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Vision小助手
(CMVU)
通过了解不同类型的接口,可以更好地选择适合自己的工业相机接口,确保相机的传输方式、速度和距离等等能够满足实际应用需求。
接口的作用
对于工业相机来说,接口(Interface)是指工业相机与其他设备或系统之间的连接点或交互点,用于实现图像数据传输、控制或通信。
接口的作用对于工业相机来说是非常重要的,它们使得工业相机可以实现图像数据传输、控制或通信,从而实现各种应用场景的需求,例如机器视觉、质量控制、医疗设备等。
工业相机的类型
工业相机的数据接口可以分为数字接口和模拟接口。数字接口相机传输的是数字信号,模拟接口相机传输的是模拟信号。由于数字信号比模拟信号有很多优点,比如抗干扰能力强、方便后续处理等。因此,现在的工业相机基本上都采用数字接口。而中低端的监控设备基于成本和性价比的原因,基本上采用模拟接口。工业相机常见的数字接口有:USB,GigE,MIPI,Camera Link,CoaXPress等。
为什么需要这么多接口?
市面上可用于工业相机的数字接口类型大约近60种或更多。为什么需要这么多类型的工业相机呢?工业相机有这么多的接口是因为不同的应用场景和需求所驱动的。不同的接口具有不同的特点和优势,例如传输速度、距离、延迟、软件/硬件的兼容性等。制造商和开发者需要选择合适的接口来满足特定的应用需求。
例如,在高速工业相机应用中,可能需要使用高速接口如Camera Link、CoaXPress或25GigE来实现高速数据传输。在长距离传输应用中,可能需要使用长距离传输接口如GigE或10GigE。在低延迟应用中,可能需要使用低延迟接口如Camera Link或CoaXPress。
数字接口的对比
市面上的工业相机接口可以大致分为10类。
· USB接口
即插即用(铜芯最高可达5米,有源光纤最高达100米),支持多相机连接。使用场景:工业自动化等。
1. USB 1.0(通用串行总线1.0)接口:低速传输(最高可达1.5Mbps)
2. USB 1.1(通用串行总线1.1)接口:低速传输(最高可达1.5Mbps)
3. USB 2.0(通用串行总线2.0)接口:高速传输(最高可达480Mbps)
4. USB 3.0(通用串行总线3.0)接口:高速传输(最高可达5Gbps)
5. USB 3.1(通用串行总线3.1)接口:高速传输(最高可达10Gbps)
6. USB 3.2(通用串行总线3.2)接口:高速传输(最高可达20Gbps)
7. USB4(通用串行总线4)接口:高速传输(最高可达40Gbps)
· 以太网接口
长距离传输(最高可达100米),支持多相机连接。使用场景:工业自动化,视频监控等。
1. GigE(千兆以太网)接口:高速传输(最高可达1000Mbps),
2. 2.5GigE(2.5千兆以太网)接口:高速传输(最高可达2500Mbps)
3. 5GigE(5千兆以太网)接口:高速传输(最高可达5000Mbps)
4. 10GigE(10千兆以太网)接口:高速传输(最高可达10Gbps)
5. 25GigE(25千兆以太网)接口:高速传输(最高可达25Gbps)
6. 40GigE(40千兆以太网)接口:高速传输(最高可达40Gbps)
7. 50GigE(50千兆以太网)接口:高速传输(最高可达50Gbps)
8. 100GigE(100千兆以太网)接口:高速传输(最高可达100Gbps)
9. 200GigE(200千兆以太网)接口:高速传输(最高可达200Gbps)
10. 400GigE(400千兆以太网)接口:高速传输(最高可达400Gbps)
· Camera Link接口
低延迟,支持多相机连接。使用场景:机器视觉,工业自动化等。
1. Camera Link base接口:高速传输(最高可达2Gbps)
2. Camera Link medium接口:高速传输(最高可达4Gbps)
3. Camera Link full接口:高速传输(最高可达5.3Gbps)
4. Camera Link full+接口:高速传输(最高可6.40Gbps)
5. Camera Link HS接口:高速传输(最高可达50Gbps)
· CoaXPress接口
低延迟,支持多相机连接。使用场景:机器视觉,工业自动化等。
1. CoaXPress 1.0/1.1(单通道)接口:高速传输(最高可达6.25Gbps)(CXP6)
2. CoaXPress 2.0(单通道)接口:高速传输(最高可达12.5Gbps)(CXP12)
3. CoaXPress 2.1(单通道)接口:高速传输(最高可达12.5Gbps)(CXP12)
4. CoaXPress 3.0(单通道)接口:高速传输(最高可达25Gbps (CXP25)
5. CoaXPress 3.1(单通道)接口:高速传输(最高可达25Gbps)(CXP25)
可以多通道并联使用以提高带宽,比如CXP12 x4, 可以提供50Gbps的带宽。
· MIPI接口
高速、低功耗的数据传输接口。使用场景:移动设备,嵌入式系统等。
MIPI CSI-2接口:高速传输(最高可达4.5Gbps)
· SDI接口
包括SDI、3G-SDI、6G-SDI和12G-SDI等。使用场景:广播,电视等。
· HDMI接口
包括HDMI和HDMI 2.0等。适用于视频传输,例如家庭娱乐,会议室等。
· DisplayPort接口
包括DisplayPort和DisplayPort 2.0等。适用于高分辨率视频传输,例如计算机,显示器等。
· PCIe接口
包括PCIe、PCIe 2.0、PCIe 3.0、PCIe 4.0、PCIe 5.0和PCIe 6.0等。适用于高速数据传输,例如数据中心,服务器等。
· Thunderbolt接口
包括Thunderbolt和Thunderbolt 2.0等。适用于高速数据传输,例如数据中心,服务器等。
· 其他接口
包括1394、Xilinx Aurora、Intel Omni-Path、Mellanox InfiniBand、Broadcom NetXtreme、Marvell Prestera、Cavium LiquidIO、EZchip TILE和Microsemi Adaptec等。
Allied Vision的Alvium相机系列另外支持了市面上少有的GM2和FP3接口。当工业相机或视觉应用需要长距离传输的MIPI CSI接口时,GM2 和FP3接口就非常适合。
GMSL2 (简称GM2) 千兆多媒体串行连接: 6.0 Gbit/s;FPD-Link III (FP3) 平面显示连接: 传输速度高达3.2 Gbit/s。
总结