在了解工業(yè)相機控制器數(shù)據(jù)接口之前,我們先來認識下什么是工業(yè)相機,工業(yè)相機的定義是機器視覺系統(tǒng)中的一個關(guān)鍵組件,其最本質(zhì)的功能就是將光信號轉(zhuǎn)變成有序的電信號。相機的選擇不僅直接決定所采集到的圖像分辨率和圖像質(zhì)量等,同時也與整個系統(tǒng)的運行模式直接相關(guān)。本文介紹下如何選擇工業(yè)相機控制器的接口。
工業(yè)相機控制器的接口分為:USB2.0/3.0、1394a/1394b、CamerLink、Gige、CoaXPress等類型的接口。以下我們來分析各種接口它們的優(yōu)缺點。
1.USB接口。USB1.0在1996年發(fā)布傳輸速度1.5Mbps;USB1.1在1998年發(fā)布其傳輸速度12Mbps,應(yīng)用于USB鼠標、鍵盤以及家用掃描儀等;USB2.0在2000年發(fā)布,傳輸速度480Mbps通訊距離5m,80%的帶寬用于圖像傳輸;USB3.0在2008年發(fā)布,傳輸速度4.8Gbps通訊距離10m,80%的帶寬用于圖像傳輸。
USB接口特點是支持熱拔熱插、使用便捷且標準統(tǒng)一,可連接多個設(shè)備并且相機可通過USB線纜供電。
USB沒有標準的協(xié)議和主從結(jié)構(gòu),另外CPU占用率高所以帶寬沒有保證。
2.IEEE1394----火線接口。1394a在1995年發(fā)布,傳輸速度400Mbps通訊距離4.5m。主要用于視頻傳輸領(lǐng)域;1394b在2002年發(fā)布,傳輸速度800Mbps通訊距離4.5m。主要用于視頻傳輸領(lǐng)域。
3.Camerlink接口。由AIA協(xié)會推出的數(shù)字圖像信號通訊接口協(xié)議是一種串行通訊協(xié)議;采用LVDS接口標準,具有速度快和抗干擾能力強以及功耗低的優(yōu)勢;在Channellink技術(shù)基礎(chǔ)上增加了一些傳輸控制信號并定義了一些相關(guān)傳輸標準;協(xié)議采用MDR-26針連接器。
CamerLink接口特點是高速率,帶寬可達6400Mbps,另外抗干擾能力強且功耗低。
4.Gige千兆以太網(wǎng)接口。由AIA(AutomatdeImagingAssociation)創(chuàng)建并推廣,是一種基于千兆以太網(wǎng)通信協(xié)議開發(fā)的相機接口標準;適用于工業(yè)成像應(yīng)用,通過網(wǎng)絡(luò)傳輸無壓縮視頻信號;第一個使用價格低廉線纜長距離傳輸圖像的標準。
Gige接口特點是拓展性好,傳輸數(shù)據(jù)長度最長可伸展至100m(轉(zhuǎn)播設(shè)備上可無限延長);帶寬達1Gbit因此大量的數(shù)據(jù)可即時得到傳輸;可使用標準的NIC卡(或PC上已默認安裝);經(jīng)濟性好,可使用廉價電纜且集成費用低。
目前在機器視覺中應(yīng)用最廣泛的工業(yè)相機控制器接口是Gige(以太網(wǎng))接口,以太網(wǎng)接口在傳輸速度、距離和成本等方面較其他接口具有很大的優(yōu)勢。當然其他的接口也有著各自的特點,在很多地方也發(fā)揮著重要的作用。