工業(yè)相機的接口選擇及比較
應(yīng)用領(lǐng)域：相機
在了解工業(yè)相機接口之前，讓我們大概先了解一下什么是工業(yè)相機，一般對工業(yè)相機的定義大概是機器視覺系統(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。選擇合適的相機也是機器視覺系統(tǒng)設(shè)計中的重要環(huán)節(jié)，相機的選擇不僅直接決定所采集到的圖像分辨率、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)。
因為沒有一個標(biāo)準(zhǔn)的命名，所以工業(yè)相機還被稱作工業(yè)攝像頭、工業(yè)攝像機、工業(yè)照相機等等。從其芯類型中被分為工業(yè)CCD相機和工業(yè)CMOS相機，從其信號種類里又分為工業(yè)模擬相機、工業(yè)數(shù)字相機。其中數(shù)字相機又分為： GIGE千兆網(wǎng)、USB2.0、USB3.0、Camera Link1394A、1394B、等多種類型的接口。而各種接口都有其利弊。接下來讓維視圖像先簡單的分析這幾個接口的區(qū)別。
1、千兆網(wǎng)協(xié)議穩(wěn)定。
2、千兆網(wǎng)接口的工業(yè)相機，是近幾年市場應(yīng)用的重點。使用方便，連接到千兆網(wǎng)卡上，即能正常工作。
3、需要注意一些特殊的細(xì)節(jié)，如早期的NI的軟件，可能對千兆網(wǎng)卡的芯片有要求，需要使用INTEL的芯片才可以正常驅(qū)動GIGE相機，而使用如Realtek的芯片網(wǎng)卡，就無法響應(yīng)。隨著技術(shù)的不斷革新發(fā)展，維視圖像（Microvision)的MV-EM\E系列千兆網(wǎng)工業(yè)相機無論是什么芯片網(wǎng)卡，都能穩(wěn)定的正常使用，不會有任何問題。
4、在千兆網(wǎng)卡的屬性中，也有與1394中的Packet Size類似的巨幀。設(shè)置好此參數(shù)，可以達(dá)到更理想的效果。
5、傳輸距離遠(yuǎn)，可傳輸100米。
6、可多臺同時使用，CPU占用率小。
1、USB2.0接口的工業(yè)相機，是最早應(yīng)用的數(shù)字接口之一，開發(fā)周期短，成本低廉，是目前最為普通的類型，維視圖像（Microvision)的于2003年推出的MV-1300系列是國內(nèi)最早研發(fā)的USB接口工業(yè)相機，已面向市場十幾年，反響良好。
2、所有電腦都配置有USB2.0接口，方便連接，不需要采集卡；缺點是其傳輸速率較慢，理論速度只有480Mb（60MB）。
3、傳輸速率低，糟糕的協(xié)議（Bulk-Only Transport(BOT)協(xié)議）與編碼方式，數(shù)據(jù)只有30MB/S左右。
4、在傳輸過程中CPU參與管理，占用及消耗資源較大。
5、USB2.0接口不穩(wěn)定，相機通常沒有堅固螺絲，因此在經(jīng)常運動的設(shè)備上，可能會有松動的危險。
6、傳輸距離近，信號容易衰減。
1、USB 3.0的設(shè)計在USB 2.0的基礎(chǔ)上新增了兩組數(shù)據(jù)總線，為了保證向下兼容，USB 3.0保留了USB 2.0的一組傳輸總線。
2、在傳輸協(xié)議方面，USB 3.0除了支持傳統(tǒng)的BOT協(xié)議，新增了USB Attached SCSI Protocol（USAP），可以完全發(fā)揮出5Gbps的高速帶寬優(yōu)勢。
3、由于總線標(biāo)準(zhǔn)是近幾年才發(fā)布，所以協(xié)議的穩(wěn)定性同樣讓人擔(dān)心。
4、傳輸距離問題，依然沒有得到解決。
5、目前雖然市面上還沒有太多的USB3.0相機出現(xiàn)，不過現(xiàn)在國內(nèi)外的工業(yè)相機廠商都在積極推進，而且有些廠商已經(jīng)有相關(guān)的樣機出現(xiàn)，維視圖像（Microvision)已經(jīng)研發(fā)并推出MV-VDM系列USB3.0工業(yè)相機。
1、需要單獨的Camera Link接口，不便攜，導(dǎo)致成本過高。
2、Camera Link接口的相機，實際應(yīng)用中比較少。
3、傳輸速度是目前的工業(yè)相機中最快的一種總線類型。一般用于高分辨率高速面陣相機，或者是線陣相機上。
4、傳輸距離近。
1、1394接口，在工業(yè)領(lǐng)域中，應(yīng)用還是非常廣泛的。協(xié)議、編碼方式都非常不錯，傳輸速度也比較穩(wěn)定，只不過由于早期蘋果的壟斷，造成其沒有被廣泛應(yīng)用。
2、在工業(yè)中，常用的是400Mb的1394A和800Mb的1394B接口。超過800Mb以上的也有，如3.2Gb的，但是比較少見。
3、1394接口，特別是1394B口，都有堅固的螺絲。
4、1394接口不太方便的地方是其未能普及，因此電腦上通常不包含其接口，因此需要額外的采集卡。
5、1394接口，需要注意一下其Packet Size數(shù)據(jù)包大小設(shè)置。Packet Size是整個1394總線的帶寬。
6、占用CPU資源少，可多臺同時使用，但由于接口的普及率不高，已慢慢被市場淘汰。
當(dāng)然還有一些接口未能講述，不完全之處望大家批評指正。
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