Як вибрати інтерфейси промислових камер у машинному баченні?

Скільки ви знаєте про інтерфейси промислових камер? Звичайні інтерфейси промислових камер можна розділити на різні типи, включаючи Гігабіт Етернет (GigE), 10-Гігабіт Етернет (10-GigE), USB3.0, USB2.0, CameraLink та CoaXPress. Які між ними є різниці, і як нам робити вибір?

Найширокше використовуваний інтерфейс - це Гігабіт Етернет (GigE), який виходить улюбленним завдяки своїй доступній ціні та універсальній доступності. Він підходить для застосунків середньої розповідності та високих частот кадрів s, could підтримує дистанцію передачі до 100 метрів без повторювачів (розширювану за допомогою бosterів сигналу) та забезпечує швидкість до 1 Гbps. За рахунок сильних анті干руючих здібностей, він відповідає більшості вимог промислових застосунків.

Її оновлена версія, 10-Гігабіт Етернет (10-GigE), надає у десять разів більшу швидкість (10 Gbps), зберігаючи при цьому схожі характеристики з GigE. Він може досягати 30 метрів через стандартні мідні кабелі; оптичні волокна розширюються до 10+ кілометрів (за допомогою конвертерів).  Цей інтерфейс ідеальний для користувачів, які пріоритетизують швидку передачу даних, залишаючись при цьому у обмеженому бюджеті. Його можна використовувати в аналізі швидкого руху, зображенні 4К/8К, а також в системах синхронізації багатокамерних систем великого масштабу, які вимагають екстремально великої пропускної здатності.

Інтерфейси USB3.0 досягають швидкостей 3 Гб/с, але страждають від властивих недоліків USB: слабка стійкість до збурень і рекомендована максимальна довжина кабеля 5 метрів (за межами якої частково втрачаються пакети та відбуваються викиди кадрів). Це нти- я нтерференція c спроможність є  м звичайний, покращені протоколи сигналу, але обмежена захисна оплеска кабелю.  Незважаючи на ці недоліки, їх універсальність забезпечує широке промислове використання. Він підходить для Промислового огляду середньої швидкодії, медичного зображення, наукових досліджень у лабораторії та сценаріїв, які вимагають гнучкого розгортання.

USB 2.0 пропонує максимальну теоретичну швидкість 480 Мбит/с (мегабітів на секунду), що значно повільніше сучасних інтерфейсів, таких як USB 3.0 або GigE. Це робить його придатним лише для застосунків зображення низької роздільної здатності або низької частоти кадрів.  Ефективна довжина кабеля обмежена приблизно 3–5 метрами без втрат сигналу.  Завдяки своєму низькому вартість і зручності підключення "plug-and-play", USB2.0 залишається актуальним у некритичних, бюджетних застосуваннях, таких як базові системи перевірки, освітні налаштування або старе обладнання, де вимоги до швидкодії мінімальні.

CameraLink підтримує передачу даних на високій швидкості, з конфігураціями від Base (2.04 Гбит/с) до Deca (6.8 Гбит/с). Хоча він швидший за GigE або USB, його тепер перегнав CoaXPress (CXP).  Використовуючи спеціалізовані захопники кадрів та коаксіальні кабелі, CameraLink може досягти стабільної передачі на відстань до 10 метрів. Проте, більші відстані вимагають повторювачів або конвертерів оптичного волокна, що збільшує складність та вартість.  Спеціально розроблений для промислового використання, CameraLink забезпечує надійну опору ЕМІ завдяки екранированим кабелям та диференційному сигнальному режиму, що робить його надійним у важких умовах.  Раніше золотий стандарт для високоскоростного зображення, CameraLink досі використовується в застарілих системах або застосуваннях, які вимагають помірних швидкостей з детермінованими затримками, таких як перевірка напівпровідників, високоскоростні конвеєрні системи або сценарії, де оновлення до CXP є завадлим з точки зору витрат.

Нарешті, все більш популярний інтерфейс CoaXPress (CXP) вирізняється при ультрависоких швидкостях. Здатний перевищувати 50 Гб/с, він став необхідним для ультрависокорозрядних сценаріїв, що включають десятки або сотні мегапікселів. Його з'явлення зробило попередньо домінуючі високоскоростні інтерфейси, такі як CameraLink, блакитними у порівнянні. Коли бюджетні обмеження мінімальні, а екстремальна швидкість є головною, CXP виникає як оптимальний вибір.

Отже, як вибирати інтерфейси промислових камер у системі машинного бачення? Це залежить від баланс  швидкість , відстань , екологічні вимоги , а також бюджет . Як правило, використовуються інтерфейси Gige або USB3.0 для застосувань у межах обмеженого бюджету. Для високосповідних чи застосувань з високою розрішучою здатністю можна використовувати інтерфейс 10-Gige або CXP. Старі системи або системи з низькою латентністю можуть використовувати інтерфейс CameraLink. Неважливі завдання та завдання з низькою вартістю можуть використовувати інтерфейс USB 2.0.