10GigEマシンビジョンの信頼性と手頃な価格を実現 - マルチカメラ セットアップを含む
概要
高速移動検査ライン、半導体製造工場、インテリジェントな交通システム、スポーツ分析、ボリューム・キャプチャなどの複数のビジョン システムアプリケーションでは、優れた結果をもたらすために高解像度、高FPS、およびデータ転送が必要になります。より高速のフレームレートと高解像度のマシンビジョンカメラを使用して出力を改善したいビジョン システムエンジニアにとって、1GigEから10GigEへのアップグレードは不可欠なオプションです。しかしながら、AIA (Automated Imaging Association) の調査によると、採用はかなり遅れています。このアップグレードによって発生する3つの技術的な課題、つまり信頼性（ドロップされたパケット）、CPU使用率の高さ、レイテンシーの高さについて考慮すると、この理由を理解しやすいでしょう。この記事では、Teledyne FLIR Oryx + Myricomのバンドルソリューションが、これらの課題にどのように対処しているかについて、最新情報を提供しています。
更新情報1: 完璧な性能
10GigE Visionの帯域幅はGigE Visionプロトコルの10倍に増加しましたが、10GigEホスト・アダプターの性能は保持されていません。通常、カメラからホストにデータを転送すると、CPU がオーバーロードされ、アプリケーションのバッファー・オーバーフローや、要求の厳しいアプリケーションでは許容できないレベルのパケット損失が発生します。
ホストアダプターを使用して、カード上でパケット受信と画像の再構成を直接処理することで、CPUはこれらのタスクを管理する必要がなくなります。Teledyne FLIR Oryx + Myricomバンドルは、このような状況に対処するために特別に設計されています。以下のテスト結果で述べたように、システムの信頼性は劇的に向上し、パケット損失が大幅に減少し、フレームがドロップされます。
このバンドルは、Myricomカードによって提供される、データの取り扱い専用の新しいカスタムSDKドライバとシームレスに連携動作します。この組み合わせにより、画像データはカメラからホストPCへ、完璧かつ確実に転送されます。試験結果については、以下の付録をご参照ください。信頼性とCPU使用率の試験。
当社のTeledyne FLIR Oryx + Myricomバンドルの価格対性能比において、ハードウェアを個別に購入して統合する場合と比較して、手頃な価格で信頼性の高いセットアップの提供を実現します。
更新情報2: 管理対象CPUの使用率
理論的には、CPUは、10GigE接続からの着信データを処理するためにコアの1つを最大100%まで割り当て、複数のアプリケーション/カメラを実行する際には、複数のコアを利用することができます。Myricomカードを使用してパケット受信と画像再構成を管理することにより、CPU使用率は各アプリケーションごとに1%まで低下し、画像処理には、追加のCPUサイクルを使用できるようになります。試験結果については、以下の付録をご参照ください。信頼性とCPU使用率の試験
更新情報3: レイテンシーの低減
10GigE Visionフレームのレイテンシーは定義されていません。これは、フレームがかなりの時間ジッターを伴って到着する可能性があることを意味します。状況によっては、特にスイッチの場合、パケット損失だけでなく、フレームが逆の順番で受信されることもあります。Teledyne FLIR Oryx + Myricomバンドルは、フレーム完了通知をタイムリーに実行し、低レイテンシーおよび低ジッターを実現します。
付録: 信頼性とCPU使用率の試験
試験1: 高帯域幅で7日間のストリーミング
Teledyne FLIR Spinnaker APIを介して作成されたカスタムコンソールアプリケーションを使用して、8.9MP Teledyne FLIR Oryxカメラは、画像を継続的に撮像し、追加の処理やサードパーティのリソース集約型のプログラムを同時に実行することなく、不完全な画像を追跡するように設定されました。
試験結果： 約4,000万個の画像を取得しました。不完全な/ドロップされた画像は検出されませんでした。
注：7日間の試験によってCPU使用率を確認し、一貫して1%を維持していることが判明しました。新しいMyricomドライバが無効になっており、FLIRの標準フィルタードライバのみに依存している場合、アプリケーション専用のCPUコアのCPU使用率は、約100%のままでした。
試験2: デュアル・カメラ・ストリーム
この試験には、同じカスタム・コンソール・アプリケーションで動作する、Oryxカメラ (ORX-10G-123S6MおよびORX-10G-89S6C) の2台が含まれ、それぞれ6.7Gb/sの帯域幅で24時間連続で画像を撮像します。
試験結果:カメラあたり約600万個の画像を取得しました。不完全な/ドロップされた画像は検出されませんでした。
試験3：24時間のCPU負荷試験
この試験には、テスト1と同じ設定の単一のOryxカメラ (ORX-10G-123S6M) が含まれています。
試験1で使用されるのと同じコンソール・アプリケーションが使用されます。ただし、今回は別のアプリケーションを同時に使用します。このカスタム・アプリケーションは、CPU使用率全体の約90%を占める（8つのコアすべてにわたる）高い負荷をシミュレートすることを目的としています。
試験結果：約600万個の画像を取得しました。不完全な/ドロップされた画像は検出されませんでした。
テスト・システム・ハードウェア&ソフトウェアの仕様:
i7-9700k @ 3.6GHz | 16GB | Windows 10 1809
Teledyne FLIR Spinnaker 2.1.0.82およびPgrLwf 2.7.3.397 vs Myricomサポート付きカスタム2.3.0.x ビルド
