Flexible Bildverarbeitungskonzepte
ELTEC setzt auf FPGA-basierte Lösungen
Mainz, 16. Juni 2008 - Die Bildverarbeitungskomponenten der ELTEC Elektronik
AG basieren seit Jahren auf FPGAs. Zuerst wurden die Bus-Interfaces und die
Kamera-Anschlusstechnik in FPGAs implementiert. Die neuesten Projekte
realisieren zusätzlich auch die Applikation - zumindest die entsprechende
Vorverarbeitung. Seine Kernkompetenz setzt ELTEC u.a. bei der Realisierung der
Bus-Schnittstellen für PCI, PCI-X und PCI Express auf Basis von IP-Cores, der
Bildvorverarbeitung zur Kennlinienkorrektur von Sensorik, Implementierung von
Framegrabbern direkt auf Motherboards als Teil der Sensorik und dem Aufbau von
großen Referenz-Bildspeichern mit SO-DIMMs im Multi-MByte-Bereich ein. Dabei
werden Komplexitäten von bis zu 1 Million Gatter-Äquivalenten, Pixelraten von
bis zu 100 MP/s pro Kanal und der Anschluss von bis zu 16 Kameras parallel
unterstützt.
Wenn jedes einzelne
Pixel eines großen Bildes demselben Algorithmus unterworfen werden soll, ist
Vorverarbeitung in Hardware immer noch die einzige Möglichkeit. Dafür kommen
heute fast nur noch FPGAs in Frage. ELTEC hat Erfahrung mit FPGAs aller
führenden Hersteller, so dass immer die am besten passenden Komponenten
ausgewählt werden können. Entwickelt wird in VHDL, was sicherstellt, dass die
resultierende Firmware portabel über die Herstellergrenzen hinweg bleibt.
Bisherige Implementierungen decken sowohl ikonische Verarbeitung
(Bildverbesserung) wie auch Fehlerkorrekturen ab.
Heutige PCs setzen komplett auf schnelle
Standard-Busse: PCI ist nun schon seit Jahren die Basis aller PCs, für Server
gab es zwischenzeitlich als leistungsfähigere Variante PCI-X (parallel wie PCI,
aber schneller und breiter). Jetzt ist jedoch PCI Express als erster serieller
Bus dabei, seine Vorgänger abzulösen.
PCI und PCI-X sind schon seit Jahren gut in
FPGAs zu realisieren. ELTEC setzt hier auf verifizierte IP-Cores von
spezialisierten Anbietern. Für die Bildverarbeitung sind dazu aber immer noch
FIFOs und DMA-Controller nötig, der IP-Core allein ist nicht ausreichend. Die
neueste Generation von FPGAs enthält die seriellen Interfaces mit
GHz-Geschwindigkeiten gleich auf dem Chip, so dass sie direkt für PCI Express
geeignet sind. Mit passenden IP-Cores und proprietärer DMA-Logik ergibt sich
damit die für Bildverarbeitung nötige Funktionalität. PCI Express kann dabei mit
x1, x4 und x8 Lanes, je nach gewünschter Bandbreite, realisiert werden.
Mit Hilfe der FPGAs können auch die
unterschiedlichsten Kamera-Schnittstellen (analog, LVDS parallel, LVDS seriell,
Fiber-optisch, Netzwerk-basiert), kundenspezifische Framegrabber, Interfaces zum
Einbau in Kameras, gesicherte Übertragungs-Protokolle und die Framebuffer-Grafik
effizient und flexibel implementiert werden. Auch interne FIFOs zur Entkopplung
der Datenströme sowie ein effizienter DMA-Controller lassen sich in FPGAs ideal
realisieren
ELTEC nutzt modernste
FPGA-Technologien nicht nur für sein Standard-Portfolio an
Bildverarbeitungs-Produkten, sondern auch für kundenspezifische,
maßgeschneiderte Lösungen in anderen Bereichen.
Fon
