Datacube Inc. - Datacube Inc.
 | Tento článek má několik problémů. Prosím pomozte vylepši to nebo diskutovat o těchto otázkách na internetu diskusní stránka. (Zjistěte, jak a kdy tyto zprávy ze šablony odebrat) (Zjistěte, jak a kdy odstranit tuto zprávu šablony)
|
 |
Datacube Inc. (1978–2005) byl zpracování obrazu společnost, která se vyvinula v reálném čase Hardware a software výrobky pro průmyslové, lékařské, vojenské a vědecké trhy.
Raná historie
Datacube založili v polovině 70. let Stanley Karandanis a J Stewart Dunn. V počátcích společnost Datacube vyráběla produkty na úrovni desek pro Multibus, který byl jedním z prvních počítačové autobusy vyvinutý pro mikroprocesory. Brzy desky navržené Dunnem byly PROM, RAM a desky generátoru znaků. Z nich byly nejprodávanější desky pro zobrazování znaků, jako jsou VT103 a VR107, a byly použity v programovatelná paměť jen pro čtení (PROM) programátory a podobné systémy.
Karandanis, prezident a generální ředitel společnosti Datacube, ve své rané kariéře následoval vůdce v polovodič pole od Bell Labs přes Transitron na Fairchild Semiconductor. Karandanis byl technickým ředitelem společnosti Monolitické vzpomínky (MMI) kdy John Birkner a H.T. Chua navrhl první úspěšné programovatelné logické zařízení, programovatelná logika pole (PAL) zařízení. Jeho kontakty v oblasti polovodičů byly zásadní pro poskytování Datacube komponent pro jeho produkty.
OEM požádal Datacube, zda a drapák rámu lze postavit na desce Multibus. V té době, a drapák rámu byla velká krabice s několika deskami. VG120 byl vůbec první komerční single board drapák rámu: na základě programovatelná logika pole (PAL), měl rozlišení 320 x 240 x 6 bitů, stupně šedi video vstup a výstup.
Karandanis najal Rashida Bega a Roberta Wanga z Matrox vyvinout první Q-Bus (DEC LSI-11) drapák rámu. Vyvinuli 8bitový produkt se dvěma deskami QVG / QAF120 primárně pro nový startup s názvem Cognex. Zatímco tito vyvíjeli hardware pro Datacube, plánovali také vyčlenit se a vytvořit konkurenta, Imaging Technology, kterou později koupil Dalsa.
Aby se zotavil z této ztráty a dokončil produkt QVG120, byl Dave Erickson v roce 1981 najat jako konzultant od Octeka technickým manažerem Paulem Bloomem. Dave nastoupil na plný úvazek v roce 1982, stejně jako Dave Simmons, který měl na starosti aplikace, a Bob Berger, který měl na starosti software. V této době společnost Imaging Technology Inc. (ITI) vyvíjela řadu drapák rámu produkty pro Multibus a Q-bus, s obrazovým procesorem v reálném čase založeným na jednobodovém multiplikátoru, sčítači a vyhledávací tabulka (LUT). V roce 1983 Karandanis najal Shep Siegel z Ampex, který pracoval na pokročilé a úspěšné Ampex Digital Optics (ADO) v reálném čase video prostorový manipulátor pro přenos televize trh.
S Dunnovou pomocí vyvinul Simmons model VG123 Multibus a Q-bus drapák rámu desky. Během tohoto vývoje byl Paul Bloom zabit při očividně vraždě ve stylu ganglandu. Záhada, proč se to stalo, nebyla nikdy vyřešena. Dave Erickson byl povýšen na technického manažera, který nahradil Bloom.
Siegel přišel přidat SP123 obrazový procesor do rodiny '123. Ale když pracoval na ADO, Siegel viděl omezení jednobodové architektury a měl vizi toho, co by se dalo udělat použitím zřetězeného zobrazování v reálném čase. Přišel s pochopením procesor digitálního signálu zařízení (DSP), zpracování obrazu, filtrování a 2D deformace, a s programovatelná logika v ruce viděl, co se dá dělat.
Erickson a Dunn se vyvinuli drapák rámu desky nasazené na většině standardních sběrnic. Každý potenciální nový zákazník vyžadoval funkce, které v současné době nejsou k dispozici, a návrh, rozvržení (pomocí ručně lepených uměleckých děl) a výroba desky pro jednoho zákazníka bylo riskantní, pomalé a nákladné. Bylo potřeba vytvořit způsob, jak využít vyvinutou technologii tak, aby ji bylo možné použít na širší zákaznickou základnu. Erickson cítil, že kritická je modulární architektura, kde lze snadno přidávat funkce a systém přizpůsobený potřebám zákazníků.
V tuto chvíli Sběrnice VME byl představen společností Motorola pro jejich Motorola 68000 procesory. Automobilový a vojenský trh se líbil VMEbus protože to bylo otevřené a drsné. Vývojáři Datacube se vydali na marketingový výlet, aby navštívili potenciální zákazníky na lékařských, automobilových a vojenských trzích, aby zjistili, jaké zobrazovací funkce potřebují.
MaxVideo 10
Modulární a rozšiřitelný systém založený na VMEbus tvarový faktor by mohl splnit mnoho potřeb zákazníků MaxVideo a MaxBus se narodili. Marketingový výzkum určil požadované primární funkce a cestovní mapu pro příštích několik let. Prvních sedm desek MaxVideo bylo Digimax (digitizér a displej), Framestore (trojitý 512 ^ 2 framestore s bezprecedentní hustotou), VFIR (první filtr obrazu v reálném čase 3x3, SNAP (3x3 Systolic Neighborhood Array Processor), Featuremax (statistiky v reálném čase ) SP (jednobodový univerzální procesor) a Protomax (prototypová deska MaxVideo). 10 zákazníků beta bylo seřazeno tak, aby dostalo prvních 7 desek. MaxWare byl software a ovladače napsané pro ovládání nových desek.
První ukázka nového hardwaru spočívala v tom, že výstup kamery byl zpracován v reálném čase pomocí VFIR a zobrazen na monitoru. Siegel napsal smyčku, která měnila koeficienty VFIR na základě jednotlivých snímků, aby demonstrovala nejen funkčnost videa v reálném čase, ale také to, že tuto funkci lze snadno změnit. Na jaře roku 1985 nebyl produkt připraven k výrobě, a tak byly na výstavě Detroit Vision '85 uspořádány soukromé prohlídky s potenciálními zákazníky. Reakce zákazníků byla pozitivní a o tři měsíce později vyšly první zásilky zákazníkům.
MaxBus byl založen na expanzní sběrnici „123“. Vyžadovalo přesnou synchronizaci: časování a načasování každé desky plus flexibilní způsob směrování dat z funkce na funkci. Byla použita jednoduchá diferenciální ECL sběrnice s budičem na jednom konci a zakončovacím členem na opačném konci. Pokud jde o data, 14kolíkové ploché kabely umožňovaly směrování 8bitových dat 10 MHz z jakéhokoli výstupu na jakýkoli vstup.
V této době začala společnost růst. Barry Egan byl přiveden k hlavní výrobě, podnikatel Barry Ungar byl přítomen jako prezident. Bob Berger rozšířil softwarové oddělení a přesunul hlavní počítače CP / M stroje do Unix stroje založené na LSI-11s z Digital Equipment Corporation. A Unix na základě Pyramida sálový počítač byl zakoupen pro vývoj hardwaru a softwaru. Berger koupil první pracovní stanice Sun a zřídil Ethernet LAN. Zaregistroval „datacube.com“ jako 68. název internetové domény, který existuje (nyní jej vlastní Brad Mugford). V hardwaru byl John Bloomfield najat Ampex.
Byla vyvinuta druhá úroveň produktů MaxVideo. Siegel zahájil první warper obrazu skládající se z Addgen, Interp a XFS. John Bloomfield rozšířil pevné zpracování 512 x 512 o zpracování v regionech zájmu (ROI). Začal se vyvíjet s novým FPGA z Xilinx. RoiStore, MaxScan (první rozhraní libovolného snímače), VFIR-II a MaxSigma. Tyto produkty zavedly Datacube jako technologického lídra v zobrazování v reálném čase.
Bylo jasné, že ke správě složitých nových zobrazovacích kanálů je zapotřebí lepší způsob než nízkoúrovňové řízení MaxScan. Byl vyvinut ImageFlow. Poskytoval úplnou správu a optimalizaci zpoždění potrubí a konzistentní API pro programování zobrazovacího hardwaru. Byli přivedeni klíčoví softwaroví programátoři: Ken Woodland, Stephen Watkins a Ari Berman.
Siegel si uvědomil, že ne každá zobrazovací funkce by mohla být nejlépe provedena v potrubí, a proto se Siegel spojil Analogová zařízení Nový procesor digitálního signálu (DSP) skupina pro vývoj Euclidu na základě ADSP-2100. Na některých trzích byla nutná barevná digitalizace, proto se Siegel spojil s konzultantem pro vysílání Robertem Bleidtem a vyvinul Digicolor.
Datacube první generace image warperů upoutala pozornost odvětví „image exploitation“ a zejména: Lockheed. Později Siegel vyvinul warper druhé generace pro ROI: Addgen MkII, založený na Weitek 3132 a Interp MkII. Dunn vyvinul Megastore pro zpracování velkých obrázků, které tento trh vyžadoval. Nyní původní SP a Featuremax došly páry, takže byly vyvinuty SP MKII a FeaturemaxMkII. Erickson vyvinul MaxMux, první desku Datacube, která používá zvyk ASIC. MaxMux ASIC byl také použit na ROIStore k směrování signálů.
Vyřešit potřebu kombinovat zobrazovací a pracovní stanice graphics, Dunn a Erickson vyvinuli MaxView, displej s vysokým rozlišením se schopností provádět zobrazení obrazu v reálném čase v okně. Watkins přenesen X okno na toto zobrazení. Navzdory skutečnosti, že jediná krabice hardwaru maxVideo mohla nahradit místnost plnou hardwaru ve společnosti Lockheed, produkt nebyl zakoupen. Lockheed vydělal na starém systému příliš mnoho peněz na to, aby se chtěl aktualizovat na novější, menší a lepší systém.
Typický systém nyní sestával ze slotu MaxBox 20 VMEbus šasi s až 20 nainstalovanými deskami. Největší systém MaxVideo, jaký byl kdy postaven, byl Honeywell pro identifikaci vzdušného cíle. Skládalo se z pěti 20 slotových šasi plných hardwaru MaxVideo. Pro tyto velmi velké systémy byl vyvinut nový opakovač MaxBus. Dalším důležitým designem pro MaxVideo 10 byl FLIR testovací systém pod Martin Marietta. Sandia National Labs přijal MaxVideo pro a Radar systém cílení na obrázky.
MaxVideo 20
Dalším krokem bylo implementace až plného stojanu hardwaru MaxVideo 10 do duálního slotu VMEbus balíček, zvýšit potrubí na 20 MHz, zachovat modularitu a flexibilitu a eliminovat většinu modrých kabelů MaxBus. Narodilo se MaxVideo 20. To vyžadovalo novou 3portovou základnu obrazového paměťového modulu na 72 kolíku SIMM tvarový faktor a byl vyvinut společností Dunn. Na každém Max20 bylo použito až 6 pamětí. Max20 také využil novou řadu zobrazovacích čipů z LSI Corporation, včetně digitálního křížového bodu 32 x 32 a 8 x 8 20 MHz konečná impulzní odezva (FIR) filtr. Dunn vyvinul nový řadič displeje, AG schopný zobrazovat až 40 MHz, a Erickson vyvinul novou rodinu analogových a flexibilních digitálních frontendů 20 MHz, AS a AD. Dunn vyvinul barevný digitizér, AC. Další vlastností MaxVideo20 bylo nové obecné zpracování ASIC, AU vyvinutý společností Dunn. Toto zařízení obsahovalo mnoho inovativních lineárních, nelineárních a statistických zobrazovacích funkcí. Jeho architektura měla být jádrem nejen Max20, ale také zobrazovacího systému nové generace. Postaven ve věku schémat před RTL, Dunnova AU ASIC začleněna multiplikátory stánku navrhl matematik Steve Gabriel.
Vzpomínka SIMM byl implementován s CPLD, FPGA a Graphics DRAM. Bylo omezeno na 1 MB paměti a vyžadovalo 14 zařízení pevně zabalených do SIMM. Siegel vyvinul VSIM, rychlý a výkonný ASIC pro ovládání SDRAM s vysokou hustotou a vybudoval SIMM pro výměnu 3 zařízení. Byla to obrazová paměť se třemi porty, která byla schopná mít velikost paměti 1, 4 nebo 16 MB, až 40 MB / s vstupní a výstupní šířky pásma a obsahovala řadu zpracování obrazu funkce také. Technologie VSIM měla být použita na mnoha budoucích produktech.
Pro MaxVideo 20 byla vyvinuta řada modulů zpracování MaxModule. Jedním z nich byl MiniWarper společnosti Siegel, 20 MHz warper v reálném čase založený na novém designu ASIC, MW4242. S příchodem MaxModules bylo nyní možné implementovat zobrazovací funkci na malé a jednoduché desce s mnohem menší režií než plná deska VME.
Vojenská divize IBM v Gaithersburgu MD se zajímala o nový systém využití obrazu, a tak pro ně Datacube vyvinul systém využití třetí generace. Tento výkonný systém používal paměť obrazu s extrémně velkou šířkou pásma a generátor adres od Ericha Whitneye, schopný matic prostorové transformace 7x7, vše počítáno s plováky s dvojitou přesností. Pro zobrazení výsledků byl vyvinut nový výkonný zobrazovací systém XI.
Bohužel kvůli nedostatku pevné smlouvy IBM trvalo jen pár těchto systémů a jeden rok talentovaného inženýrského úsilí společnosti Datacube byl skutečně promarněn. Ale Datacube měl jiné projekty. Využíval několik klíčových technologií s MaxVideo 20. Byl integrován systém běžného disku, který se používá pro lékařské a obrazové exploatační systémy, ale tento systém měl neřešitelné technické problémy, takže Siegel vyvinul MD na základě off-the- externí SCSI RAID box. 12bitový digitizér Digi-12 byl vyvinut společností Erickson a byl klíčovým prvkem v systému Picker Digital Radiology. Datacube navrhl rozhraní pro procesor řady Sky, aby získal vojenskou smlouvu GE pro podmořský sonarový systém.
MaxPCI
Do roku 1996 bylo MaxVideo zcela VMEbus na základě. VMEbus, Unix, OS-9, VxWorks a Lynx-OS sloužily trhům dobře, ale Windows 95 a Pentium - osobní počítače (PC) s Sběrnice PCI přicházeli silní. Je zřejmé, že byla vyžadována verze MaxVideo pro PC. MaxPCI byl vyvinut během 2 let. VSIM již byl schopen dosáhnout cílové rychlosti zpracování MAX PCI 40 MHz, ale vše ostatní bylo třeba aktualizovat nebo přepracovat. Jádrem MaxPCI byl nový obří křížový bod ASIC: 50 x 40 x 8 s křížovým bodem s plným časováním ROI a mnoha zobrazovacími funkcemi, který vyvinul Whitney. Dunn přepracoval AU ASIC tak, aby pracoval na 40 MHz, a byla vyvinuta nová statistická jednotka. Tim Ganley vyvinul akviziční subsystém a Simmons vyvinul novou rodinu 40 MHz analogových a digitálních front-endů, QA a QD.
U integrovaného displeje a VGA deska od jiné zobrazovací společnosti, byl použit Univision. Pro řešení disků v reálném čase vyvinula společnost Shep NTD, softwarové řešení pro přístup k diskům v reálném čase.
Datacube mezitím uznal potřebu lépe pomáhat svým zákazníkům vyvíjet komplexní řešení v oblasti lékařství, webových inspekcí a strojové vidění trhy. Byly tedy vytvořeny tři vývojové skupiny vertikální integrace. Siegel vedl Medical, Simmons vedl Web a Scott Roth vedl Machine vision. Každá z těchto skupin vyvinula systémy pro výrobce OEM na příslušných trzích.
Sada nástrojů MaxVision
V roce 1995 vytvořila skupina pro strojové vidění MaxVision Toolkit, softwarovou knihovnu pro získávání obrazů, hledání objektů, metrologii, kontrolní funkce a kalibraci kamer. Toolkit konkrétněji poskytoval získávání obrázků (normalizovaná korelace a konektivita), metrologické nástroje (přizpůsobení čar, přizpůsobení oblouku a vyhledávače hran), kontrolní nástroje (zlatá šablona, počítání pixelů a histogramování), nástroje pro zpracování obrázků (filtry okraje Sobel, filtry okrajů s přechodovým okrajem, prahové operace, morfologie, aritmetika obrazu, kopírování obrazu, X & Y projekce a konvoluce) a vysoce přesná kalibrace, která korigovala perspektivní zkreslení.
Swami Manickam, Scott Roth a Tom Bushman ze skupiny strojového vidění vyvinuli významný nástroj nazvaný Finder, který prováděl inteligentní normalizovanou korelaci ve stupních šedi, která je neměnná vůči rotaci, škálování [v omezené míře] a zkreslení perspektivy. [1] Úsilí vyústilo v patent.[2]
Datacube navrhl a vyrobil jednodeskový obrazový procesor se zabudovaným procesorem PowerPC pro VMEbus, který se nazývá mvPower. Datacube představil MvTD, kompaktní systém strojového vidění využívající mvPower. Měla čtyři konektory na předním panelu pro vstupy kamery typu Hirose, čtyři pomocné konektory, dva sériové porty, konektor nosiče karty mezzanine PCI, konektor displeje a akviziční konektor.
Dále Datacube vytvořil mvPower-PCI s podobnými specifikacemi jako mvPower pro VME. Obě desky používaly ASIC Datacube pro vlastní zpracování obrazu a jeho pořizování. Sada MaxVision Toolkit běžela na těchto deskách pomocí operačního systému VxWorks v reálném čase.
Technologie
Kontakty společnosti Karandanis na trhu polovodičů poskytly společnosti Datacube konkurenční výhodu v používání nových technologií. V prvních dnech Video digitálně-analogové převaděče (DAC) byly velké moduly nebo drahá a energeticky náročná bipolární zařízení. Datacube ve spolupráci se startupem Telmos ze Silicon Valley vyvinul první integrovaný Video DAC. To bylo použito pro rodinu '128 stejně jako pro Digimax. To byl výchozí bod pro všechny Video DAC a RAMDAC podle Brooktree a další. Datacube měl projít několika technologickými vlnami, včetně rychlých ADC, diskových jednotek, DOUŠEK, DSP zařízení a zvyk ASIC.
Programovatelná logika byla klíčem k funkční hustotě Datacube: od počátků bipolární programovatelná logika pole (PAL) a programovatelná paměť jen pro čtení (PROM) do obecná logika pole (GAL), každé generaci FPGA z Xilinx a pak Actel a rychlá logika a Altera CPLD. Mnoho výrobců polovodičů uznalo, že Datacube by mohl pomoci uvést jejich nové produkty na trh. Datacube byl ideální beta web a sdíleli své cestovní mapy, nejnovější nabídky a podporu.
ASIC byly rozhodující pro úspěch Datacube. Od prvního malého křížového bodu: 3 000 bran ve 2 mikrometrech, AU: 40 000 bran ve 0,8 mikrometru, přes VSIM, MiniWarper, AU40 a IXP. Každé z těchto zařízení bylo využíváno u několika produktů. Po IXP hustota a cena FPGA začal dohánět naplno ASIC a tak FPGA byly technologie volby.
Co se stalo?
Datacube byla vždy společnost zaměřená na hardware. Její produkty konkurovaly běžícím softwarovým řešením CPU. Když CPU byly v rozsahu 100 - 1 000 MIPS, řešení 1G-10G společnosti Datacube byla velmi lákavá. Když CPU a vícejádrový CPU začal překračovat 1000 MIPS, řešení Datacube již nebyla potřeba, s výjimkou těch nejvyšších koncových aplikací. A zisky z těchto aplikací nebyly přiměřené k udržení podnikání.
Sada nástrojů MaxVision běžela na CPU, takže přežila. V průběhu let byla licencována několika společnostem a zdrojový kód nakonec zakoupil Scott Roth, dříve viceprezident společnosti Machine Vision.
Manažeři Datacube měli vždy přístup, který je nejlepším způsobem ochrany duševní vlastnictví (IP) měl zůstat před konkurencí a měl pocit, že patenty jsou plýtváním časem a penězi, které přitahují konkurenci a potenciální žaloby o nesplnění povinnosti. Navzdory mnoha vyvinutým vynálezům, prvenstvím a nápadům bylo podáno jen málo patentů. Tento nedostatek patentů nakonec nenechal žádnou technologickou základnu pro licenční příležitosti.