工業相機柔性電纜的常見接口分為:USB2.0/3.0、1394a/1394b、CamerLink、Gige、CoaXPress等類型的接口。以下我們來分析各種接口的優缺點。
1. USB接口
USB接口相機是數字相機,直接輸出數字圖像信號。USB全稱是Universal Serial Bus(通用串行總線)
USB接口是4“針”,其中2根為電源線、2根為信號線。USB是串行接口,可熱拔插,連接方便。
USB2.0,傳輸速度480Mbps,通訊距離5m,80%的帶寬用于圖像傳輸。
USB3.0,傳輸速度4.8Gbps,通訊距離10m,80%的帶寬用于圖像傳輸。 然而針對工業應用來說,USB接口的相機不是最佳選擇。主要原因是:沒有工業圖像傳輸標準;丟包率嚴重;傳輸距離短不易在工業現場布線;穩定性不好。雖然USB接口的相機不適合于工業檢測,但是由于USB接口相機使用方便,接口廣泛。在顯微鏡、科研實驗、便攜式設備等行業大量應用。
2. IEEE1394----火線接口
1394接口,又稱“火線”(FireWire),最早是由美國蘋果公司開發用于計算機網絡互聯的接口,用于將數碼產品與計算機及其他機器之間的連接。
IEEE1394總線是高速串行總線,1394a最高的傳輸速度為400Mbps,1394b最高的傳輸速度為800Mbps。IEEE1394支持熱插拔、數據傳輸實時性、采用總線結構、即插即用。,
1394接口分為4芯和6芯,4芯中有兩對數據線,6芯除數據線外還包括一組電源線以對外接設備進行供電。IEEE 1394接口,不需要控制器,可以實現對等傳輸,1394a最大傳輸距離為4.5米,1394b傳輸距離通常為10米,在降數據率情況下可延伸到100米(100Mbps),采用中繼設備支持可進一步提高傳輸距離。
3. Camerlink接口
由AIA協會推出的數字圖像信號通訊接口協議,是一種串行通訊協議。采用LVDS接口標準,具有速度快、抗干擾能力強、功耗低。
從Channel link技術上發展而來的,在Channel link技術基礎上增加了一些傳輸控制信號,并定義了一些相關傳輸標準。協議采用MDR-26針連接器或SDR-26針連接器。
CamerLink接口特點
高速率,帶寬可達6400Mbps、抗干擾能力強、功耗低但是成本高昂。
4. Gige千兆以太網接口
由AIA(Automatde Imaging Association)創建并推廣,是一種基于千兆以太網通信協議開發的相機接口標準。適用于工業成像應用,通過網絡傳輸無壓縮視頻信號。 是一個使用價格低廉線纜長距離傳輸圖像的標準。 Gige接口特點
a、拓展性好,傳輸數據長度最長可伸展至100m
b、帶寬達1Gbit,因此大量的數據可即時得到傳輸
c、可使用標準的NIC卡(或PC上已默認安裝)
d、經濟性好,可使用廉價電纜(可使用通用的Ethernet電纜(CAT-6)和標準的連接器)
e、 可以很容易集成,且集成費用低
f、可管理維護性及廣泛應用性。
5. CoaXPress
CoaXPress 是一種非對稱的高速點對點串行通信數字接口標準,傳輸速度高達6.25Gbps,傳輸距離超過100m。
CoaXPress接口特點
a.數據傳輸量大、傳輸距離長
b.可選擇傳輸距離和傳輸量:
c.從50m@6.25Gbps到170m@1.25Gbps
d.價格低廉,易集成、支持熱插拔
工業相機接口小結
接口 項目 |
USB2.0 | USB3.0 | 1394a | 1394b | Gige | CameraLink | CoaXPress |
速度(Mbit/s) | 480 | 4800 | 400 | 800 | 1000 | 6400 | 25600(4根) |
距離(m) | 5 | 10 | 4.5 | 10 | 100 | 10 | >100 |
成本 | 低 | 低 | 低 | 中 | 低 | 高 | 低 |
優點 | 1.支持熱拔熱插 2.使用便捷 3.標準統一 4.可連接多個設備 5.相機通過USB線纜供電 |
1.高速率 2.支持熱插拔 3.數據傳輸實時性 4.采用總線結構 5.即插即用 |
1.拓展性好 2.經濟性好 3.可管理維護性 4.廣泛應用性 |
1.高速率 2.抗干擾 3.功耗低 |
1.數據傳輸量大 2.傳輸距離長 3.可選擇傳輸距離和傳輸量 4.價格低廉,易集成 5.支持熱插拔 |
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缺點 | 1.沒有標準協議 2.主從結構,CPU占用高 3.帶寬沒有保證 |
長距離傳輸線纜較貴 | 1.CPU占用率高 2.對主機的配置要求高 |
成本價格高 | / |
目前在機器視覺中,應用廣泛的接口是Gige(工業以太網)接口,工業以太網接口在傳輸速度、距離、成本等方面較其他接口具有很大的優勢。