Stereosehen mit hybriden Signalverarbeitungschips

Ein neu entwickeltes Bildaufnahme- und -verarbeitungssystem kann das menschlische Binokularstereosehen bei ultrahohen Geschwindigkeiten emulieren. Das wird durch die Verwendung eines neuartigen hybriden Signalverarbeitungschips erreicht, der im Rahmen des EU-finanzierten DICTAM-Projekts entwickelt wurde.

Das Bi-i Stereosehgerät ist Ergebnis des Projekts „Dynamic Image Computing Using Tera-speed Analogic Visual Microprocessors“ (DICTAM) und nutzt zwei neue Prozessoren, die 10.000 Bilder pro Sekunde aufnehmen und verarbeiten können. Die Prozessoren basieren auf einer innovativen Kombination von analogen und digitalen Schaltkreisen.

Analoge Systeme betrachten Signale als ständig verändernde Werte wie das zum Beispiel bei den variierenden Strömen in Schaltkreisen der Fall ist. Digitale Prozessoren hingegen messen diese wechselnden Werte zu bestimmten Zeitpunkten und bearbeiten die erzielten Ziffernfolgen. Mit den neuen Chips, die als ACE16K Focal Plane Array Sensor and Processor bezeichnet werden, soll eine neue Klasse von einzigartigen High-Speed-Bildverarbeitungssystemen eingeführt werden, indem diese zwei Technologien in einem Gerät kombiniert werden.

Die neue Bildverarbeitungsarchitektur verwendet ein hochmodernes Analog-/Digital-Design und kann damit die von eingebetteten optischen Sensoren abgeleiteten analogen Bildsignale direkt bearbeiten. Auf dem gleichen Chip und dem gleichen Siliziumsubstrat sind digitale Verarbeitungseinheiten miteinander verbunden, die Bildabtastung, Parallelverarbeitung und Speicherfunktionen umfassen.

Durch den hybriden Ansatz sind keine externen Reize oder Schaltkreise mit Analog-Digital-Umsetzung nötig. Die Chips werden innerhalb des Binokularstereosehsystems durch nur zwei weitere Prozessoren miteinander kombiniert, von denen einer zur Steuerung und einer zur Kommunikation dient.

Im Bereich von beweglichen Bildern zeigen sich viele mögliche Anwendungsbeispiele, darunter die dynamische Bildcodierung und -komprimierung in Echtzeit, Überprüfung der Videoechtheit und Integrität sowie die visuelle Überprüfung für automatisierte Produktionen.

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Akos Zarandy
Hungarian Academy of Science
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