Komplettlösung für die maschinelle Bildverarbeitungsprüfung von 3,5-Zoll-SBCs mit Intel Core-Prozessoren der 12./13. Generation
1. Positionierung der Lösung
Durch die Nutzung der Hardware-Stärken des Boards, darunter 4 Gigabit-LAN-Anschlüsse, 4 USB-3.2-Hochgeschwindigkeitsschnittstellen, die hohe Rechenleistung von Intel Core-Prozessoren der 12./13. Generation, bis zu 32 GB DDR5-Speicher, zwei unabhängige Display-Ausgänge, Mehrkanal-COM/GPIO-Steuerung und Weitbereichs-Stromversorgung, fungiert dieser Einplatinencomputer als zentrale Recheneinheit für komplette Bildverarbeitungssysteme. Er deckt den gesamten Workflow von der Bilderfassung über die algorithmische Bilderkennung und logische Auswertung bis hin zur Geräteanbindung ab und unterstützt so die kontinuierliche Qualitätskontrolle rund um die Uhr in Produktionslinien.
Typische Anwendungsszenarien
AOI-Inspektion elektronischer Bauteile, Dimensionsmessung von Präzisionsteilen, Erkennung von Oberflächenfehlern, Barcode- und QR-Code-Erkennung, Prüfung der Verpackungsintegrität, bildbasierte Logistiksortierung.
2. Vollständige Hardwarekonfigurationsliste
2.1 Core Host (3,5-Zoll-Industrie-Einplatinencomputer)
- Prozessor: i5-1335U / i7-1355U
Für Bildverarbeitungsprojekte werden Multi-Core-Modelle mit hoher Turbo-Leistung bevorzugt, um eine stärkere parallele Bildverarbeitungskapazität zu erzielen. - Speicher: 16 GB / 32 GB DDR5 4800 MHz SO-DIMM-Steckplatz, unerlässlich für das Zwischenspeichern von hochauflösenden Bildern von mehreren Kameras.
- Speicher: M.2 NVMe SSD mit hoher Lese-/Schreibgeschwindigkeit zum Speichern von Bildbeispielen, Inspektionsprotokollen und Programmalgorithmen.
- Wärmeableitung: Kundenspezifisch verdickte Kühlkörper erhältlich, um lüfterlose, abgedichtete Gehäuse zu bauen, die staub- und feuchtigkeitsdicht für staubige Werkstattumgebungen sind.
- Stromversorgung: Kompatibel mit werkseitiger 12V/24V Gleichstromversorgung; 9~36V Weitbereichs-Gleichstromeingang verhindert Systemausfälle durch Spannungsschwankungen und Anlaufspitzen.
2.2 Hardware zur Bilderfassung (Schnittstellen der Matching-Boards)
Option A: GigE-Industriekameras (Empfohlen für die synchrone Inspektion mit mehreren Kameras)
Die Platine verfügt über vier RJ45-Gigabit-Ethernet-Anschlüsse, an die direkt vier GigE-Kameras angeschlossen werden können. Jeder Anschluss arbeitet unabhängig und ohne Bandbreitenkonflikte, wodurch Bildverluste vermieden und extrem niedrige Übertragungslatenzen gewährleistet werden. Passendes Zubehör: Industrielampen, Objektive, Lichtsteuerungen.
Option B: Industriekameras mit USB 3.2 / 3D-Tiefenkameras
Vier rückseitig angebrachte USB3.2-Hochgeschwindigkeitsanschlüsse bieten ausreichend Bandbreite für den Anschluss von USB-Global-Shutter-Kameras und 3D-Laserprofilscannern zur hochpräzisen Dimensionsmessung.
2.3 Anzeigeausgabe
- Onboard LVDS / eDP: Verbindung zu lokalen Touchscreens, damit Bediener Parameter anpassen und aufgenommene Bilder vor Ort in der Vorschau anzeigen können.
- Zwei unabhängige Displays über HDMI + DP: Unterstützt die separate Anzeige im Splitscreen-Modus. Ein Bildschirm zeigt Echtzeit-Kamerabilder, der andere Inspektionsberichte und Statistiken zu fehlerhaften Produkten.
2.4 Steuerung der Peripheriegeräte (interne Ein-/Ausgabe)
- 4×COM-Seriellschnittstellen: Zum Anschluss von Lichtsteuerungen, Servomotoren, Verfahrplattformen und Barcode-Lesegeräten.
- GPIO digitaler Eingang & Ausgang: DI: Empfängt Triggersignale von fotoelektrischen Sensoren, wenn Werkstücke zur Fotoaufnahme eintreffen.
- 4 interne USB2.0-Anschlüsse: Zum Anschluss von Fußschaltern, Barcode-Scannern und kompakten Kartenlesern.
2,5-Zoll-WLAN-Erweiterung (Mini-PCIe-Steckplatz)
Optionale 4G-/Wi-Fi-Module ermöglichen das Hochladen von Inspektionsdaten und Fehlerbildern in Echtzeit auf MES-Systeme der Fabrik oder Cloud-Plattformen zur Fernüberwachung der Produktionsausbeute.
3. Vollständiger Arbeitsablauf
- Während die Werkstücke die Produktionslinie durchlaufen, senden fotoelektrische Sensoren Triggersignale an den GPIO-Eingang, woraufhin die Hauptplatine Erfassungsbefehle ausgibt.
- Mehrere GigE-/USB3.2-Kameras erfassen gleichzeitig hochauflösende Bilder, die mit hoher Geschwindigkeit übertragen und im Hauptspeicher zwischengespeichert werden.
- Die Intel Core CPU der 12./13. Generation und die integrierte Grafik führen Bildverarbeitungsalgorithmen parallel aus, um Fehlererkennung, Dimensionsmessung, Zeichenerkennung und Anwesenheitsprüfung durchzuführen.
- Das Programm klassifiziert Werkstücke automatisch als OK oder NG:
- Bei OK-qualifizierten Produkten: Die GPIO-Ausgänge geben Freigabesignale aus, und alle relevanten Daten werden auf der lokalen SSD gespeichert.
- Fehlerhafte Produkte (NG): Akustische und optische Alarme auslösen, Zylinder zum Aussortieren der Werkstücke antreiben und gleichzeitig Fehlerbilder archivieren.
- Echtzeit-Videomaterial und statistische Berichte werden synchron auf zwei Bildschirmen angezeigt.
- Die Inspektionsberichte können optional über 4G / Wi-Fi in das MES-System des Werks hochgeladen werden, um eine vollständige Datenrückverfolgbarkeit und Kapazitätsanalyse zu gewährleisten.
4. Kernvorteile dieser Platine für maschinelles Sehen
Leistungsstarke parallele Mehrkamera-Datenerfassung
Ausgestattet mit 4 unabhängigen Gigabit-LAN-Anschlüssen und 4 USB-3.2-Anschlüssen für duale Bildaufnahmekanäle, unterstützt das System bis zu 8 Kameras gleichzeitig für die synchrone Inspektion mehrerer Stationen. Es sind keine zusätzlichen Netzwerkerweiterungskarten erforderlich, was die Gesamtstruktur des Geräts vereinfacht.
Ausreichende Rechenleistung und Speicher für komplexe Algorithmen
Die hybride Multi-Core-Architektur mit Intel Core i5/i7-Prozessoren der 13. Generation und bis zu 32 GB Arbeitsspeicher ermöglicht das Caching großer Mengen hochauflösender Bilder. Gängige Bildverarbeitungssoftware wie Halcon, OpenCV und VisionPro läuft flüssig, und ressourcenschonendes Deep Learning zur Fehlerklassifizierung wird unterstützt.
Zwei unabhängige Displays vereinfachen die Fehlersuche vor Ort
Die Bediener können auf einem Bildschirm die aufgenommenen Rohbilder betrachten, während sie auf dem anderen Bildschirm die Inspektionsschwellenwerte anpassen und frühere fehlerhafte Proben überprüfen, was die Effizienz der Fehlersuche erheblich verbessert.
All-in-One Native Industrial I/O Control
Integrierte serielle Schnittstellen und GPIOs ermöglichen die Bildaufnahme mit einer Kamera, die Steuerung der Bewegungsplattform und die Sortieransteuerung mit einer einzigen Platine. Es wird keine zusätzliche SPS benötigt, wodurch die Hardwarekosten und der Verdrahtungsaufwand insgesamt reduziert werden.
Hohe Anpassungsfähigkeit an raue Industrieumgebungen
Der Weitbereichseingang von 9–36 V und die optionale lüfterlose Kühlung mit staubdichten Gehäusen eignen sich ideal für staubige Umgebungen wie Beschichtungsanlagen, Elektronikfertigungsbetriebe und Metallverarbeitungsbetriebe. Dank des kompakten 3,5-Zoll-Bauforms lässt sich das Gerät platzsparend direkt in Geräteschränke einbauen.
Massenspeicherung und Fernverfolgung von Daten
Die M.2 High-Speed-SSD bietet Speicherkapazität für große Mengen an Fehlerbildern; Mini-PCIe-Funkmodule verbinden sich mit den Cloud-Plattformen des Werks, um die digitale Verwaltung der gesamten Produktionsdaten zu realisieren.
5. Segmentierte Branchenanwendungsszenarien
1. AOI-Inspektion für 3C-Elektronik
Erkennung von Lötstellenfehlern auf Leiterplatten, Chip-Versatz, Gehäusekratzern und fehlenden Anschlüssen; mehrere Kameras scannen beide Seiten der Leiterplatten synchron.
2. Dimensionsmessung von Hardware und Präzisionskomponenten
Prüfen Sie die Umrissmaße, die Qualität der Fasen und das Vorhandensein von Graten an Schrauben, Lagern und Stanzteilen; zur Messung von Höhenunterschieden werden 3D-USB-Kameras eingesetzt.
3. Oberflächeninspektion von Lebensmittelverpackungen
Prüfen Sie die Unversehrtheit der Verpackungsversiegelung, die Lesbarkeit des aufgedruckten Produktionsdatums und das Vorhandensein von Fremdkörpern.
4. Bildsortierung für die Logistik
Lesen Sie QR-Codes auf Lieferpaketen, erkennen Sie beschädigte Pakete und steuern Sie Sortierzylinder zur automatischen Paketumleitung.
5. Sichtprüfung für die Lithium-Neue-Energie-Industrie
Siebfehler an den Polstücken der Batteriezellen, Gehäusebeulen und ungleichmäßige Klebenähte.
Veröffentlichungsdatum: 17. Mai 2026
