在我們了解工業相機的界面之前,我們先了解一下工業相機是什么。通常,工業相機的定義可能是機器視覺系統的關鍵組成部分。它最基本的功能是將光信號轉換成有序的電信號。選擇合適的相機也是機器視覺系統設計的重要部分。相機的選擇不僅直接決定拍攝圖像的分辨率和質量,還直接關系到整個系統的操作模式。
因為沒有一個標準的命名,所以工業相機還被稱作工業攝像頭、工業攝像機、工業照相機等等。從其芯類型中被分為工業CCD相機和工業CMOS相機,從其信號種類里又分為工業模擬相機、工業數字相機。其中數字相機又分為: GIGE千兆網、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。
接下來讓創視先簡單的分析這幾個接口的區別。
(1)GIGE千兆網接口
1、千兆網協議穩定。
2、千兆網接口的工業相機,是近幾年市場應用的重點。使用方便,連接到千兆網卡上,即能正常工作。
3、需要注意一些特殊的細節,如早期的NI的軟件,可能對千兆網卡的芯片有要求,需要使用INTEL的芯片才可以正常驅動GIGE相機,而使用如Realtek的芯片網卡,就無法響應。隨著技術的不斷革新發展,維視圖像(Microvision)的MV-EM\E系列千兆網工業相機無論是什么芯片網卡,都能穩定的正常使用,不會有任何問題。
4、在千兆網卡的屬性中,也有與1394中的Packet Size類似的巨幀。設置好此參數,可以達到更理想的效果。
5、傳輸距離遠,可傳輸100米。
6、可多臺同時使用,CPU占用率小。
(2)USB2.0接口
1、USB2.0接口的工業相機,是最早應用的數字接口之一,開發周期短,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系列是國內最早研發的USB接口工業相機,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,糟糕的協議(Bulk-Only Transport(BOT)協議)與編碼方式,數據只有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接口不穩定,相機通常沒有堅固螺絲,因此在經常運動的設備上,可能會有松動的危險。
6、傳輸距離近,信號容易衰減。
(3)USB3.0接口
1、USB 3.0的設計在USB 2.0的基礎上新增了兩組數據總線,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、在傳輸協議方面,USB 3.0除了支持傳統的BOT協議,新增了USB Attached SCSI Protocol(USAP),可以完全發揮出5Gbps的高速帶寬優勢。
3、由于總線標準是近幾年才發布,所以協議的穩定性同樣讓人擔心。
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,不過現在國內外的工業相機廠商都在積極推進,而且有些廠商已經有相關的樣機出現,維視圖像(Microvision)已經研發并推出MV-VDM系列USB3.0工業相機。
(4)Camera Link接口
1、需要單獨的Camera Link接口,不便攜,導致成本過高。
2、Camera Link接口的相機,實際應用中比較少。
3、傳輸速度是目前的工業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。
(5)1394(火線)
1、1394接口,在工業領域中,應用還是非常廣泛的。協議、編碼方式都非常不錯,傳輸速度也比較穩定,只不過由于早期蘋果的壟斷,造成其沒有被廣泛應用。
2、在工業中,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數據包大小設置。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。
當然還有一些接口未能講述,不完全之處望大家批評指正。