Moderne Embedded-Prozessoren wie die i.MX 8M-Serie von NXP sind mit Image Signal Prozessoren – kurz ISPs – ausgestattet. Sie werden oft auch als Image Prozessoren oder Image Processing Units (IPUs) bezeichnet und sind speziell für die schnelle und effiziente Aufbereitung von Kameradaten konzipiert.
Optimal genutzt werden die Bildverarbeitungs-Einheiten, wenn die Vorverarbeitung der Sensordaten auf die Endanwendung und das individuelle optische System angepasst werden.
Dafür bietet PHYTEC als NXP Platinum Partner und eines der ersten Unternehmen überhaupt einen ISP-Kalibrierungsservice für seine Projektkunden mit i.MX 8M Plus an. In diesem Blog-Beitrag zeigen wir Ihnen, welche Vorteile das bietet und wie Sie damit schnell und effizient zum individuell abgestimmten Vision-System kommen.
Die beiden IPSs der i.MX 8M Plus Prozessoren können umfangreiche Vorverarbeitungen übernehmen – von der Bayer-Konvertierung (auch Demosaicing genannt) zum Errechnen von vollständigen RGB-Farbinformationen für jedes Pixel aus den Daten von Einchip-Farbsensoren (siehe Bild 1) über Black-Level-Kalibrierung und Rauschreduzierung bis hin zu Belichtungssteuerung, Weißabgleich und Farbkalibrierung.
Bild 1: Bayer-Konvertierung von Sensor-Rohdaten
Defekte Sensorpixel und optische Abbildungsfehler wie zum Beispiel Randabschattungen und Verzerrungen können ebenfalls mit Hilfe der ISPs korrigiert werden. Das ermöglicht ebenso effiziente wie kostengünstige Embedded Designs: Die Features der Prozessoren werden optimal ausgenutzt und die Bildverarbeitung in den ISPs ist optimal auf den Hauptprozessor abgestimmt.
Damit bleibt dessen Rechenleistung frei für die Endanwendung – anders als bei Systemen, die Bild-Vorverarbeitungen per Software auf dem Prozessor durchführen. Zudem können für die Bilderfassung kleinere und kostengünstigere Embedded Kameras ohne eigene Chips für die Aufbereitung der Rohdaten eingesetzt werden. Separate ISPs sind in der Regel außerdem teurer und müssen aufwendig in das Design integriert werden.