GigE Vision 适合于多相机系统的机器视觉接口

机器视觉行业的接口有很多。在用户搭建机器视觉系统时，需根据自身应用，从诸多选项中选择更适宜的接口，因为每种接口都存在其独有的优势和不足。

基于以太网的GigE Vision（千兆网视觉）仍是机器视觉领域公认最常用的接口标准。这一标准支持大量兼容网络设备，并可大规模扩展整个系统性能。因此，GigE Vision尤其适合多相机系统。

遗憾的是，在设计基于多相机的可靠高效的机器视觉系统时，通常需要大量的经验和工作积累。正确选择系统组件和设计可能是一项颇为耗时的任务。成本、可靠性和性能平衡可能需要几轮设计周期，且需要专门反复测试。

GigE Vision及其局限性 增加系统负荷

GigE Vision基于极为常用的网络技术：其核心协议GigE Vision控制协议（GVCP）和GigE Vision流传输协议（GVSP）主要基于用户数据报协议(UDP)。

UDP可实现高效、低延迟的数据传输，但也存在一些不容忽视的缺点：

· 无法检测和校正传输过程丢失的数据

· 无法保证数据报的顺序正确

· 易受网络拥堵或系统过载影响

通过GigE Vision协议，可保证数据顺序和全面性无误。设备在每个数据流包头中发送额外的信息（例如，帧号）,以便主机检查是否存在数据包或完整帧丢失。如果主机判定数据包丢失，可向相机发送请求，要求再次传输缺失的数据包。但这一优势功能会暂时增加系统负荷，影响整个系统的性能。

GigE Vision多相机系统过载 数据丢失

在GigE Vision系统中，过载的典型特征是数据包丢失。不幸的是，打包发送机制可能会引起自放大效果：数据包丢失导致重发请求，增加了系统负载，同时提高了数据包丢失概率。结果就是系统问题频频，反复丢帧。

系统设计预留充足的吞吐余量，可有效规避这一问题。但余量究竟多少合适？这取决于需求、系统性能、吞吐量和网络拓扑结构。通常情况下，需要大量测试工作和经验摸索，方可设计出平衡、经济的系统。如要同时满足多相机环境和高吞吐量要求，需要精心开发系统，避免瓶颈和可靠性问题。

Alvium G1/G5以太网流量控制 解除系统负担

过载系统数据包丢失的常见原因之一是网络设备数据包缓冲区溢出。这些硬件缓冲区存在于网络交换机和网卡 (NIC) 中。它们通常只能将全吞吐量缓存几毫秒，哪怕一次微小的暂时拥堵事件都可能导致数据包丢失。

Allied Vision的Alvium G1和Alvium G5相机系列可实现对以太网流量的控制，避免上述缓冲区溢出。如果接收器检测到缓冲区即将满溢，可向发射器发送一个暂停请求。然后，发射器即可在设定的时间内或收到接收器继续请求之前，暂停传输下一个以太网帧。同时，相机内存往往比网络设备缓冲区大得多，可积累并保存从图像传感器接收的数据。

只要系统的平均数据吞吐速率大于Alvium GigE相机缓冲区的临时文件存储速率，系统即可确保数据传输稳定可靠，避免网络中的数据包丢失。

易于使用 提高整个系统缓冲区利用率

所有基于Alvium的GigE Vision相机都默认启用流量控制功能，几乎所有的网络交换机和网卡都支持这一功能。用户只需确保该功能在网络设备端启用。

在基于GigE Vision的高吞吐量机器视觉系统中，拥堵导致数据包丢失是常见问题这一。以太网流量控制机制有助于提高整个系统缓冲区利用率，因此可更好地减少临时拥堵事件。因此，我们可在有限的技术、预算和时间下，设计出可靠的高吞吐量系统。