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技术动态

机器视觉系统中工业相机的接口选择及比较

时间:2018-12-07


  视觉系统中工业相机的接口选择及比较

  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。从其芯片类型划分为工业CCD相机和工业CMOS相机,从其信号种类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。工业数字相机在视觉系统中使用较多,接下来易菲特视觉简单介绍工业数字相机接口的区别。

  一、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。

  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。

  二、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。

  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-Only Transport(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。

  三、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,USB 3.0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。

  四、Camera Link接口

  1、需要单独的Camera Link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。

  五、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Packet Size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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