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工业相机的接口选择及比较

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  • TA的每日心情
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    [LV.4]偶尔看看III

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    发表于 2018-7-14 10:22:59 | 显示全部楼层 |阅读模式

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           在了解工业相机接口之前,让我们大概先了解一下什么是工业相机,一般对工业相机的定义大概是机器视觉系统中的一个关键组件,其最本质的功能就是将光信号转变成有序的电信号。选择合适的相机也是机器视觉系统设计中的重要环节,相机的选择不仅直接决定所采集到的图像分辨率、图像质量等,同时也与整个系统的运行模式直接相关。

         因为没有一个标准的命名,所以工业相机还被称作工业摄像头、工业摄像机、工业照相机等等。从其芯类型中被分为工业CCD相机和工业CMOS相机,从其信号种类里又分为工业模拟相机、工业数字相机。其中数字相机又分为: GIGE千兆网、USB2.0、USB3.0、Camera Link1394A、1394B、等多种类型的接口。而各种接口都有其利弊。接下来让维视图像先简单的分析这几个接口的区别。


    (1)GIGE千兆网接口
      1、千兆网协议稳定。
      2、千兆网接口的工业相机,是近几年市场应用的重点。使用方便,连接到千兆网卡上,即能正常工作。
      3、需要注意一些特殊的细节,如早期的NI的软件,可能对千兆网卡的芯片有要求,需要使用INTEL的芯片才可以正常驱动GIGE相机,而使用如Realtek的芯片网卡,就无法响应。随着技术的不断革新发展,维视图像(Microvision)的MV-EM/E系列千兆网工业相机无论是什么芯片网卡,都能稳定的正常使用,不会有任何问题。
      4、在千兆网卡的属性中,也有与1394中的Packet Size类似的巨帧。设置好此参数,可以达到更理想的效果。
      5、传输距离远,可传输100米。
      6、可多台同时使用,CPU占用率小。
               
    (2)USB2.0接口
       1、USB2.0接口的工业相机,是最早应用的数字接口之一,开发周期短,成本低廉,是目前最为普通的类型,维视图像(Microvision)的于2003年推出的MV-1300系列是国内最早研发的USB接口工业相机,已面向市场十几年,反响良好。
       2、所有电脑都配置有USB2.0接口,方便连接,不需要采集卡;缺点是其传输速率较慢,理论速度只有480Mb(60MB)。
       3、传输速率低,糟糕的协议(Bulk-OnlyTransport(BOT)协议)与编码方式,数据只有30MB/S左右。
       4、在传输过程中CPU参与管理,占用及消耗资源较大。
       5、USB2.0接口不稳定,相机通常没有坚固螺丝,因此在经常运动的设备上,可能会有松动的危险。
       6、传输距离近,信号容易衰减。

    (3)USB3.0接口
      1、USB 3.0的设计在USB 2.0的基础上新增了两组数据总线,为了保证向下兼容,USB 3.0保留了USB 2.0的一组传输总线。
      2、在传输协议方面,USB3.0除了支持传统的BOT协议,新增了USB Attached SCSI Protocol(USAP),可以完全发挥出5Gbps的高速带宽优势。
      3、由于总线标准是近几年才发布,所以协议的稳定性同样让人担心。
      4、传输距离问题,依然没有得到解决。
      5、目前虽然市面上还没有太多的USB3.0相机出现,不过现在国内外的工业相机厂商都在积极推进,而且有些厂商已经有相关的样机出现,维视图像(Microvision)已经研发并推出MV-VDM系列USB3.0工业相机。

    (4)Camera Link接口。
    1、需要单独的CameraLink接口,不便携,导致成本过高。
    2、Camera Link接口的相机,实际应用中比较少。
    3、传输速度是目前的工业相机中最快的一种总线类型。一般用于高分辨率高速面阵相机,或者是线阵相机上。
    4、传输距离近。

    (5)1394(火线)
    1、1394接口,在工业领域中,应用还是非常广泛的。协议、编码方式都非常不错,传输速度也比较稳定,只不过由于早期苹果的垄断,造成其没有被广泛应用。
    2、在工业中,常用的是400Mb的1394A和800Mb的1394B接口。超过800Mb以上的也有,如3.2Gb的,但是比较少见。
    3、1394接口,特别是1394B口,都有坚固的螺丝。
    4、1394接口不太方便的地方是其未能普及,因此电脑上通常不包含其接口,因此需要额外的采集卡。
    5、1394接口,需要注意一下其PacketSize数据包大小设置。Packet Size是整个1394总线的带宽。
    6、占用CPU资源少,可多台同时使用,但由于接口的普及率不高,已慢慢被市场淘汰

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  • TA的每日心情
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    [LV.1]初来乍到

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