches Verhalten

=>definierter Durchsatz

ZBT – SRAM

ZBT – SRAM

ZBT – SRAM

Daten von der Vorverarbeitung

Definition der Korrekturparameter mit

Mathematica / Matlab

chromasens HSI-Format

Zur Farbraumkonvertierung


Das Rechenwerk 2

Nn

ndynbigy

Mm

mdxmbigxmqxnqyqpxzyzzp

0,*

0,*,,

Eine zum Patent angemeldete Implementierung im FPGA ermöglicht einen optimalen Kompromiss zwischen Größe des Filtermaske und des Durchsatzes bei gegebenen Hardwareressourcen.

Dieses Verhältnis kann für verschiedene Betriebsarten ohne Umprogrammierung geändert werden

Formulierung der Interpolation als Faltungsoperation:

Damit können hochwertige Algorithmen wie die Lanzcos-Interpolation eingesetzt werden.


Das Geschäftsziel

Geschäftsziel:

Schwerpunkt:

Chromasens konzipiert, entwickelt und liefertBildaufnahme – und Bildverarbeitungssysteme, die zur Erfassung, Analyse und Reproduktion der jeweiligen Vorlagen geeignet sind.

Der technische Fokus liegt dabei auf hochwertigen und mehrkanaligen Kamera- und Verarbeitungssystemen


Die Kooperationspartner

• BMBF / AiF, University Magdeburg • University Chemnitz

• Deutsches Forschungszentrumfür künstliche IntelligenzDFKI Kaiserslautern

• Sensovation AG

Produkt-/ Lösungsangebot:

Dienstleistungen:

Forschungsprojekte:

Service:

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