Konenäkö robotin ohjauksessa

Transkriptio

1 Konenäkö robotin ohjauksessa Jokaisella on varmasti jonkinlainen käsitys konenäöstä tai robottinäöstä. Konenäköjärjestelmiin liittyvät matemaattiset algoritmit ja mallit on tunnettu jo pitkään. Yleensä konenäössä käytettävät algoritmit vaativat paljon laskentaa johtuen kuvassa olevan informaation suuresta määrästä. Konenäköjärjestelmien yleistyminen teollisuudessa alkoi tietotekniikan kehittyessä ja tietokoneiden laskentatehon kasvaessa. Konenäössä tarvittavien tekniikoiden kehittyminen merkitsee entistä luotettavampia järjestelmiä, ohjelmistojen parempia ominaisuuksia ja alhaisempia hankintakustannuksia. 1. Konenäköjärjestelmien sovellusalueita Konenäköjärjestelmiä käytetään nykyisin laajasti teollisuuden eri aloilla. Yleisesti konenäköjärjestelmien sovellusalueet löytyvät erilaisten prosessien automatisoinnista. Tällöin konenäköä käytetään ihmisoperaattorin tilalla prosessin vaikeissa, aikaa vievissä, yksitoikkoisissa, vaarallisissa tai suoranaisesti mahdottomissa vaiheissa. Konenäköjärjestelmien eräs laajimista sovellusalueista on erilaiset lajittelu- ja laadunvalvontatehtävät. Postin materiaalivirtoja hallitaan konenäöllä, kun tutkitaan erilaisten lähetysten pakkausmerkintojä joiden perusteella lähetykset ohjataan oikeaan paikkaan. Pakkausprosesseissa pullojen täyttöastetta voidaan tarkkailla konenäköjärjestelmällä. Kierrätettäviä materiaaleja kuten lasia voidaan lajitella oikean värin mukaan tai tunnistaa onko pulloihin jäänyt roskia jotka edellyttävät pesemistä. Paperin valmistuksessa paperikoneen paperirainan laatua voidaan tutkia etsimällä rainasta reikiä konenäön avulla. Lisäksi tuotteen koordinaatit voidaan määrittää konenäön avulla. Tätä informaatiota käytetään esimerkiksi manipulaattoreiden ohjaukseen kappaleen poimimiseksi pakkaamista varten. Kappaleen koordinaatteja ja dimensioita käytetään myös kokoonpanotehtävissä, jossa uusia komponentteja liitetään kappaleeseen näiden tietojen mukaan. Sahoilla tukkien sahaustapa optimoidaan konenäön avulla. Konenäköä voidaan käyttää myös liikkuvan laitteen kuten lastausrobotin ohjaamiseen. Tällöin ympäristöstä etsitään konenäön avulla tunnettuja piirteitä, "majakoita" tai seurataan jotain jatkuvaa muotoa kuten määrätyn väristä viivaa. Tälläisessä sovelluksessa konenäön avulla saatava informaatio fuusioidaan yleensä muuhun sensoridataan tarkan ohjauksen mahdollistamiseksi. Viime aikoina on tutkittu konenäön soveltumista prosessien säätämiseen. Prosessiteollisuudessa tuotteen laatua ja valmistumista selvitetään sen ulkoisten näkyvien ominaisuuksien perusteella tai mikroskooppisia kuvia käyttäen. Kuparin rikastuksessa nesteen pinnalle muodostuvien kuplien kokoa käytetään yhtenä

2 mittarina. Sokerin valmistuksessa sokerin kidekoosta voidaan päätellä haihtuuko ylimääräinen neste oikealla nopeudella. Esimerkkinä Systeemitekniikan laboratoriossa tehty tutkimusprojekti 2. Robotin ohjaus Robottien ohjaamisella tarkoitetaan tässä erilaisten teollisuusrobottien ohjausta Perinteinen tapa ohjata robotteja on opettaa niille joukko toimintapisteitä. Näissä pisteissä suoritetaan erilaisia operaatioita, kuten poimitaan kappaleita tai asetetaan niitä paikalleen. Toimintapisteet opetetaan ohjaamalla robotti manuaalisesti haluttuun paikkaan ja tallentamalla pisteen koordinaatit robotin muistiin. Robotin työkiertoa ohjaava ohjelma voi sitten käyttää näitä pisteitä. Esimerkiksi piirilevyn komponenttien kokoonpanossa robotille on opetettu joukko pisteitä, joihin jokaiseen tuodaan erilaisia piirilevylle asetettavia komponentteja. Samoin vastaavat pisteet joihin komponentit piirilevyllä asetetaan on opetettu robotille. Jos toimintapisteiden määrä on suuri voidaan robotin työskentelyä simuloida kolmiulotteisten CAD -mallien avulla. Tällöin työkohteen malliin määritetään robotille opetettavat toimintapisteet ja robotin liikeradat pisteiden välillä. Simuloinnin tuloksena saadaan valmiit toimintapisteet, jotka voidaan liittää suoraan robotin ohjelmaan. Esimerkiksi monimutkaisten pintojen työstämisessä simulointia käytetään paljon. Aikaisemmissa tapauksissa robotti käsittelee siis kappaleita, joiden paikka ja orientaatio pysyvät vakiona. Jos kappaleiden paikka tai orientaatio vaihtelee ei opetettuja pisteitä voida käyttää. Kappale on paikannettava robotin koordinaatistoon ja sen orientaatio on selvitettävä. Tämä voidaan tehdä käyttäen konenäkösovelluksia. 2

3 3. Konenäköjärjestelmien rakenne Konenäköjärjestelmä voidaan jakaa neljään eri osaan: kuvan muodostukseen, kuvankaappaukseen, kuvankäsittelyyn ja ohjausjärjestelmään. Kuvassa on viidentenä osana esitetty automaatiojärjestelmän muita laitteita ja antureita, jotka liittyvät konenköjärjestelmään, mutta eivät ole varsinaisesti osa sitä. Kuvan muodostus Kamerat, linssit, valaistus Kuvankaappaus Muuntaa ja tallentaa kuvan digitaaliseen muotoon Kuvankäsittety Ohjelmisto jolla käsitellään tallennettu kuva ja etsitään halutut piirteet ja ominaisuudet kuvasta ohjaukset data Ohjausjärjestelmä Ohjelmisto jolla analysoidaan kuvasta löydetyt piirteet ja ohjataan koko järjestelmää Muut järjestelmään liittyvät laitteet (anturit, toimilaitteet) Kuva 1 Konenäköjärjestelmän osat 3.1 Kuvan muodostus Kuvan muodostuksessa käytetään linssejä, kameraa ja valoherkkää ilmaisinta (image sensor), jonka kaksiulottoiselle pinnalle kolmiulotteinen kuvauskohde projisoidaan. Kuvaushetken valaistus vaikuttaa huomattavasti kuvanmuodostukseen Kamerat Useimmat myytävät videokamerat on kehitetty televisiokuvan katselua varten, jolloin miellyttävä kuva on tärkeä ominaisuus. Nämä kamerat eivät yleensä sovi sellaisiin konenäkösovelluksiin, jossa kuvaa käytetään tarkkoihin mittauksiin tai kuvattava kohde liikkuu nopeasti. Kameran omaisuuksiin kuuluvat sen kuvasensorin tyyppi ja koko sekä sen tuottaman videosignaalin tyyppi. 3

4 Kuva 2 Yksinkertaistettu kuva digitaalisen/analogisen kameran rakenteesta Kuvasensori Melkein kaikissa nykyisissä videokameroissa käytetään kuvasensorina CCD -kennoja (charge coupled device). Ne ovat suosittuja laajan valoalueen sekä pienen kokonsa ja virrankulutuksen ansiosta. Uudempaa teknologiaa edustavat CMOS -kennoihin (complementary metal -oxide semiconductor) perustuvat kamerat, joiden laatu ei toistaiseksi vastaa CCD -kennoja. CMOS -kennojen hinnan odotetaan muodostuvan hyvin alhaiseksi. Matriisi/viivakamera Matriisikamerassa CCD/CMOS -kennon kuvaelementtejä (pixels) on m x n kappaletta matriisissa. Kennoja on eri kokoisia, mitä enemmän elementtejä sitä hitaampaa on kuvan käsitteleminen. Suuremmilla kennoilla päästään parempaan tarkkuuteen (resolution), sillä kuvaelementtien lisääntyessä voidaan toistaa pienempiä yksityiskohtia. Viivakameroissa on kuvaelementtejä jonossa, toisin kuin matriisikameroissa. Viivakameroiden tarkkuus on parempi ja kuvankäsittely nopeampaa, sillä pikseleitä käsitellään kerralla vähemmän kuin matriisikameroissa. Viivakameroita käytetäänkin liikkuvien kohteiden kuvaamiseen kuten radan seurantaan. Viivakamerat ovat kalliimpia hinnaltaan ja vaativat voimakkaamman valaistuksen. Analoginen/digitaalinen videosignaali Videosignaali voi olla joko analogista tai digitaalista muotoa. Digitaaliset kamerat muuttavat kuvasensorin kuvaelementtien informaation tukemansa standardin mukaiseksi digitaaliseksi signaaliksi. Analogiset kamerat muuttavat tiedon analogiseksi signaaliksi. 4

5 Digitaaliselle videosignaalille ei ole olemassa yleisiä standardeja. Erilaiset kamerat lähettävät kuvadatan oman "standardinsa" mukaisesti, kameran valmistajasta ja tyypistä riippuen. Televisiolähetyksiin käytetyt analogiset videosignaalit on täysin standardoitu, eli samaa standardia tukevat kamerat lähettävät kuvadatan yhdenmukaisesti. Yleisimmät analogisen videosignaalin standardit (ks. sanasto) PAL NTSC SECAM Jotkin valmistajat toimittavat erikoiskameroita, jotka eivät noudata ylläolevia standardeja videosignaalin lähetyksessä. Analogisten videosignaalien ominaisuuksia Synkroninen ja asynkroninen päivitys (synchronous/asynchronous scan) Yleisten standardien (PAL, NTSC, SECAM) mukaiset kamerat lähettävät videosignaalia synkronisesti vakiotaajuudella. Asynkronisessa päivityksessä kameralle lähetetään ulkoinen liipaisusignaali, jonka avulla uutta kuvaa voidaan pyytää haluttaessa. Tämä on hyödyllinen ominaisuus nopeissa konenäkösovelluksissa. Lomitettu skannaus (interlaced scan, RS-170) Normaalit videokamerat on kehitetty alunperin televiolähetyksiä varten (standardi RS-170), jossa kuvan päivitystä ruudulle on pyritty pehmentämään päivittämällä kerralla joka toinen rivi kuva -alueesta. Lomitettu skannaus voi olla ongelma konenäkösovelluksissa. Kun viereiset rivit päivitetään eri ajanhetkinä, liikkuvat kohteet ovat eri kohdissa parillisilla ja parittomilla riveillä. Peräkkäinen skannaus (sequential sqan) Peräkkäistä skannausta tukevat kamerat lukevat kuvasensorin kaikki rivit kerralla. Nämä kamerat ovat parempia konenäkösovelluksiin kuin kamerat, jotka tukevat vain lomitettua skannausta. Kameroissa on usein lisätoimintona mahdollisuus käyttää myös lomitettua skannausta, jolloin niitä voi käyttää myös RS -170 standardin kanssa yhteensopivien laitteiden kanssa (monitorit, kuvankaappauslaitteet) 5

6 3.1.2 Optiikka Kameran kennolle muodostuva kuva riippuu optiikasta, joka sen sinne projisoi. Optiikan ja linssien valintaan on kiinnitettävä huomiota, jos halutaan erottaa tarkkoja yksityiskohtia kuvasta. Kuva 3 Yksinkertaisettu kuva kameran optiikasta Valmistuksesta johtuvat linssivirheet vaikeuttavat kuvankäsittelyllä tehtäviä mittaus- ja paikannusoperaatioita, tosin nykyisin näiden virheiden vaikutusta voidaan kompensoida laskennallisesti. Kuva 4 Linssivirheiden vaikutus kuvaan a) radiaalinen vääristymä b) tangentiaalinen vääristymä. Yhtenäinen viiva: ei virhettä. Katkoviiva: positiivinen virhe. Pisteviiva: (radiaalinen ) negatiivinen virhe. Alla on listattu lyhyesti muutamia seikkoja, joihin optiikan valinnassa on syytä kiinnittää huomiota. Aukko (f-luku) Mitä suurempi aukko (pienempi f -luku) optiikalla on, sitä enemmän valoa kameran kennolle pääsee, jolloin toiminta huonossa valaistuksessa tai lyhyillä suljinajoilla on mahdollista. 6

7 Polttoväli (focal length) Polttoväli määrittää kuva-alan koon (view angle), joka kameralla nähdään Zoom/ vakiosuurennuslinssit Erikoislinssit Zoomattavaa linssisarjaa on joustavampi käyttää kuin vakiosuurennukseen hiottuja linssejä. Zoom -optiikassa esiintyy kuitenkin enemmän virhettä kuin vakiolinsseissä, jonka lisäksi virheet saattavat vaihdella riippuen zoomin asennosta. Linssivirheitä voidaan vähentää erilaisilla valmistusmenetelmillä. Tämä tuo tietysti lisää kustannuksia hankintavaiheessa, mutta tällöin optiikan kalibrointi ja virheiden minimointi ei vaadi yhtä paljon työtä. Nykyisin olemassaolevat matemaattiset menetelmät sisältävät keinoja poistaa pahojakin optiikan aiheuttamia vääristymiä kuvassa Valaistus Valaistuksella on tärkeä merkitys kuvan muodostuksessa. Kohteeseen vaikuttava valaistus pidetään yleensä muuttumattomana, sillä tämä helpottaa kuvankäsittelyä huomattavasti. Erilaisia valaistustekniikoita sovelletaan riippuen sovelluskohteesta. Hyvin toteutettu valaistus valaisee kohteen siten että kuva on mahdollisimman yksinkertainen mutta silti riittävä informaatio sisällöltään tehtävän suorituksen kannalta. Eri valaistusmenetelmiä Suora valo (Directiona Light) Suunnatut valovoimaiset lamput tuottavat kirkkaan valon ja terävät varjot. Ne eivät tuota tasaista valaistusta kohdepinnalle. Epäsuora valo (Diffuse Light) Epäsuora valo heijastetaan yleensä toisen pinnan kautta kohdepinnalle. Tämä tuottaa tasaisen valon koko pinnalle ja vähentää varjoja. Taustavalo (Back Lighting) Taustavalo heijastetaan siten kameraa kohti, siten että valaistava kappale on kameran ja valolähteen välissä. Tällä tavalla saadaan kappaleen ulkoreunat hyvin esille esim. mittausta varten. Salamavalo, Stroboskooppi (Strobe light) Välkkyvät strobovalot ovat tarpeen paitsi tanssilattialla, myös muissa tilanteissa joilloin kuvattava kohde liikkuu nopeasti. Valaisemalla kohde 7

8 pienen ajanhetken ajaksi (sekunnin murto-osa) voidaan kohteen liike pysäytää ja estää muuten sumeaksi muodostuva kuva (blurring). 3.2 Kuvankaappaus Kuvankaappauslaite voi olla joko erillinen tai kameraan integroitu elektroninen kortti, jota tarvitaan jotta kuva voidaan tuoda järjestelmän käsiteltäväksi. Useimmat erillisistä kuvankaappauskorteista (frame grabber board) liitetään PC:n PCI väylään nopean tiedonsiirron mahdollistamiseksi muistiin ja näytölle. Analogista videosignaalia käsiteltäessä kuva on ensin muunnettava digitaaliseen muotoon. Tämän jälkeen digitaalinen kuva voidaan siirtää muistiin käsiteltäväksi tai näytölle. Signaalin muunnoksien vuoksi muistiin kaapattu kuva ei vastaa täysin kameran kuvasensorin pikseleitä. Analogisen videosignaalin siirtotapoja. RGB Composite video S-VHS kameran pikselit analoginen videosignaali pikselit muistissa kuvasensori (ccd -kenno) siirtotie muistiin kaapattu kuva Kuva 5 Analogisen videosignaalin kaappaus muistiin Digitaalista videosignaalia ei luonnollisesti tarvitse muuntaa analogiseen muotoon, mutta riippuen signaalin välittämiseen käytetyn siirtotien standardista erillinen kortti voi kuitenkin olla tarpeen. Esim. Firewire -standardi vaatii erillisen kortin PC:hen, jotta kuva voidaan siirtää tietokoneen muistiin, ellei tietokoneessa ole emolevylle integroitua Firewire -liitäntää. Siirtotienä voidaan käyttää myös USB väylää, joka löytyy jo vakiona miltei jokaisesta tietokoneesta. Digitaalisen videosignaalin siirtotapoja (ks. sanasto) Universal Serial Bus (USB) IEEE 1394 (Firewire) RS422 EIA-644 (LVDS) 8

9 kameran pikselit digitaalinen videosignaali pikselit muistissa kuvasensori (ccd -kenno) siirtotie muistiin kaapattu kuva Kuva 6 Digitaalisen videosignaalin kaappaus muistiin Digitaalinen signaali soveltuu paremmin konenäkösovelluksiin, sillä sen tuottamat pikselit vastaavat täysin kuvasensorin pikseleitä. Digitaalisen videosignaalin potentiaalisia hyötyjä ovat pienemmät häiriöt (noise), kuvan suurempi päivitystaajuus (frame rate) sekä parempi resoluutio. Tällä hetkellä korkealaatuiset digitaalikamerat ja kortit ovat kalliimpia kuin vastaavat analogiset, mutta hinnat ovat tulleet jatkuvasti alaspäin. Analogisten kuvankaappauskorttien ominaisuuksia ovat mm. Mahdollisuus usealle kameralle Useimmat kortit tukevat 2, 4 tai useamman kameran yhtäaikaista liittämistä samaan korttiin. Jotkin kehittyneet kortit tukevat usean kameran kuvan samanaikaista kaappaamista. Liipaisu (trigger) ja stroboskooppi ominaisuudet Useimmat kortit tukevat ulkoista liipaisua kuvankaappauksen ajoittamiseksi. Jotkin kortit tukevat myös ohjattavaa ja synkronoitavaa stroboskooppia. Binääri I/O / Sarjaliitäntä Joissain kuvankaappauskorteissa on lisäksi I/O linjoja anturien, toimilaitteiden tai ohjausyksiköiden (esim. ohjelmoitavat logiikat) liittämiseksi konenäköjärjestelmään. 3.3 Kuvankäsittely Muistiin kaapatun kuvan käsittely voi tapahtua joko täysin tietokoneen muistissa tai osittain myös kaappauskortin omassa muistissa. Joissain kehittyneissä korteissa on oma prosessorinsa, jolla voi tehdä nopeasti yleisimpiä kuvankäsittelyoperaatioita kuten suodatusta, rajausta tai koon muutoksia. Kuvankäsittely tapahtuu kuitenkin yleensä pääasiallisesti ohjelmallisesti. Kuvankäsittelyllä kuvasta etsitään järjestelmän toiminnan kannalta oleellista informaatiota. Tämä vaihe voidaan jakaa karkeasti kolmeen eri osavaiheeseen. 9

10 Kuvan esikäsittely Kuvan laatua voidaan parantaa suodattamalla siitä häiriötaajuuksia pois. Kuvaa voidaan kääntää tai siitä voidaan erottaa pienempiä osa -alueita raskaampaa laskentaa vaativien analyysimenetelmien nopeuttamiseksi. Kuvat 7a ja 7b Yksinkertainen esimerkki häiriön suodatuksesta: Vasemmanpuoleisesta kuvasta on suodatettu sinimuotoinen häiriö pois Fourier -muunnoksen avulla. Kuvan segmentointi Kuvassa esiintyvää informaatiota muokataan analysointiin käytettävien algoritmien helpommin käsiteltäväksi. Kuvan ominaisuuksia ja piirteitä, kuten kappaleiden reunoja, voidaan keinotekoisesti korostaa erilaisilla suodinoperaatioilla niiden tunnistamisen helpottamiseksi. Kuva voidaan kynnystää jolloin sen histogrammin perusteella koko kuva muutetaan binääriseksi. Kuva 8a ja 8b Yksinkertainen esimerkki kuvan kynnystämisestä: Vasemman kuvan pikselien arvot on kynnystetty siten, että mustaa korkeamman intensiteetiarvon omaavat pikselit on muutettu valkoiseksi. Oikeanpuoleista binääristä tuloskuvaa on huomattavasti helpompi käsitellä, sillä kaikilla pikseleillä on vain kaksi arvoa, musta tai valkoinen 10

11 Kuvan tunnistus ja tulkinta Tunnistuksessa (pattern matching) aikaisempien operaatioiden jälkeen saatua kuvaa sovitetaan referenssikuvaan/kuviin. Kuva tunnistetaan jos se riittävän samankaltainen referenssikuvan kanssa määrättyjen toleranssikriteerien mukaan. Kuvan tulkinnassa (analysis) saatua kuvaa tutkitaan ja siitä erotetaan haluttuja piirteitä kuten eri kuva-alueiden muotoja, mittoja, orientaatiota tai kokoa. Näiden piirteiden perusteella päätellään mitä todellista informaatiota kuvaan sisältyy. Lisätietoa: Kuva 7 Yksinkertainen esimerkki kuvassa olevan informaation tulkinnasta/ analyysistä. Kolikot on lajiteltu niiden koon mukaan. Hyvä kirja kuvankäsittelystä: Gonzales & Woods: Digital Image Processing,3rd edition, Addison-Wesley 1992 Matlab: Image Processing Toolbox Valmiita algorimeja ja ohjelmia kone -ja tietokonenäölle. Intel Microprosessor Labs: Open Source Computer Vision Library (C/C++) 11

12 3.4 Päätöksenteko ja ohjausjärjestelmä Konenäköjärjestelmään kuuluu olennaisena osana ylemmän tason päätöksenteko- tai ohjausjärjestelmä. Tässä vaiheessa kuvankäsittelyllä saadun informaation perusteella tehdään ohjaus- tai korjaustoimenpiteitä konenäköjärjestelmän muihin osa -alueisiin esim. korjataan kuvan muodostuksen tai kuvankäsittelyn parametreja. Mikäli kuvasta saadun informaation laatu ja määrä on riittävä päätöksentekoon niin silloin välitetään tietoa ja ohjauksia muualle automaatiojärjestelmään. 3.5 Sulautetut järjestelmät Viime vuosien tietotekninen kehitys on tehnyt mahdolliseksi monimutkaisten järjestelmien sulauttamisen yhteen laitekokonaisuuteen myös konenäköjärjestelmien tapauksessa. Tällaiset sulautetut laitekokonaisuudet ovat yleensä huomattavasti nopeampia ottaa käyttöön ja konfiguroida uudestaan kuin erikseen räätälöidyt konenäköjärjestelmät. Lisätietoa ja resursseja konenäöstä: Carnagie Mellon yliopiston kattava kokoelma konenäöstä The Computer Vision Homepage at Carnagie Mellon University Kaupallisia ratkaisuja konenäköjärjestelmiin Online Vision System Source Verkkokurssi konenäöstä Online Machine Vision Course 12

13 4 Sanasto CAD Computer Aided Desing. Suunnittelutyö, jossa erilaisia piirtoohjelmia hyväksikäyttäen piirretään valmistettavien kappaleiden kuvia kaksi- tai kolmiulotteisena. Composite video A single video signal which combines the luminance, chominance and synchronization information using the PAL, NTSC or SECAM standadrs. EIA-644 An electrical specification for the transmission of digital data. EIA- 644 and RS422 are balanced data transmission standards that require two wires per signal. The state of the signal at the receiver is determined by the potential difference between the two wires and not by the difference between the signal on a single wire and ground. Since each wire in the pair is subjected to roughly the same transmission environment, electrical noise adds equally to both wires. This common mode noise is subtracted at the receiver. This makes both of these standards particularly useful in noisy environments. EIA-644 operates at lower voltage differences than RS422, providing higher transmission bandwidths. EIA-644 transmitters and receivers also introduce less line-to-line skew, meaning that signal integrity is better preserved even when the transmitter is RS422 and the receiver is EIA-644. EIA-644 is also commonly known as LVDS (Low Voltage Differential Signaling), sometimes as RS644. IEEE 1394 (Firewire) NTSC A 1995 Macintosh/IBM PC serial bus interface standard offering high-speed communications and isochronous real-time data services can transfer data between a computer and its peripherals at 100, 200, or 400 Mbps, with a planed increase to 2 Gbps. Cable length is limited to 4.5 m but up to 16 cables can be daisy-chained yielding a total length of 72 m. It can daisy-chain together up to 63 peripherals in a tree-like structure (as opposed to SCSI's linear structure). It allows peer-to-peer device communication, such as communication between a scanner and a printer, to take place without using system memory or the CPU. It is designed to support plug-and-play and hot swapping. Its 6-wire cable is not only more convenient than the SCSI cables but can supply up to 60 watts of power, allowing low-consumption devices to operate without a separate power cord. 13

14 National Television Standards Committee: the industry group that formulated the standards for American television. An NTSC signal is a composite video signal used by televisions and VCRs in North America and some other parts of the world. The NTSC system uses 525 lines per frame, a field frequency of 60 Hz, a 30-frame per second update rate. PAL Phase Alternating Line: video format - used in most of Western Europe, Australia and China as well as in various African, South American and Middle Eastern countries - with a 4:3 image format, 625 lines per frame, a field frequency of 50Hz and 4 MHz video bandwidth with a total 8 MHz of video channel width. PAL has a 25- frame per second update rate. RS-170 The encoding standard for 60-Hz black-and-white television signals; it is used as the standard for most monochrome and color video equipment. See also NTSC, PAL, SECAM. This standard was developed for braodcast television to provide a smoother picture at relatively low (30/25 Hz) frame rate. Beginning at the top of the frame, the camnera reads all the odd-numbered lines (1,3,5 ) during the first half-frame time. It then starts at the top again and reads all the even-numbered lines (0,2,4 ) during the second halfframe time. By changing only half the picture lines at a time, the picture has less flicker. RS422 RGB (Red, Green, Blue) SVHS, S-VHS An electrical standard for the transmission of digital data. See definition for EIA-644. The abbreviation for the red, green and blue signals, the primary colors of light (and television). Each color signal is transmitted in a cable of it's own. S-VHS. The Super-VHS high-band video recording format is a consumer, desktop video and industrial production format which utilizes a component Y/C signal format. It offers better picture resolution, better signal-to-noise performance and elimination of cross-color and dot crawl interference. SECAM Sequentiel Coleur A Memoire: European video standard, used in France and Eastern Europe, with image format 4:3, 819 lines per frame, 50 Hz and 6 MHz video bandwidth with a total 8 MHz of 14

15 video channel width. Like the similar PAL standard, it has a 25- frame per second update rate. USB (Universal Serial Bus) Serial 4 wire bus architecture for peripheral I/O developed by Compaq, Intel, and Microsoft. It autosenses (theretically) up to 128 peripherals in a daysy-chain and supports a maximum distance of 5m (16.4') and a maximum data rate of 12 Mbps. USB devices can be unplugged/plugged in without having to reboot your computer. Popular on modern PCs and associayted computer peripherals (printers, scanners, cameras etc) but also adopted by Apple on their imac and blue G3 machines onwards. 15