Hur väljer man industrikamerainspelningar i maskinvision?

Hur mycket vet du om industriella kamerainterfacen? Vanliga industriella kamerainterfacen kan delas in i olika typer, inklusive Gigabit Ethernet (GigE), 10-Gigabit Ethernet (10-GigE), USB3.0, USB2.0, CameraLink och CoaXPress. Vilka är skillnaderna mellan dem och hur ska vi göra våra val?

Det mest använda interfacet är Gigabit Ethernet (GigE), som uppskattas för sin prisvärde och allmän tillgänglighet. Det är lämpligt för medelupplösnings- och höggenomburstillämpningar s, kunde stödja överförningsavstånd upp till 100 meter utan uppreparer (utökbara med signalförstärkare) och leverera hastigheter upp till 1 Gbps. Med starka motståndskapaciteter möter det de flesta kraven inom industrin.

Dess uppdaterade version, 10-Gigabit Ethernet (10-GigE), erbjuder tiofaldiga hastighetsförbättringar (10 Gbps) samtidigt som den bevarar liknande egenskaper som GigE. Det kan nå 30 meter över standardkopparkablar; fibertråd utökar till 10+ kilometer (med konverterare).  Denna gränssnitt är idealisk för användare som prioriterar höghastighetsöverföring samtidigt som de håller koll på kostnaden. Det kan användas i h ög-hastighets rörelseanalys, 4K/8K-bildning och storskaliga flerkamerasyngkroniseringsystem som kräver extremt bandbredd.

USB3.0-gränssnitt uppnår hastigheter på 3 Gbps men lider under inhärdiga USB-begränsningar: svag motståndskraft mot störningar och en rekommenderad maximal kabellängd på 5 meter (bortom vilken paketförluster och ramdropar blir vanliga). Det är en nti- jag nterference c apability är  m oderat, förbättrade signalprotokoll men begränsad kabelskydd.  Trots dessa nackdelar säkerställer deras allmänna tillgänglighet en omfattande industriell adoption. Det är lämpligt för Medelsnabba industriella inspektioner, medicinsk avbildning, laboratorieforskning och situationer som kräver flexibel distribution.

USB2.0 erbjuder en maximal teoretisk hastighet på 480 Mbps (megabit per sekund), vilket är betydligt långsammare än moderna gränssnitt som USB3.0 eller GigE. Detta gör det endast lämpligt för lösningar med låg upplösning eller låg bildfrekvens.  Den effektiva kabellängden är begränsad till ungefär 3–5 meter utan signalförsämring.  Tack vare sin låga kostnad och enkla plug-and-play-funktionalitet är USB2.0 fortfarande aktuell i icke-kritiska, budgetmedvetna tillämpningar som grundläggande inspektionsystem, utbildningsmiljöer eller äldre utrustning där hastighetskraven är minima.

CameraLink stöder höghastighetsdataöverföring, med konfigurationer som sträcker sig från Base (2,04 Gbps) till Deca (6,8 Gbps). Även om det är snabbare än GigE eller USB, har det nu blivit överträffat av CoaXPress (CXP).  Med dedikerade bildfångare och coaxialkablar kan CameraLink uppnå stabil överföring upp till 10 meter. Längre avstånd kräver dock repetrar eller fiberoptiska konverterare, vilket ökar komplexiteten och kostnaden.  Utvecklad för industriell användning ger CameraLink en robust motståndskraft mot EMI genom sköldade kablar och differentiell signalering, vilket gör den pålitlig i hårda miljöer.  En gång det gyllene standarden för höghastighetsbildning, används CameraLink fortfarande i äldre system eller tillämpningar som kräver moderata hastigheter med deterministisk latens, såsom halvledarinspektion, höghastighetsbandsystem eller situationer där uppgradering till CXP är kostnadsöverdriven.

Slutligen står den allt mer populära CoaXPress (CXP)-gränssnittet ut för ultra-höghastighetsapplikationer. Med förmågan att överstiga 50 Gbps har det blivit nödvändigt för ultra-högupplösande situationer som omfattar tiotals eller hundratal av megapixels. Dess införande har gjort tidigare dominerande höghastighetsgränssnitt som CameraLink att framstå mindre betydelsefulla. När budgetbegränsningar är små och extrem hastighet är avgörande, dyker CXP upp som den optimala valet.

Så hur väljer man gränssnitten för industrikameror i maskinvisionssystem? Det beroende på att balansera  hastighet , avstånd , miljömässiga krav , och budget . Liknande budgetmedvetna lösningar använder vanligtvis Gige-gränssnitt eller USB3.0-gränssnitt. Program med hög hastighet eller hög upplösning kan använda 10-Gige-gränssnitt eller CXP-gränssnitt. Äldre system eller system med låg latens kan använda CameraLink-gränssnitt. Lågkostnadslösningar och icke-kritiska uppgifter kan använda USB 2.0-gränssnitt.