在过去几十年中，人们开发了多种机器视觉接口。近年来，适用于嵌入式视觉的MIPI CSI接口也开始应用于一些基于嵌入式系统应用。我们会一连三期的重点介绍CameraLink、GigE Vision、USB3Vision（于2013年1月发布）和CoaXPress（于2010年发布）机器视觉接口。

PCI Express接口虽然仅用于少数相机设备中，但却是一种高速串行标准，主要用作计算机主板接口，以连接硬盘驱动器、显卡等各种外围设备。

用于工业机器视觉的GigE Vision接口

2006年，千兆以太网(GigE)接口作为GigE Vision接口引入工业机器视觉领域。基于Internet协议(IP)标准，它传输视频和控制数据。原先各厂商使用自家驱动，导致互操作性问题。GigE Vision标准化，由自动成像协会(AIA)监督，利用以太网网络技术。统一协议，改善硬件和软件互连性，支持低成本长距离传输图像。成为机器视觉行业中使用最广泛的接口之一。大多数相机采用最初的1000BASE-T以太网，提供1Gbps带宽。新型相机采用更快的GigE接口，包括NBASET（2.5 Gbps或5.0 Gbps）和10GBASE-T（10GigE），可高达10 Gbps传输速度。

采用10GigE接口的特长

此接口建立在数据中心和IT基础设施的数据传输标准之上，可持续改进和巩固，得益于主要以太网IT业务参与者（如Google、Cisco、IBM和Intel）的技术支持。GigE Vision兼容软件和硬件设备的广泛使用简化了跨网络的集成工作，提高了机器视觉应用的可扩展性和灵活性。

无需使用Frame Grabber，大多数系统采用支持GigE/10GigE的标准网络适配器卡，这降低了系统成本，同时节省了布线和维护成本。

可长距离工作，使用标准双绞铜线（如Cat 6、Cat 6e、Cat 6a和Cat 7），支持不同长度的电缆。

基于GenICam标准，提供一致性的编程接口和标准化像素格式，改善了与其他GenICam接口的互操作性。

支持多视频流，允许多个并行视频流使用同一接口进行流式传输，特别适用于多传感器相机和多处理器架构。支持精确时间协议(IEEE 1588)，可实现各种视觉和非视觉组件之间的精确时间同步，减少抖动和其他不同步效应。

实施支持网络自动协商，向后兼容1000BASE-T (1 Gbps)和NBASE-T（2.5 Gbps和5 Gbps），助力用户转换到更高的千兆速度。

课题

与所有GigE Vision接口一样，可能存在由IP网络配置引起的延迟问题。网络优化有助于减少延迟，但无法完全消除。处理网络复杂性和带宽限制时需要注意，包括IP地址分配和带宽共享的问题。

第三方软件工具可能无法完全支持新的多视频流相机。需选择提供示例代码SDK的相机供应商，以构建多视频流应用。

有些情况可能需要单独电缆供电和触发。虽然以太网供电(PoE)已广泛应用于传统相机，但许多相机不支持以太网触发。对于10GigE相机，供电更具挑战性，可能需要采用双电缆方案。

典型应用

几乎所有最先进的IT硬件设备都集成了GigE，成为一种非常流行的机器视觉接口，无需特殊的Frame Grabber硬件。

在物联网(IoT)和工业4.0中，设备互连性至关重要，支持增材制造、智能机器人自动化系统、质量控制和监控等应用。盒装视觉系统在汽车、半导体、食品分拣和回收、工业质量控制站等领域有广泛应用。独立视觉系统主要用于检验小零部件，克服小型制造商的规模限制，常用作二级检查单元。智能视觉系统基于深度学习算法，适用于智能农业、食品分拣、汽车零部件检验等场景。

小型可插式Plus (SFP+)接口：10GigE可以通过光纤接口实现，使用SFP+接口模块。SFP+模块价格范围为250至2000美元。SFP+规范于2006年发布，支持10 Gbps速率，通常使用光纤作为物理连接层。关于SFP和SFP+标准，下列内容适用：