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Wir feiern über 25 Jahre Bildverarbeitung
Der Beitrag von Imaging am Werdegang von Matrox
Von Kelly Davis
Matrox beliefert seit über einem Vierteljahrhundert OEMs, Systemintegratoren und Endverbraucher mit visionären Produkten für den Grafik-, Video-, Bildverarbeitungs- und Netzwerkmarkt. Aber wie hat Imaging zum Erfolg der Firma beigetragen
Am Anfang…
Branko Matic and Lorne Trottier, zwei Elektroingenieure, gründeten 1976 in Montreal, Kanada, die Firma Matrox Electronic Systems Ltd. (MES), die als Pionier der Mikroprozessortechnologie begann. Das war zu jener aufregenden Zeit, in der die PC-Industrie im Kommen war - Intel stellte seinen 5 MHz 8085 Mikroprozessor vor, Apple Computer, Inc. "begann Früchte zu tragen" und der Firmenname "Microsoft" wurde angemeldet. Matrox nahm die Herausforderung an und präsentierte sein erstes Produkt - Video RAM, ein spezielles mikroprozessor-basiertes Videointerface für Mikrocomputer, das erste seiner Art für den industriellen Einsatz. Nachdem Matrox seine Marktziele identifiziert hatte, sollten bald weitere Industrieneuheiten und technische Highlights folgen.
Old Building New Buidling
Matrox damals und heute: 1980 ist die Firma nach Montreal umgezogen und 1985 dann zum gegenwärtigen Hauptsitz in Dorval.
Computer mit Busarchitektur, die in den späten 70-er Jahren aufkamen, und die Fachkenntnisse, die Matrox während der Entstehung des Video RAM erwarb, führten dann zur Entwicklung einer umfangreichen Palette an alphanumerischen Boards und Grafikkarten. Als die Multibus-Plattform die Industrie im Sturm eroberte, antwortete Matrox 1981 mit seinem ersten Framegrabber, dem FG-01. Dieses Produkt integrierte den allerersten von TRW hergestellten 8-Bit-Analog/Digital-Konverterchip und war ein bedeutender Schritt bei der IC-Integration. Der FG-01 war für die Verwendung mit der Matrox Grafikkarte RGB-256 gedacht und erlaubte dem Anwender, sowohl ein standard monochromes Videosignal zu digitalisieren als auch bei Bedarf ein einzelnes digitalisiertes Halbbild in den RGB-256 Bildwiederholspeicher zu schreiben.
In den 80-er Jahren wurden die hochtechnischen und komplexen Bildverarbeitungsprodukte vorrangig für wissenschaftliche Anwendungen verwendet. Trotzdem fanden sie auch ihren Weg in einige sehr "bodenständige" Anwendungsbereiche. Einer der ersten Kunden, die den FG-01 verwendeten, war der bekannte japanische Kosmetikhersteller Pola. Der FG-01 wurde in Verbindung mit dem RGB-GRAPH für die Entwicklung eines Produktes verwendet, das Make-up-Anwendungen simulierte. Nach der Erfassung des Anwenderbildes und Auftragen bzw. Überlagern mit einem "virtuellen" Make-up, konnten Kunden mit Hilfe dieses Produktes den Effekt des Make-up vor den Kauf testen.
Eine andere praktische Anwendung, die mit einem ersten Produkt der Bildverarbeitung entwickelt wurde, war ein Inspektionssystem für Bierflaschen, das in Verbindung mit dem Kamerahersteller i2S aus Frankreich für den deutschen Getränkeabfüller KHS entwickelt wurde. Bei diesem System wurde erfolgreich der multibus-kompatible Framegrabber VAF-512 implementiert, der von Matrox 1982 auf den Markt gebracht wurde und der Defekte bei Glasflaschen mit einer Rate von ca. 60.000 Flaschen pro Stunde erkennen konnte. Zwischen 1986 und 1993 wurden weltweit über 100 dieser Systeme verkauft.
Matrox Inspector
Irene Leszkowicz, Interactive Software Leader bei Matrox Imaging, hat seit 1981, ihrem Eintritt in die Firma Matrox, viele technologische Verbesserung miterlebt. So würde man beispielsweise acht von dem multibus-basierten Matrox GXB-1000 Grafikkarten (Markteinführung 1983) benötigen, um die gleiche Anzeigequalität wie bei der heutigen 32 MB Matrox G450 Grafikkarte zu erreichen!
Der VAF-512 wurde entwickelt, um die Leistung des Matrox Videocontrollers RGB-GRAPH und des alphanumerischen Farbvideocontrollers RGB-ALPHA zu erhöhen. Diese drei Karten sowie das eigens für diese Produkte entwickelte Softwarepaket GRAS-80 waren die Grundlage für die spätere Technologie von Matrox.
"Diese Produkte waren in der Tat der Ursprung der Imaging Abteilung," sagt der Präsident von Matrox, Lorne Trottier. "Wie die erste Zelle bei der Entwicklung des Lebens, umfassten sie allgemeine Designelemente, aus denen spezialisierte Funktionen und Produkte für die Marktsegmente Grafik, Video und Bildverarbeitung entstanden sind."
Matrox
Hätten Sie gewußt, dass sich der Name Matrox aus dem "ma" von Matic und dem "tro" von Trottier mit einem "x" für Excellence zusammensetzt?
1984/85 richtete Matrox seine Aufmerksamkeit auf die Integration von zusätzlichen Bildverarbeitungsfunktionen in die Hardwareprodukte. So entstand die Bildverarbeitungskarte MIP-512, die Speicher- und Displaymöglichkeiten mit grundlegenden Bildverarbeitungsfunktionen für die Multibus-Plattform verband.
Die PC-Plattform
Der wachsende Einsatz von Personalcomputern zu jener Zeit führte dazu, dass auch immer mehr Anwendungen für den geschäftlichen und privaten Bereich erstellt wurden. Aus diesem Grunde hat Matrox den ersten industriellen Framegrabber für die PC-Plattform entwickelt - den PIP-512, während sich die Mitbewerber auf VME-Bus-Produkte konzentrierten.
"IBM bat uns, einen Framegrabber für die neue 16-Bit-PC-Plattform, die sogenannte PC-AT, zu bauen," erklärt Trottier. "Wir wollten gerade die Produktion anlaufen lassen, als das Projekt gestoppt wurde. Dennoch haben wir nicht aufgegeben und letztendlich entstand der PIP-512. Danach haben wir noch viele andere Produkte für die PC-Plattform entwickelt und immer wieder die Grenzen der PC-Technologie gesprengt."
Ein solches Produkt war die revolutionäre MVP-AT, die 1986 gebaut wurde. Diese zwei Steckplätze benötigende, hardwarebeschleunigte Bildverarbeitungskarte war ein industrieller Durchbruch zu jener Zeit. Ein Set von vier Karten ermöglichte die Erfassung von Farb- und Schwarzweiss-Bildern, Echtzeitverarbeitung und Farbwiedergabe. Dieses Produkt brachte uns mit aller Macht auf den Bildverarbeitungsmarkt. Funktionalitäten wie Dilatation, Erosion, Mustererkennung, Merkmalsextraktion und Histogrammverarbeitung wurden auf der Hardware in nahezu Video-Echtzeit realisiert.
Mit der Zeit gehen
Den nächsten Meilenstein setzte Matrox Imaging mit der Imaging-Produktlinie, die 1989 auf den Markt kam und sowohl eine komplette flexible und programmierbare Bilderfassung als auch eine hochauflösende Farbgrafik und Bildverarbeitung in Echtzeit bot. Mit sechs spezialisierten Chips, die Nachbarschaftsoperationen auf der Basis von Pipelinestrukturen in Echtzeit lieferten, setzte die Imaging-Produktlinie einen neuen industriellen Standard. Bis zu jenem Zeitpunkt hatte Matrox die Leistungsfähigkeit der handelsüblichen Chips für seine Produkte maximiert, was der Firma wertvolle Entwicklungszeit gespart hat.
"Wir waren ziemlich erfolgreich bei der Erhöhung der Leistungsfähigkeit dieser standard Chips," sagt Trottier. "Aber schließlich wurden diese zu kompliziert und es war ökonomischer und vernünftiger, unsere eigenen Chips hausintern zu entwickeln. Das war ein bedeutender Fortschritt. Die Chiptechnologie hatte sich rapide verändert und wir mußten mit der Zeit gehen oder hätten vor unseren Mitbewerbern nicht bestehen können."
Via chip
Matrox Imaging's Video Interface ASIC (VIA), mit einer Chip Grösse von 12.5mm x 12.5mm, wurde im Juli 1996 fertig gestellt.
Die Image-Produktgruppe mit ihren 12 spezialisierten ASICs, vier Modulen und einer komplett in TI-34020 Assembler geschriebenen Softwareschnittstelle war das eigentliche Sprungbrett für die zukünftige Produktlinie der populären High-End-Visionprozessorboards von Matrox. Bei gleicher Funktionalität wie die teuren, proprietären und externen Bildverarbeitungsgeräte zu jener Zeit auf dem Markt erschloß die Image-Serie von Matrox Imaging ein ganz neues Marktsegment - die Halbleiterfertigung - indem dieses Produkt eine realisierbare Lösung für große Firmen wurde, die ihre Bildverarbeitungsaufgaben auslagern wollten.
ASIC team
Matrox Imaging geschäftigt über 150 Personen im Mutterhaus in Dorval und der ganzen Welt, inklusive dem ASIC Entwicker Team...
MIL team
...und dem Matrox Imaging Library (MIL) software team.
In den frühen 90-er Jahren - angesichts der sich vergrößernden Hardwarekomplexität, der Unterstützung unterschiedlicher Hardwareplattformen und den extrem langen Entwicklungszyklen seiner Kunden - leistete Matrox Pionierarbeit mit einem seiner bedeutsamsten Produkte - der Matrox Imaging Library (MIL). Erstmalig 1993 auf den Markt gebracht, baute MIL auf der internen Softwareschnittstelle für die Produkte der Image-Serie auf. Gegenwärtig bietet die hardwareunabhängige MIL, zusammen mit dem populären Prototyping-Werkzeug "Inspector", mehr als 1.000 Verarbeitungsfunktionen und wurde das Entwicklungswerkzeug der Wahl für die maschinelle Bildverarbeitung und die Bildverarbeitung im wissenschaftlichen und medizinischen Bereich. (MIL history Englische Version/PDF - 233Kb)
"Die Bedeutung von MIL zeigt sich heutzutage, da viele Bildverarbeitungsanbieter immer noch bemüht sind, mit der ersten industriellen, hardwareunabhängigen Softwarebibliothek mitzuhalten," sagt François Bertrand, Vertriebs- und Marketingdirektor Imaging. "MIL läßt den Kunden die Wahl, ihre Produkte entweder mit kostengünstigen Framegrabbern (ab Preisen von 220.- Euro für die MeteorII/1394) oder unseren High-End-Visionprozessoren zu entwickeln."
Eine weitere Innovation von Matrox waren die populären PCI-Framegrabber Matrox Meteor und Pulsar, da die erfassten Bilder in Echtzeit direkt in den PC-Speicher geschrieben werden konnten. Diese Produkte, die 1994 beziehungsweise 1995 auf den Markt kamen, wurden eigens für Technologien wie den PCI-Bus, die leistungsfähigen Host-Prozessoren und 32-Bit-Betriebssysteme entwickelt.
1996 erregte Matrox mit seiner mehrfach prämierten Produktreihe der Genesis Bildverarbeitungsprozessoren Aufsehen. Sie integrierten Bilderfassung, -verarbeitung und -anzeige in Echtzeit auf einem einzigen PCI-Board und umfassten zwei spezielle ASICs - das Video Interface ASIC (VIA) und das Neighborhood Operations Accelerator (NOA) ASIC für die Beschleunigung von Nachbarschaftsoperationen . Die Genesis-Produktreihe setzte einen neuen Preis- und Leistungsstandard für PC-basierte Bildverarbeitungssysteme.
Kontinuierliches Wachstum
Seitdem hat die Imaging Abteilung von MES über 250.000 Produkte verkauft und der Umsatz ist kontinuierlich von 25 Millionen $US im Jahr 1996 auf mehr als 70 Millionen $US in diesem Jahr gestiegen (2001). Mit neuen Produkten wie der 4Sight-Familie der industriellen Bildverarbeitungscomputer und Framegrabber für digitale Interfacestandards wie IEEE-1394 und Camera Link wird Matrox auch weiterhin führend bei der Umsetzung neuer Markttrends sein. Die hochkarätige Hardware von Matrox Imaging, die einfach zu verwendende Software und die ausgefeilte Logistik, Produkte und Service weltweit zu liefern, sind der Garant für Produkte wie zum Beispiel Roboter, Ultraschallgeräte, Displays für Elektrokardiogramme (EKG) und Front- und Backend-Ausrüstungen für die Halbleiterherstellung.


BabyFace
Die Hardware- und Softwareprodukte von Matrox Imaging werden in den unterschiedlichsten Anwendungsbereichen eingesetzt - von der Robotik über die Halbleiterherstellung bis hin zu medizinischen Bildverarbeitungsanwendungen, wie diesem 3D-Ultraschallgerät, das von einem Matrox 4Sight Industriecomputer angetrieben wird.
Matrox Imaging hat mit seinen Niederlassungen in Großbritannien, Frankreich, Deutschland und den Vereinigten Staaten sowie einem Netzwerk von Vertriebsrepräsentanten in über 20 Ländern eine starke internationale Präsenz entwickelt. Das dynamische Team von Ingenieuren, Managern, Vertriebs- und Marketingprofis, Mitarbeitern des technischen Supports, Kundenbetreuern und Produktionsmitarbeitern - im Ausland als auch im Hauptsitz in Dorval, Quebec - werden das weitere Wachstum der Firma sichern.
Matrox - einschließlich Video Products Group, Matrox Graphics Inc. und New Business Media Division - investiert einen Großteil der Gewinne in Forschung und Entwicklung. Dadurch ist es der Firma möglich, innovativ zu arbeiten und konsequent bahnbrechende Technologien anzubieten. Auch die interne Produktionsstätte auf dem neusten Stand der Technik beschleunigt die Initialisierung von neuen Produkten und sichert die Qualität und Stabilität der Produkte von Matrox Imaging. Der Zugriff auf dieses interne Fachwissen und die technologischen Fortschritte anderer Abteilungen von Matrox sichert Matrox Imaging einen Vorsprung gegenüber anderen Mitbewerbern im Bildverarbeitungsbereich.
Solution Vision
Matrox Imaging stellt seine Technologien weltweit auf Industriemessen vor, wie der Solutions Vision in Paris, Frankreich.
"Matrox Imaging hat eine glänzende Zukunft," sagt Bertrand. "Unser nächstes großes MIL-Release und eine neue Familie von Visionprozessorboards werden unsere massivste Produkteinführung seit 1996, als die Genesis-Produktlinie eingeführt wurde, demonstrieren. Diese neuen Produkte, die auch unsere bisher umfangreichsten Investitionen in Forschung und Entwicklung repräsentieren, werden sowohl ein neues Niveau an Funktionalität bieten als auch ein unerreichtes Preis-/Leistungsverhältnis in der PC-basierten Bildverarbeitungsindustrie. Zusätzlich werden wir auch unsere Produktlinie der embedded Systeme um neue Software- und Hardwareangebote erweitern. Die technischen Fähigkeiten und das kühne kommerzielle Herangehen, das uns während der letzten 25 Jahre vorangebracht hat, werden uns auch in Zukunft zu signifikanten kommerziellen Erfolgen führen!"
Klicken Sie hier, um mehr über unser 25-jähriges Jubiläum zu lesen.
Über Matrox
Matrox Imaging ist der einzige führende Designer und Hersteller von PC-basierter Hardware und Software für die industrielle Bildverarbeitung, Bildanalyse und medizinische Bildverarbeitung, der auf eine über 25-jährige industrielle Erfahrung zurückblicken kann, um den Anforderungen seiner Kunden gerecht zu werden. Matrox ist eine privates Unternehmen und hat seinen Hauptsitz in Dorval, Quebec, Kanada. Internationale Niederlassungen befinden sich in den Vereinigten Staaten, Großbritannien, Frankreich, Deutschland und Hongkong. Für weitere Informationen über die Firma gehen Sie zu "Über uns".
Products
Alle Abteilungen von Matrox profitieren von der flexiblen und dem neusten Stand der Technik entsprechenden Produktionsstätte in Dorval.
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