Robuste CMOS-Kameraplattform für industrielle Bildgebung

STEMMER IMAGING hat als neu autorisierter Distributor und Partner von Imperx die Cheetah CMOS-Kameraserie eingeführt – eine robuste Bildgebungsplattform für hochzuverlässige Anwendungen in der Luft- und Raumfahrt, Verteidigung sowie der präzisen industriellen Inspektion. Die Cheetah CMOS-Serie basiert auf der Plattformarchitektur, die die Artemis-II-Mission unterstützte. Eine kundenspezifische Imperx Bobcat CCD-Kamera wurde auf der Space Launch System (SLS)-Rakete eingesetzt, um die Dynamik der Booster-Trennung unter thermischen Extrembedingungen und Raumfahrtbedingungen zu verifizieren.

Die Cheetah-Serie erfüllt die MIL-STD-810G-Normen und arbeitet in einem Temperaturbereich von -30 °C bis +75 °C; ausgewählte Modelle unterstützen sogar -40 °C bis +85 °C. Die Geräte verfügen über eine mittlere Betriebsdauer zwischen Ausfällen (MTBF) von mehr als 660.000 Stunden und sind mit IP67-zertifiziertem Gehäuse erhältlich. Das Design priorisiert eine geringe Leistungsaufnahme von unter 5 W, wodurch leitungsgebundene Kühlung ohne Zwangsluftsysteme möglich wird.

Sensorfähigkeiten und Spektralbereich
Die Serie integriert Sony Pregius- und GPIXEL-Global-Shutter-Sensoren mit Auflösungen von 1,6 MP bis 65 MP. Neben sichtbarem Licht umfasst das Portfolio auch Short-Wave Infrared (SWIR)-Varianten für den Bereich von 400–1.700 nm sowie Ultraviolett-Modelle (UV) für 200–400 nm.

Für Bildgebung unter unkontrollierten Lichtbedingungen bieten die Kameras einen Dynamikbereich von bis zu 80 dB; bestimmte Modelle verfügen zudem über einen intelligenten WDR-Modus mit mehr als 100 dB. Dadurch kann das System variable Lichtverhältnisse ohne zusätzliche Kompensationshardware bewältigen.

Schnittstellen und Softwareintegration
Zur Integration in bestehende Architekturen unterstützt die Cheetah-Serie mehrere branchenübliche Schnittstellen:

Die Hardware ist GenICam-konform und ermöglicht Rohdatenzugriff sowie Kompatibilität mit wichtigen SDK-Umgebungen, einschließlich CVB Common Vision Blox. Dadurch erhalten Ingenieure Kontrolle über Verstärkung, Belichtung, Look-Up-Tabellen (LUT) und Korrekturen.

Zusätzlicher Kontext
Der Übergang von CCD- (Charge-Coupled Device) zu CMOS- (Complementary Metal-Oxide-Semiconductor) Sensoren in robusten Bildgebungssystemen stellt einen bedeutenden Wandel in Industrie- und Luftfahrtsektoren dar. Während CCDs historisch eine bessere Homogenität boten, liefern moderne CMOS-Global-Shutter-Sensoren wie die Sony-Pregius-Reihe heute höhere Bildraten und geringeren Stromverbrauch bei gleichzeitig hohem Dynamikbereich für wissenschaftliche Anwendungen.

Die Raumfahrtqualifikation umfasst umfangreiche Tests, die über Standard-Industrieanforderungen hinausgehen, um sicherzustellen, dass Komponenten Vakuumbedingungen, hoher Strahlung und extremen pyrotechnischen Belastungen bei Raketenstufentrennungen standhalten. In Anwendungen wie der Halbleiterfertigung sind hohe Auflösung und Pixelhomogenität entscheidend für AOI-Systeme (Automated Optical Inspection), da geringes Sensorrauschen sonst fälschlicherweise als Waferdefekt interpretiert werden kann. SWIR-Bildgebung wird insbesondere im Verteidigungsbereich geschätzt, da sie atmosphärische Hindernisse wie Rauch durchdringen und spezifische chemische Signaturen in Materialien identifizieren kann, die im sichtbaren Spektrum nicht erkennbar sind.

STEMMER IMAGING mit Sitz in München hat seine Rolle als Value-Added-Distributor für spezialisierte Bildgebungshardware nach strategischen Übernahmen wie Phase 1 Technology Ende 2024 erweitert. Die Partnerschaft mit Imperx ermöglicht es dem Distributor, mission-kritische Bildgebungslösungen für europäische und nordamerikanische Märkte anzubieten, da industrielle Automatisierung zunehmend Hardware erfordert, die in nicht klimatisierten Umgebungen betrieben werden kann.

Bearbeitet von Romila DSilva, Induportals Editor, mit Unterstützung von KI.