機械ビジョンにおける産業用カメラインターフェースの選択方法

産業用カメラインターフェースについてどれくらい知っていますか？一般的な産業用カメラインターフェースは、ギガビットイーサネット（GigE）、10ギガビットイーサネット（10-GigE）、USB3.0、USB2.0、CameraLink、CoaXPressに分類できます。それらの違いは何ですか、そしてどのように選択すればよいですか？

最も広く使用されているインターフェースはギガビットイーサネット（GigE）で、その手頃な価格と普遍的な可用性から好まれています。これは中解像度と高フレームレートのアプリケーションに適しています。 すか リピーターなしで最大100メートルの伝送距離をサポートし（信号増幅器を使用して拡張可能）、最大1 Gbpsの速度を提供します。強力な抗干渉機能を備えており、ほとんどの産業用アプリケーションの要件を満たします。

そのアップグレード版である10ギガビットイーサネット（10-GigE）は、同様の特性を維持しながら、速度を10倍に向上させ（10 Gbps）、大幅な改善を実現します。 標準の銅線ケーブルでは 30メートルまで到達可能であり、光ファイバーを使用すれば10キロメートル以上に延長できます（コンバーター使用時）。  このインターフェースは、高速伝送を優先しつつもコストを意識しているユーザーにとって理想的です。 それは高速動作解析、4K/8K映像、および大規模なマルチカメラ同期システムに使用できます。これらは極めて高い帯域幅を要求します。 igh-speed

USB3.0インターフェースは3 Gbpsの速度を実現しますが、USB固有の制限があります。それは弱い妨害性能と推奨最大ケーブル長5メートルで、その範囲を超えるとパケットロスやフレームドロップが頻繁に発生します。 それは nti- わかった 干渉 c 能力 iS  m 適度に改善された信号プロトコルですが、ケーブルのシールドが限定的です。  これらの欠点にもかかわらず、その普及性により広範な産業での採用が保証されています。 それは次のような用途に適しています 中速度の工業検査、医療画像、実験室研究、および柔軟な展開を必要とするシナリオ。

USB2.0は、理論上の最大速度が480 Mbps（メガビット毎秒）であり、USB3.0やGigEなどの現代的なインターフェースよりも著しく遅いため、低解像度または低フレームレートのイメージングアプリケーションにのみ適しています。  その実効ケーブル長は、信号劣化なしに約3〜5メートルに制限されています。  低コストかつプラグアンドプレイの利便性により、USB2.0はスピード要求が低い基本的な検査システム、教育用セットアップ、またはレガシー機器など、非クリティカルで予算を重視するアプリケーションにおいて依然として有効です。

CameraLinkは高-speedデータ転送をサポートしており、Base（2.04 Gbps）からDeca（6.8 Gbps）までの構成があります。GigEやUSBよりも速いですが、現在ではCoaXPress（CXP）に劣っています。  専用のフレームグッバーや同軸ケーブルを使用することで、CameraLinkは最大10メートルまでの安定した伝送を実現できます。ただし、より長い距離にはリピーターや光ファイバー変換器が必要となり、これにより複雑さとコストが増加します。  産業用に設計されたCameraLinkは、シールドケーブルと差動信号によって堅牢なEMI耐性を提供し、過酷な環境でも信頼性があります。  かつて高速イメージングの金標準であったCameraLinkは、依然としてレガシーシステムや決定的な遅延が必要な中速アプリケーションで使用されています。例えば、半導体検査、高速コンベアシステム、またはCXPへのアップグレードが費用的に困難な場合などです。

最後に、急速に普及しているCoaXPress (CXP) インターフェースは、超高速アプリケーションで際立っています。50 Gbpsを超える能力を持ち、数十から数百メガピクセルの超高解像度シーンに欠かせないものとなっています。その登場により、従来主流だったCameraLinkなどの高速インターフェースは比較的地味なものとなりました。予算の制約が少なく、極限の速度が必要な場合、CXPが最適な選択肢となります。

では、マシンビジョンシステムにおける産業用カメラのインターフェースを選択するにはどうすればよいでしょうか？それは にはよります バランスの取り方  速度 , 距離 , 環境要件に応じて決まります 、および 予算 予算に配慮した用途では、通常 Gige インターフェースまたは USB3.0 インターフェースが使用されます。高速または高解像度のアプリケーションでは、10-Gige インターフェースまたは CXP インターフェースを使用できます。レガシーや低遅延システムでは CameraLink インターフェースを使用できます。低コストで非クリティカルなタスクには、USB 2.0 インターフェースを使用できます。