机器视觉系统开发人员都知道，选择合适的照明和相机组件对成功的视觉系统设计非常关键。开发者在选择照明组件时会面临很多选择，例如是选择将LED光源与内部或外部电流控制器集成在一起？还是选择那些具有内置微控制器的产品？
　　事实上，在过去的一年中，类似于Gardasoft公司的Triniti芯片这样的器件的出现，已经使得CCS AmericaSmart Vision Lights和Metaphase Technologies等公司能够提供智能照明产品，并且可以通过软件查询的方式获得它们的产品类型、型号和电气特性。这种一来，开发人员就可以使用现成的机器视觉包，显示并同时独立地配置系统相机和照明参数。

　　图1：在美国芝加哥举行的Automate展会上，Lincoln Electric公司展示了其基于视觉的Auto-Mate 5入门级工作单元的功能。该单元是专门为自动化焊接应用而开发的。

　　当然，这种相机和照明系统仍然需要多根电缆以提供电源、I/O和数据传输；而希望进一步降低系统成本的开发者们也并没有被忽视这个重要的开发任务。事实上，在今年的芝加哥Automate展会上，Imperx公司就展示了致力于实现上述任务的一种集成的相机和照明系统。
　　在展会上，Imperx公司展示了其首款集成照明的相机产品，该产品采用单一GigE Vision线缆，提供电源、数据和I/O控制。在展示的一个典型设计中，系统采用了Imperx VGA BO620 GigE Vision相机，配备白色LED环形灯。在这个设计案例中，Imperx公司并没有采用第三方电流控制器或智能照明控制器，而是基于Microchip公司的PIC微控制器自己设计了LED环形灯。
　　“在系统设计中，LED灯、相机和主机之间的接口采用的是支持以太网供电（PoE）的GigE Vision标准，”Imperx公司总裁兼首席执行官Petko Dinev说，“这种设计方针同样适用于CoaXPress（CXP）、USB或支持电源、I/O和数据传输的任何其他接口标准。”
　　在具体操作中，集成的电源和数据使用单根网线，通过GigE Vision/PoE网络从主机传输到一个RJ45连接器。接下来，一个功率提取模块检测从主机传来的PoE电压的存在，并将其转换到某个预定值的DC电压（如24V），实际转换的DC电压值取决于特定相机和LED照明器的配置。来自主机的输入数据被直接传输到一个输出RJ45连接器，并发送到相机中。一个LED功率模块将来自功率提取模块的输入电压，转换到适合LED照明器的一个电压/电流值，通常为18~22 V /1.0 A，用于支持LED照明器。同样地，相机功率模块将来自功率提取模块的输入电压，转换到适合相机工作的一个电压值（通常为12 V），并通过一个单独的连接器提供给相机。

　　图2：在控制器设计中，来自主机的基于GigE Vision（PoE）标准的数据和电源，可以通过单一的用户接口控制照明和相机参数。

　　在展会现场，Imperx公司演示了用这种方法为白光LED供电。另外，Imperx公司还展示了一款红光LED条形灯原型，其将在今年晚些时候引入集成的相机/照明系统中。LED的光强可以内部调节，或是通过外部PWM（脉宽调制）信号调节；该PWM信号由LED控制连接器（其控制流入LED的电流）提供。
　　通过部署这样的系统，开发人员可以同时独立地从单一PC用户接口通过一根电缆配置系统相机和照明参数，从而消除了对诸多电缆和照明控制器的需求。