Auf dem Laufenden bleiben

Ich möchte über neueste Entwicklungen beim EMVA 1288 Standard und den Vermessungsgeräten informiert werden.

AEON hat reichhaltige Erfahrung in der Charakterisierung von Kameras und Bildsensoren für industrielle und wissenschaftliche Anwendungen, insbesondere in der Vermessung gemäß dem internationalen Standard EMVA 1288 der European Machine Vision Association (EMVA). Auf dieser Erfahrung basieren die folgenden Angebote:

Messungen als Dienstleistung

Mit unseren Messeinrichtungen können wir eine detaillierte Charakterisierung von Kameras und Bildsensoren gemäß EMVA 1288, aber auch darüber hinaus, vornehmen. Entsprechend den tatsächlichen Anforderungen kann der Kunde aus verschiedenen Messpaketen auswählen, die den gesamten Standard EMVA 1288 oder auch nur einen Teil davon abdecken. Wenn Wünsche über EMVA 1288 hinaus bestehen, fordern Sie uns. Was immer Sie über Ihre Kamera wissen möchten – wir können es messen.

Messsysteme

Mit AEONs Messsystemen können Messungen gemäß EMVA 1288 schnell, einfach und kostengünstig durchgeführt werden. Wenn Sie häufig messen möchten, weil Sie entweder selbst Kameras oder Bildsensoren entwickeln oder weil Sie Kameras oder Bildsensoren für Ihre Anwendung evaluieren wollen, bieten Ihnen die „schlüsselfertigen“ Messsysteme von AEON alles bis zur automatischen Messprotokollerzeugung, was Sie sonst umständlich und zeitraubend oder mit reduziertem Funktionsumfang selbst erledigen müssten.

Schulungen

Im Rahmen des Schulungsprogramms von AEON gibt es eine Schulung zum Thema Charakterisierung von Kameras und Bildsensoren gemäß EMVA 1288. Normalerweise werden die Schulungen auf Deutsch oder Englisch in AEONs Schulungsräumen gehalten. Auf Anfrage sind aber auch hausinterne Schulungen beim Kunden möglich.

Beratung

Über die bisher genannten Angebote hinaus bieten wir auch Beratung bezüglich der Charakterisierung von Kameras und Bildsensoren gemäß EMVA 1288. Wenn Sie für Ihren Erfolg AEONs Expertise nutzen möchten, sprechen Sie uns bitte an.

Internationaler Standard EMVA 1288

  •   Linearität, Empfindlichkeit, Rauschen
  •   Inhomogenität (DSNU, PRNU)      
  •   Dunkelstrom            
  •   Spektrale Empfindlichkeit      
  •   Defekte Pixel                                
  •   ...und mehr

Die passende Kamera oder den passenden Bildsensor für eine gegebene Anwendung auszuwählen, ist oft eine herausfordernde Aufgabe. Die Datenblätter der Hersteller sind schwer vergleichbar. Häufig fehlt auch wesentliche Information und der Anwender ist gezwungen, selbst einen kostenverursachenden Vergleich durchzuführen, der im ungünstigen Fall nicht einmal alle benötigten Informationen liefert. Hier setzt der internationale Standard EMVA 1288 an. Er erzeugt Transparenz und Objektivität durch die Festlegung sowohl zuverlässiger und genauer Messmethoden als auch einheitlicher Richtlinien zur Datenpräsentation und macht damit den Vergleich von Kameras und Bildsensoren sehr viel einfacher.

Der Standard wird erarbeitet von einer Arbeitsgruppe mit Vertretern führender Kamera- und Bildsensorhersteller, Distributoren und wissenschaftlicher Institute. Die erste Version des Standards wurde offiziell im August 2005 veröffentlicht. Die aktuelle Version kann von der Website www.emva.org kostenlos heruntergeladen werden.

EMVA 1288 ist damit die Grundlage für eine objektive Beurteilung von Kameras und Bildsensoren geworden. Der Standard charakterisiert die Komponenten streng nach physikalischen Parametern. Er betrachtet die Kamera ohne Optik und führt objektive Kriterien für die Beurteilung der Empfindlichkeit, der Linearität, des Rauschens, der spektralen Empfindlichkeit, des Dunkelstroms, der Homogenität des Sensors und defekter Pixel ein.

Wenn Sie sich für den Standard interessieren, könnten Ihnen unsere Angebote rund um EMVA 1288 helfen, den Standard besser zu verstehen und effizient zu nutzen:

Schulungen zu EMVA 1288

Dienstleistungen

Für Vermessungen von Kameras und Bildsensoren gemäß dem Standard EMVA 1288 hat AEON vier Standardmesspakete geschnürt, aus denen je nach Bedarf ausgewählt werden kann. Alle Messungen werden ohne Objektiv durchgeführt.

Messpakete

Messpaket 1m: Basismesspaket für monochrome Kameras/Bildsensoren

Dieses Paket enthält für einen monochromen Bildsensor alle erforderlichen Messungen gemäß EMVA 1288, die bei Raumtemperatur durchgeführt werden können.

Ohne Bestrahlung:
  • Dunkelrauschen
  • Inhomogenität des Dunkelsignals (DSNU)
  • Dunkelstrom
Monochrome Messungen mit einer kalibrierten, homogenen Lichtquelle bei einer Wellenlänge von standardmäßig 530 nm:
  • Linearität: digitaler Grauwert als Funktion der Bestrahlungsstärke
  • Rauschen: zeitliches Rauschen als Funktion des Grauwerts
  • Inhomogenität der Photoempfindlichkeit (PRNU)
  • absolute Empfindlichkeit (Quantenausbeute)
  • Charakterisierung defekter Pixel

Messpaket 1c: Basismesspaket für Farbkameras/-bildsensoren

Es werden die gleichen Messungen wie bei Paket 1m durchgeführt, jedoch bei drei Beleuchtungsfarben. Neben grünem Licht mit 530 nm wird auch noch blaues Licht mit 465 nm und rotes Licht mit 625 nm verwendet.

Messpaket 2: Temperaturabhängigkeit des Dunkelstroms

Dieses Paket ist ebenso Teil des Standards EMVA 1288. Es wird der Dunkelstrom bei verschiedenen Umgebungstemperaturen innerhalb des für die Kamera spezifizierten Betriebsbereiches gemessen.

Messpaket 3: Temperaturabhängigkeit

In Erweiterung des Standards EMVA 1288 werden alle Messungen des Messpakets 1m bzw. 1c bei verschiedenen Umgebungstemperaturen innerhalb des für die Kamera spezifizierten Betriebsbereiches gemessen.

Messpaket 4: Spektrale Empfindlichkeit

Es wird die absolute spektrale Empfindlichkeit (Quantenausbeute) von UV (210 nm) bis zum nahen Infrarot (1050 nm) gemessen. Die Bandbreite (FWHM) des auf den Bildsensor auftreffenden Lichts beträgt etwa 10 nm, die Schrittweite zwischen den Messpunkten 2 nm.

Voraussetzungen

Objektivanschlüsse:

C-Mount, CS-Mount, Nikon F

Andere Anschlüsse sind auf Anfrage möglich.

Maximale Bildsensordiagonale:

Die maximale Bildsensordiagonale für homogene Bestrahlung beträgt 105 mm.

Kameraschnittstellen:

Camera Link, Camera Link HS, CoaXPress, USB3 Vision, GigE Vision

Andere Schnittstellen sind auf Anfrage möglich.

Gemäß EMVA 1288 abgeleitete Kameraparameter

  • absoluter Verstärkungsfaktor
  • absolute Empfindlichkeitsschwelle
  • Sättigungskapazität
  • maximales Signal-Rausch-Verhältnis
  • dynamischer Bereich
  • Linearität
  • Quantenausbeute
  • Dunkelrauschen
  • räumliche Inhomogenität des Dunkelbildes (dark signal nonuniformity, DSNU) und der Sensorempfindlichkeit (photoresponse nonuniformity, PRNU)

Dokumentation der Messergebnisse

Alle Messergebnisse einschließlich Diagrammen, Tabellen und Bilder werden in einem Bericht im PDF-Format zusammengefasst. Der Bericht stellt ein Datenblatt im Sinne von EMVA 1288 dar. Zusätzlich werden Daten in maschinenlesbaren CSV-Dateien zur Verfügung gestellt und alle Diagramme und Bilder des Berichts auch als Einzeldateien geliefert.

Über den aktuellen Standard EMVA 1288 hinaus

Unsere Messeinrichtungen lassen auch Messungen zu, die vom aktuellen Standard EMVA 1288 nicht behandelt werden:

  • monochrome Messungen bei anderen Wellenlängen und mit weißem Licht
  • Messungen von nichtlinearen und HDR-Kameras
  • Messung der Modulationstransferfunktion (MTF) von Bildsensoren und Objektiven
  • und mehr...

Kameravermessung - Bitte sprechen Sie uns an:

Messsysteme AEON Camera Calibrator (ACC)

September 2019
ACC4

AEON Camera
Calibrator ACC4

EMVA-1288-Messungen jetzt noch

  • - einfacher
  • - schneller
  • - flexibler
  • - günstiger

mit dem neuen, kompakten ACC4
für C- und S-Mount-Kameras
VIS-NIR- und SWIR-Modelle

Akkurate Messungen gemäß EMVA 1288 einfach und erschwinglich

AEON bietet anpassbare Messsysteme in zwei Größen, eines für Standardsensorgrößen und das andere für Sensordiagonalen bis zu 80 mm. Beides sind modulare, schlüsselfertige Systeme mit nach Kundenwunsch konfigurierbaren LED-Lichtquellen und vollständiger, auf Microsoft Windows laufender Mess- und Auswerte-Software, welche auf AEONs mächtigem Bildverarbeitungspaket heurisko basiert.

Eine Entwicklerlizenz für heurisko gehört zum Lieferumfang. Alle Messungen werden nach einer interaktiven Konfiguration der Messungen und einiger Kameraparameter vollautomatisch durchgeführt.

Anschließend kann ein Datenblatt entsprechend dem Standard EMVA 1288 generiert werden. Stapelverarbeitung und Integration der Software in anderen Software-Umgebungen sind möglich.

Hauptmerkmale

Typ ACC2 ACC4
größte Sensor­diagonale 80 mm 18 mm (1,1“-Sensor)
Standard­kamera­anschlüsse S, CS, C, Nikon F
weitere auf Anfrage
S, CS, C
Lichtquelle LEDs, gepulst oder stromgeregelt
4 oder 8 Farben, zwei Leistungsstufen
Ø 84mm
austauschbar
LEDs, gepulst oder stromgeregelt
4 Farben, eine Leistungsstufe
Ø 21 mm
nicht austauschbar
  Sonderausführung auf Anfrage (z.B. HDR-Modul: 1 Farbe mit 3 Leistungsstufen) Sonderausführung auf Anfrage
Wellenlängen Standard
4 Farben: 470, 530, 625, 850 nm
8 Farben: 365, 405, 470, 530, 625, 725, 850, 940 nm

andere Wellenlängenkombinationen auf Anfrage (Bereich 365 - 1050 nm)
Standard
VIS-NIR: 470, 520, 630, 850 nm
SWIR: 1050, 1200, 1300, 1550 nm

andere Wellenlängenkombinationen auf Anfrage
Kalibrierung interne Fotodiode zur Messung der Bestrahlungsstärke wie bei ACC2
zur Erhöhung der Dynamik Gewinde M82 für Neutralfilter Schublade für das einfache Einsetzen eines Neutral- oder Polarisationsfilters
Abmessungen (L x B x H) 900 x 130 x 140 mm 297 x 79 x 70 mm
Steuerschnittstelle USB 2.0 USB 2.0
Externe Spannungsversorgung 24 VDC Keine (5 VDC, 450 mA via USB)

Messungen

Die ACC-Systeme führen alle von EMVA 1288 nach der aktuell gültigen Version erforderlichen Messungen durch.

Nicht gemessen werden die Temperaturabhängigkeit des Dunkelstroms und die spektrale Abhängigkeit der Quantenausbeute. Diese werden vom Standard als optional betrachtet, da sie eigene Messeinrichtungen erfordern und damit den Aufwand erheblich erhöhen würden.

Linearität, Rauschen und Empfindlichkeit

Gemäß dem Standard werden diese Messungen normalerweise für monochrome Bildsensoren mit grünem Licht und für Farbbildsensoren mit blauem, grünem und rotem Licht bei mindestens 50 Bestrahlungsstärken und bei Dunkelheit vorgenommen.

Interessieren die Kameraeigenschaften bei anderen Wellenlängen, kann ein ACC auch mit diesen Farben ausgestattet werden.

Räumliche Inhomogenitäten

Bei nur wenigen Bestrahlungsstärken werden jeweils für jedes Pixel der mittlere Grauwert und seine Varianz von mindestens 100 Bildern berechnet. Diese Daten enthalten nur noch geringes zeitliches Rauschen und ermöglichen, die räumlichen Inhomogenitäten des Dunkelbildes und der Empfindlichkeit des Bildsensors zu messen.

Dunkelstrom

Der Dunkelstrom wird ohne Bestrahlung mit Hilfe der Aufnahme mehrerer Bilder bei mindestens sechs verschiedenen Belichtungszeiten bestimmt.

Abgeleitete Parameter und Datenblatt

Aus diesen Messungen werden folgende Parameter abgeleitet:

  • absoluter Verstärkungsfaktor
  • absolute Empfindlichkeitsschwelle und Sättigungskapazität
  • maximales Signal-Rausch-Verhältnis
  • Dunkelrauschen
  • Dynamik
  • Nichtlinearität
  • räumliche Inhomogenität des Dunkelbildes (dark signal nonuniformity, DSNU) und der Sensorempfindlichkeit (photoresponse nonuniformity, PRNU)
  • Quantenausbeute bei den im Gerät vorhandenen Wellenlängen

Alle Messergebnisse werden als Diagramme im PDF-Format, Tabellen im CSV-Format und als Bilder der DSNU und PRNU im PNG-Format gespeichert. Außerdem werden alle wichtigen Zwischenergebnisse für wiederholte Auswertungen gespeichert. Aus diesen Daten kann automatisch ein standard-konformes Datenblatt generiert werden.

Hardware

Der ACC ist ein modulares optisches System, das im Folgenden kurz beschrieben wird. Vergleiche dazu auch obige Tabelle.

Das modulare System besteht aus einem Zylinder mit austauschbaren optischen Elementen, unter anderem einer homogenen Lichtquelle an einem Ende und einem Standardobjektivanschluss wie Nikon F-Mount, C-Mount oder M72 am anderen Ende. (Aus Sicht der Kamera hat der ACC einen Anschluss wie ein Objektiv.) Die Länge des Zylinders wird gemäß EMVA 1288 durch die Vorschrift Abstand des Bildsensors von der Lichtquelle gleich 8 mal Durchmesser der Lichtquelle bestimmt. Das System ist lichtdicht und erfordert deshalb keine Maßnahmen zur Abdunkelung und keinen weiteren Staubschutz.

Alle Lichtquellen bestehen aus LEDs mit Stromregelung. Der Sollwert des Stroms wird mit einem 12-Bit-DAC vorgegeben. Die Bestrahlung des angeschlossenen Bildsensors kann entweder über den LED-Strom bei fester Belichtungszeit, über die Belichtungszeit bei festem LED-Strom oder durch Pulsen der Lichtquelle variiert werden. Die ersten beiden Methoden machen das Messen einfach, da man ohne Triggerung auskommt. Die Kamera muss dann nur zur Bildaufnahme mit dem Computer verbunden werden.

Der ACC wird über eine USB-Verbindung mit dem PC gesteuert.

Kameraschnittstellen

  • GigE Vision und USB3 Vision über eBUS SDK von Pleora
  • GigE Vision und USB3 Vision über mvIMPACT Aquire von Matrix Vision
  • GigE Vision und USB3 Vision über BGAPI2 von Baumer
  • Alle Kameras von Imaging Development Systems (IDS) über deren uEye
  • Alle Kameras von Basler über deren pylon
  • Camera Link, Camera Link HS und CoaXPress
  • und GigE Vision über Framegrabber von Silicon Software
  • Camera Link über Sapera LT von Teledyne Dalsa
  • CoaXPress über Coaxlink von Euresys
  • Kameras von PCO

Die Unterstützung anderer Schnittstellen und SDKs kann leicht über die generische Schnittstelle für Datenerfassung von heurisko in Form einer DLL ergänzt werden. Manche Unterstützung, insbesondere für Bildsensor-Evaluierungsboards, kann auch auf Skriptbasis mit wenigen Code-Zeilen realisiert werden. Sprechen Sie uns an.

Messsysteme ACC - Bitte sprechen Sie uns an: