Objektorientierte Daten- und Zeitmodelle für die Echtzeit ...

78 KAPITEL 5. ZEITASPEKTE IN DER BILDFOLGENAUSWERTUNG
Während dieser Phase wartet der Sensor auf seine Eingangsdaten. Wird auf alle Eingangsdaten
asynchron zugegriffen und stehen diese kontinuierlich oder durch einen vorhergehenden
Sensoraufruf bereits zur Verfügung, muß nicht gewartet werden und diese
Phase entfällt. Anderenfalls synchronisiert sich der Sensor durch diese Phase mit seinen
Eingangssensoren.
Sensordatenabruf:
Ø Ø
ØØ
ØÓ
℄
Ø
Ø
In dieser Phase erhält der Sensor von seinen Eingangssensoren die angeforderten Daten
oder eine Referenz darauf. Die beiden Phasen Sensordatenanforderung und -abruf müssen
für jeden Eingangssensor durchlaufen werden. Sie können nacheinander, Sensor für
Sensor, abgearbeitet werden, oder es werden zuerst alle Eingangsdaten asynchron angefordert
und, sobald die Daten anliegen, abgefragt.
Datenbearbeitung:
Ó Ó
ØÓ
ØÔÓ×Ø
℄
Ó
Ó
Die meisten (logischen) Sensoren führen eine gewisse Aufbereitung, Modifizierung, Filterung
oder Auswertung der Eingangsdaten durch, was in dieser Phase erfolgt.
Nachbearbeitung:
ÔÓ×Ø ÔÓ×Ø
ØÔÓ×Ø
ØÐÚ
℄
ÔÓ×Ø
ÔÓ×Ø
Schließlich müssen die ermittelten Daten softwaretechnisch so aufbereitet werden, daß
andere Komponenten darauf zugreifen können. In der Nachbearbeitungsphase können
daher entsprechende Sequenzwertobjekte erzeugt und in Datensequenzen bereitgestellt
werden. Außerdem kann z.B. eine statistische Auswertung des Sensorzugriffs erfolgen.
Schließlich fallen in diese Phase auch Aktionen, die mit allen neu ermittelten Sensordaten
auszuführen sind. Das kann beispielsweise das Protokolieren der Daten, deren Darstellung
auf dem Bildschirm oder deren Verschicken in einem Netzwerk beinhalten.
Zu beachten ist, daß die Phasen, die in erster Linie dem Daten- oder Aufrufmanagement
dienen (ÔÖ , ÔÓ×Ø und u.U. auch Ø), i.d.R. deutlich weniger Rechenzeit in Anspruch nehmen
als die eigentliche Datenverarbeitung (Ó) oder auch die Synchronisation mit den Eingangsdaten
(ÖÕÙ). Für die Gesamtrechenzeit der Sensoroperatoren sind daher in erster Linie die zuletzt
genannten Phasen von Bedeutung.
Abb. 5.3 illustriert anhand des Einlesens von Bildern mit Hilfe einer konventionellen Videokamera
und eines Framegrabbers die einzelnen Sensorphasen und das Zusammenspiel der
verschiedenen Sensorebenen bei einem synchronen Datenzugriff. Dargestellt werden die Sensorebenen:
CCD-Chip (Ladungen entsprechend des optischen Abbilds), DA-Wandler der Kamera
(Videosignal), Framegrabber (digitale Bildmatrix) und Kamerabildfolge (Softwarerepräsentation).
Dabei kann jede dieser Ebenen wiederum selbst als ein Sensor betrachtet werden.
Auf der untersten Ebene befindet sich der CCD-Chip, der als physikalischer Meßfühler
ein optisches Abbild der Szene zuerst in elektrische Ladungen und dann in Spannungswerte
umwandelt ­ . Ein Shutter sorgt für eine definierte Belichtungszeit. Nach der Belichtung eines
Halbbildes werden die Ladungswerte ausgelesen und zwischengespeichert, bevor das Bild vom
DA-Wandler der Kamera zeilen- und pixelweise in ein analoges Videosignal umgewandelt wird
­ . Währenddessen wird bereits das nächste Halbbild belichtet.