GigE Vision steht für "Gigabit Ethernet for Machine Vision" und definiert einen Schnittstellen-Standard aus der industriellen Bildverarbeitung, der den einfachen Anschluss von Industriekameras an vorhandene Netzwerksysteme ermöglicht. Die Nutzung des Gigabit-Ethernet-Standards und die Kommunikation über TCP/IP bilden die Voraussetzung für GigE Vision. Ziel ist die größtmögliche Kompatibilität zwischen Kamera-, Hard- und Softwareherstellern. GigE Vision als Schnittstellen-Standards zwischen industrieller Kamera und PC besitzt derzeit eine höhere Popularität als die älteren Standards wie IEEE 1394 oder USB. Der mögliche Migrationspfad in Richtung 10-Gigabit-Ethernet ist sicher ein weiterer Grund dafür.

Der GigE Vision-Standard verweist auf die allgemein gültige Softwareschnittstelle GenICam und die Geräte teilen der generischen Software ihre Funktionen mit. Die dafür verwendete Beschreibungssprache ist XML. Der GigE Vision Standard definiert die automatische Anmeldung der Komponenten im Netz, die Zuordnung der IP-Adressen, die Konfiguration und Steuerung der Digitalkamera und die verbindungsorientierte Datenübertagung mittels GVCP-Protokoll.

Die Vorteile von GigE Vision liegen in der Austauschbarkeit der Hardware und
im industriellen Ansatz. Die Bildverarbeitung kann dadurch preiswerte Kamera-Komponenten benutzen, ebenso wie die bekannten Verkabelungskomponenten von Gigabit-Ethernet. Mit der Datenrate von Gigabit-Ethernet kann ein Datendurchsatz von ca. 100 MB/s erreicht werden. Da es sich bei Gigabit-Ethernet um einen IEEE-Standard handelt, können Kameras unterschiedlicher Hersteller für Streaming und für industrielle Bildverarbeitung eingesetzt werden. Die überbrückbare Entfernung beträgt 100 m, was mit den vorher genannten Schnittstellen nur schwer oder gar nicht über TP-Kabel realisierbar war.

Aufgabenstellung

In der Bildverarbeitung ist der Einsatz von Windows-Betriebssystemen unumgänglich, weil die meisten Anwendungsprogramme Windows vorgeben. Sollen jedoch hochauflösende Bilder wie z.B. Aufnahmen einer GigE Vision kompatiblen Kamera zeitkritsch auf einem PC verarbeitet werden, sind mehrere Kameras angeschlossen oder werden weitere Programme zeitgleich ausgeführt, benötigt man eine Echtzeit-Erweiterung für Windows, denn der Windows-Timer wird ungenau, Datenpakete fallen teilweise aus oder treffen erheblich verzögert ein.

Die Lösung ist eine Echtzeit-Funktionsbibliothek, mit der die Daten direkt vom Gerät auf die Kernel-Ebene übertragen werden, wo sie in einer unabhängigen Echtzeit-Multitasking-Umgebung zeitkritisch verarbeitet werden.

Die Kithara »RealTime Suite« umfasst über 20 verschiedene Module zur hardwarenahen Programmierung, enthält hochgenaue Echtzeit-Timer, unterstützt Intel- und Realtek-Ethernet-Karten und stellt Echtzeit-CAN, EtherCAT Master und Profibus Master zur Verfügung, um bisherige Feldbussysteme schneller, einfacher und zeitkritischer zu automatisieren, denn die Leistungsfähigkeit heutiger PC ist ausreichend für PC-basierte Echtzeit-Lösungen.