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KI-Bildverarbeitungsprüfung: Wenn sieben Kameras eine Produktionslinie überwachen

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Industrielle KI-Rechenleistung für die visuelle Inspektion mit mehreren Kameras

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Die KI-basierte Bildinspektion entwickelt sich von der Erkennung mit einer einzigen Kamera hin zur Inspektion mit mehreren Kameras über gesamte Produktionslinien hinweg. Mehrere Arbeitsstationen, Blickwinkel und hochauflösende Kameras erfassen nun gleichzeitig Bilddaten, während KI-Modelle in Echtzeit Fehler prüfen, die Positionierung verifizieren und die Produktqualität überwachen.

Bei modernen Bildverarbeitungssystemen geht es bei der Auswahl der richtigen Edge-KI-Plattform nicht nur um Rechenleistung. Kameraschnittstellen, Netzwerkbandbreite, lokale KI-Inferenz, Speicher, Einbauraum und industrielle Zuverlässigkeit wirken sich alle direkt auf die Inspektionsleistung aus.

Auf der VISION 2026 wird Estone Technology Edge-KI-Computing-Plattformen vorstellen, die für anspruchsvolle KI-Bildverarbeitungs- und Mehrkamera-Prüfanwendungen entwickelt wurden.

KI-Bildverarbeitungsinspektion mit mehreren Kameras an einer Produktionslinie

Stellen Sie sich eine Elektronik-Montagelinie vor, die SMT, Bestückung, Löten, Montage und Endkontrolle umfasst. Entlang der gesamten Linie können GigE-Kameras installiert werden: Eine führt die Inspektion der Lötstellen durch, eine andere überprüft die Positionierung der Bauteile, während weiter stromabwärts gelegene Kameras die Ausrichtung und die abschließende optische Prüfung übernehmen.

An einigen Stationen kommen möglicherweise zwei Kameras zum Einsatz, um dasselbe Produkt aus verschiedenen Blickwinkeln zu prüfen. Insgesamt können sieben oder mehr Kameras gleichzeitig betrieben werden.

Bei dieser Art der KI-Bildverarbeitungsprüfung mit mehreren Kameras muss jedes Bild lokal innerhalb des Produktionszyklus verarbeitet werden. Eine unzureichende Anzahl an Netzwerkanschlüssen erfordert zusätzliche Switches, während eine unzureichende KI-Leistung zu Verarbeitungswarteschlangen führen und die Latenz bei der Prüfung erhöhen kann.

Der Estone NPC-7522 bietet 7× RJ45-Anschlüsse, darunter 5× Gigabit-Ethernet und 2× optionale 2,5G/5G/10GbE-Anschlüsse, sowie eine KI-Leistung von bis zu 2070 TOPS und 128 GB Speicher. Mehrere GigE-Kameras können daher direkt an einen Edge-KI-Computer angeschlossen werden, um die Bildverarbeitung lokal durchzuführen.

Für den Einbau in Schaltschränke bietet der auf dem NVIDIA Jetson AGX Orin basierende NPC-7312 6× GbE, bis zu 275 TOPS und eine DIN-Schienenmontage.Für die KI-Bildverarbeitungsprüfung in Produktionslinien ist das Prinzip einfach: Die Kameras anschließen, die KI-Modelle lokal ausführen und die Prüfung abschließen, ohne den Produktionszyklus zu verlangsamen.

Hochauflösende KI-Bildverarbeitungsinspektionen erfordern mehr Bandbreite

Die Anzahl der Kameras ist nicht immer die größte Herausforderung. In Anwendungen wie der Inspektion von Folien, Papier, Metallbändern und Oberflächen erzeugen Zeilenkameras kontinuierlich große Mengen an Bilddaten.

Hochauflösende Flachkameras stellen ähnliche Anforderungen. Wenn bei der KI-Bildinspektion winzige Kratzer, Risse, Verunreinigungen, Lötfehler oder andere kleine Unregelmäßigkeiten erkannt werden müssen, können Bilder mit höherer Auflösung und größere KI-Modelle den Bandbreiten- und Rechenbedarf erheblich erhöhen.

Der NPC-7552 kombiniert 2×10-GbE, 128 GB Speicher und bis zu 2070 TOPS und unterstützt damit schnelle Zeilenkameras sowie hochauflösende KI-Bildinspektion.

Hier deckt 10-GbE die Bandbreitenanforderungen der Kameras ab, der große Speicher unterstützt anspruchsvolle Bildverarbeitungsmodelle und die hohe KI-Rechenleistung ermöglicht lokale Inferenz in Echtzeit. Bei diesen Anwendungen kommt es nicht nur auf die Anzahl der Kameras an, sondern auch darauf, wie viele Daten jede Kamera erzeugt und wie komplex das KI-Prüfmodell ist.

GMSL2 für synchronisierte KI-Bildverarbeitung

Einige KI-Bildverarbeitungsstationen erfordern mehrere Kameras, um dasselbe Werkstück aus verschiedenen Blickwinkeln mit synchronisierten Belichtungszeiten zu erfassen. Gleichzeitig können begrenzter Einbauraum und große Abstände zwischen den Kameras die herkömmliche Netzwerkverkabelung erschweren.

GMSL2-Kameras bieten eine Alternative für die synchronisierte Bildverarbeitung mit mehreren Kameras, da sie Daten und Strom über Koaxialanschlüsse übertragen.

Der NPC-7522 verfügt über 2× Mini-FAKRA-Anschlüsse, die bis zu 8-Kanal-GMSL2 unterstützen, sowie über mehrere Ethernet-Schnittstellen und eine hohe KI-Rechenleistung.

Dadurch kann eine einzige Edge-KI-Plattform sowohl synchronisierte GMSL2-Kameras als auch GigE-Kameras verarbeiten. Für Produktionslinien, die unterschiedliche Kameratechnologien einsetzen, kann das KI-Bildverarbeitungssystem somit Kamerakonnektivität, Synchronisation und lokale KI-Inferenz in einer einzigen Plattform integrieren.

Edge-KI-Computer für verschiedene Bildverarbeitungsstationen

Nicht jede KI-Prüfstation benötigt sieben Kameras oder mehr als 2000 TOPS.

Für die Integration in industrielle Schaltschränke unterstützt der NPC-7312 die DIN-Schienenmontage, einen breiten Eingangsspannungsbereich von 9–36 V Gleichstrom sowie einen Betriebstemperaturbereich von -25 °C bis 60 °C. Dank dieser Eigenschaften eignet er sich für KI-Bildverarbeitungssysteme, die direkt in Produktionsanlagen installiert werden.

Kleinere Inspektionsstationen benötigen möglicherweise nur eine oder zwei Kameras für die Produktklassifizierung, Positionierung, Barcode-Erkennung, Anwesenheitserkennung oder einfache Fehlerprüfung.

Für diese Anwendungen bieten der NPC-7112 und der NPC-7212 2× GbE mit 20/40 TOPS bzw. 70/100 TOPS und stellen damit kompakte Edge-KI-Optionen für schlanke KI-Bildverarbeitungsprüfungen und Smart-Kamera-Anwendungen dar.

Der richtige Edge-KI-Computer sollte daher entsprechend der tatsächlichen Inspektionsaufgabe ausgewählt werden: Anzahl der Kameras, Kameraschnittstelle, Bildauflösung, Netzwerkbandbreite, Größe des KI-Modells, Inferenzgeschwindigkeit und Installationsumgebung.

Aufbau der Inspektion entlang der Produktionslinie

Zurück zu unserer Produktionslinie: Sieben Kameras überwachen gleichzeitig den Prozess. Einige prüfen Lötstellen, andere überprüfen die Positionierung der Bauteile und wieder andere prüfen das Endprodukt.

Die Bilder können nicht auf die Verarbeitung in der Cloud warten, und Inspektionsaufgaben dürfen nicht in eine Warteschlange gestellt werden, da dem Edge-Computer Netzwerkschnittstellen oder KI-Leistung fehlen. Jeder Kamerastream muss lokal verarbeitet werden, während die Produktionslinie mit der erforderlichen Taktzeit weiterläuft.

Beim Aufbau eines effektiven KI-Bildverarbeitungssystems geht es daher nicht einfach darum, einen Industrie-PC durch einen schnelleren Computer zu ersetzen. Es erfordert eine Edge-KI-Plattform, die mehrere Kameras verbinden, hochauflösende Bilddaten verarbeiten, KI-Bildverarbeitungsmodelle lokal ausführen und sich zuverlässig in die Produktionsumgebung integrieren lässt.

Treffen Sie Estone Technology auf der VISION 2026 und entdecken Sie unsere neuesten Edge-KI-Computing-Lösungen für KI-Bildverarbeitung, Multi-Kamera-Bildverarbeitung, automatisierte visuelle Inspektion, Zeilenabtastung sowie industrielle Automatisierung.