যন্ত্র ভিশনে শিল্পীয় ক্যামেরা ইন্টারফেস কিভাবে নির্বাচন করবেন?

আপনি শিল্পীয় ক্যামেরা ইন্টারফেস সম্পর্কে কতটুকু জানেন? সাধারণ শিল্পীয় ক্যামেরা ইন্টারফেসগুলি বিভিন্ন ধরনে বিভক্ত হতে পারে, যার মধ্যে রয়েছে গিগাবিট এথারনেট (GigE), 10-গিগাবিট এথারনেট (10-GigE), USB3.0, USB2.0, CameraLink এবং CoaXPress। তাদের মধ্যে কি পার্থক্য রয়েছে এবং আমাদের কিভাবে নির্বাচন করা উচিত?

সবচেয়ে বেশি ব্যবহৃত ইন্টারফেস হল গিগাবিট এথারনেট (GigE), যা তার সহজ দাম এবং সার্বিক উপলব্ধিত্বের কারণে জনপ্রিয়। এটি মাঝারি রেজোলিউশন এবং উচ্চ ফ্রেম রেটের অ্যাপ্লিকেশনের জন্য উপযুক্ত। এটি রিপিটার ছাড়াই 100 মিটার পর্যন্ত সংকেত প্রেরণ সমর্থন করতে পারে (সিগন্যাল বুস্টার ব্যবহার করে বাড়ানো যায়) এবং 1 Gbps পর্যন্ত গতি প্রদান করে। শক্তিশালী বিঘাতন বিরোধী ক্ষমতা সহ, এটি অধিকাংশ শিল্পীয় অ্যাপ্লিকেশনের আবেদন পূরণ করে।

এর আপডেট করা সংস্করণ, 10-গিগাবিট ইথারনেট (10-GigE), দশগুণ গতির উন্নয়ন প্রদান করে (10 Gbps) যখন গিগিতের মতো বৈশিষ্ট্য অপেক্ষাকৃত একই থাকে। এটি পৌঁছাতে পারে মানদণ্ডিত কাপার কেবলের মাধ্যমে 30 মিটার; ফাইবার অপটিক্স কনভার্টার ব্যবহার করে 10+ কিলোমিটার পর্যন্ত বিস্তৃত।  এই ইন্টারফেস উচ্চ-গতির ট্রান্সমিশন প্রাথমিক করে যারা খরচের উপর চিন্তিত তাদের জন্য আদর্শ। এটি হাই এর জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে উচ্চ-গতির গতিশীলতা বিশ্লেষণ, 4K/8K ইমেজিং, এবং বড় মাত্রার বহু-ক্যামেরা সিনক্রনাইজেশন সিস্টেম যা অত্যধিক ব্যান্ডউইডথ দাবি করে।

USB3.0 ইন্টারফেস 3 Gbps গতি পৌঁছে দেয়, কিন্তু এর নিজস্ব USB সীমাবদ্ধতাগুলো রয়েছে: দুর্বল বিরোধী-অন্তর্বিরোধ পারফরম্যান্স এবং সুপারিশকৃত সর্বোচ্চ কেবল দৈর্ঘ্য 5 মিটার (এর বেশি হলে প্যাকেট হারিয়ে যাওয়া এবং ফ্রেম ড্রপ ঘটে)। এটি হল নির- আমি অন্তর্বিরোধ c ক্ষমতা আছে  এম মাঝারি সিগন্যাল প্রোটোকল, কিন্তু সীমিত কেবল শিল্ডিং।  এই দুর্বলতাসমূহ সত্ত্বেও, তাদের ব্যাপকতা বৈদ্যুতিক শিল্পের ব্যাপক গ্রহণকে নিশ্চিত করে। এটি উপযুক্ত হল মাঝারি গতিবেগের শিল্পীয় পরীক্ষা, চিকিৎসা ইমেজিং, পরীক্ষাগার গবেষণা এবং পরিচালনের জন্য পরিবর্তনশীল বিন্যাস প্রয়োজনীয় সিনারিওগুলোর জন্য।

USB 2.0-এর সর্বোচ্চ তত্ত্বগত গতি 480 Mbps (মেগাবিট প্রতি সেকেন্ড) যা আধুনিক ইন্টারফেস যেমন USB 3.0 বা GigE-এর তুলনায় অনেক ধীর। এটি শুধুমাত্র নিম্ন-বিশদ বা নিম্ন-ফ্রেম-রেট ইমেজিং অ্যাপ্লিকেশনের জন্য উপযুক্ত।  এর কার্যকর কেবল দৈর্ঘ্য সিগন্যাল নষ্ট হওয়ার আগে প্রায় 3-5 মিটার পর্যন্ত সীমাবদ্ধ।  এর কম খরচ এবং প্লাগ-অ্যান্ড-প্লে সুবিধার কারণে, USB2.0 এখনও মৌলিক পরিদর্শন ব্যবস্থা, শিক্ষামূলক সেটআপ বা পুরানো উপকরণের মতো অ-ক্রিটিকাল, বাজেট-জ্ঞানী অ্যাপ্লিকেশনে সংশ্লিষ্ট থাকে, যেখানে গতির দাবি সুন্দর।

CameraLink উচ্চ-গতির ডেটা ট্রান্সফার সমর্থন করে, কনফিগারেশন Base (2.04 Gbps) থেকে Deca (6.8 Gbps) পর্যন্ত বিস্তৃত। GigE বা USB এর তুলনায় তাড়াহুড়ো হলেও, এটি এখন CoaXPress (CXP) এর দ্বারা ছাড়িয়ে গেছে।  নির্দিষ্ট ফ্রেম গ্রাবার এবং কোয়াক্সিয়াল কেবল ব্যবহার করে CameraLink সর্বোচ্চ 10 মিটার পর্যন্ত স্থিতিশীল ট্রান্সমিশন অর্জন করতে পারে। তবে, দীর্ঘ দূরত্বের জন্য রিপিটার বা ফাইবার-অপটিক কনভার্টার প্রয়োজন, যা জটিলতা এবং খরচ বাড়িয়ে তোলে।  ঔদ্যোগিক ব্যবহারের জন্য ডিজাইন করা হয়েছে, CameraLink শিল্ডেড কেবল এবং ডিফারেনশিয়াল সিগন্যালিং ব্যবহার করে শক্তিশালী EMI প্রতিরোধ প্রদান করে, যা কঠিন পরিবেশে ভরসাজনক।  একসময় উচ্চ-গতির ইমেজিং-এর জন্য সোনার মানদণ্ড, CameraLink এখনও পুরাতন সিস্টেমে বা নির্ধারিত লেটেন্সি সহ মাঝারি গতির প্রয়োজনীয়তায় ব্যবহৃত হয়, যেমন সেমিকনডাক্টর পরীক্ষা, উচ্চ-গতির কনভেয়ার সিস্টেম, বা CXP-এ আপগ্রেড করা খরচের কারণে অসম্ভব হলে।

অবশেষে, দিন দিন জনপ্রিয় হচ্ছে CoaXPress (CXP) ইন্টারফেস, যা অত্যন্ত উচ্চ-গতির অ্যাপ্লিকেশনের জন্য পরিচিত। 50 Gbps বেশি হতে সক্ষম, এটি শত বা হাজার মেগাপিক্সেল জড়িত অত্যন্ত উচ্চ-বিশদতার স্থিতিতে অপরিহার্য হয়ে উঠেছে। এর উদ্ভবে CameraLink মত পূর্বের উচ্চ-গতির ইন্টারফেস তুলনায় অপ্রতিযোগিতাপূর্ণ হয়ে উঠেছে। যখন বাজেটের সীমা কম এবং অত্যন্ত গতি প্রধান বিষয়, CXP সেখানে সর্বোত্তম বাছাই।

তাহলে মেশিন ভিশন সিস্টেমে ইন্ডাস্ট্রিয়াল ক্যামেরার ইন্টারফেস কিভাবে বাছাই করবেন? এটি নির্ভর করে সামঞ্জস্য  গতি , দূরত্ব , পরিবেশগত চাহিদা , এবং বাজেট যেমন বাজেট-চেতনা সাধারণত Gige ইন্টারফেস বা USB3.0 ইন্টারফেস ব্যবহার করে। উচ্চ গতি বা উচ্চ রিজোলিউশনের অ্যাপ্লিকেশন 10-Gige ইন্টারফেস বা CXP ইন্টারফেস ব্যবহার করতে পারে। পুরাতন বা নিম্ন-ল্যাটেন্সি সিস্টেম CameraLink ইন্টারফেস ব্যবহার করতে পারে। নিম্ন-কস্ট এবং অ-ক্রিটিকাল কাজের জন্য USB 2.0 ইন্টারফেস ব্যবহার করা যেতে পারে।