Cách Chọn Giao Diện Camera Công Nghiệp Trong Thị Giác Máy Tính Là Gì?

Bạn biết bao nhiêu về giao diện camera công nghiệp? Các giao diện camera công nghiệp phổ biến có thể được chia thành nhiều loại khác nhau, bao gồm Gigabit Ethernet (GigE), 10-Gigabit Ethernet (10-GigE), USB3.0, USB2.0, CameraLink và CoaXPress. Sự khác biệt giữa chúng là gì và chúng ta nên chọn như thế nào?

Giao diện được sử dụng rộng rãi nhất là Gigabit Ethernet (GigE), được ưa chuộng vì giá cả phải chăng và tính sẵn có phổ biến. Nó phù hợp cho ứng dụng độ phân giải trung bình và tốc độ khung hình cao. s, could hỗ trợ truyền tải khoảng cách lên đến 100 mét mà không cần bộ lặp (có thể mở rộng với bộ khuếch đại tín hiệu) và đạt tốc độ lên đến 1 Gbps. Với khả năng chống nhiễu mạnh, nó đáp ứng được hầu hết các yêu cầu ứng dụng công nghiệp.

Phiên bản nâng cấp của nó, Ethernet 10 Gigabit (10-GigE), cung cấp cải tiến tốc độ gấp mười lần (10 Gbps) trong khi vẫn giữ các đặc điểm tương tự như GigE. Nó có thể đạt 30 mét qua cáp đồng tiêu chuẩn; cáp quang mở rộng lên 10+ kilômét (với bộ chuyển đổi).  Giao diện này lý tưởng cho người dùng ưu tiên truyền tải tốc độ cao trong khi vẫn chú trọng đến chi phí. Nó có thể được sử dụng trong phân tích chuyển động tốc độ cao, chụp ảnh 4K/8K, và các hệ thống đồng bộ hóa nhiều camera quy mô lớn đòi hỏi băng thông cực cao.

Các giao diện USB3.0 đạt tốc độ 3 Gbps nhưng bị ảnh hưởng bởi những hạn chế cố hữu của USB: hiệu suất chống nhiễu yếu và chiều dài cáp tối đa khuyến nghị là 5 mét (vượt quá sẽ thường xảy ra mất gói dữ liệu và rớt khung hình). Là chống- tôi nhiễu c khả năng đã  m trung bình, giao thức tín hiệu được cải thiện nhưng khả năng chống nhiễu của cáp hạn chế.  Dù có những nhược điểm này, sự phổ biến của chúng đảm bảo việc áp dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp. Nó phù hợp cho Kiểm tra công nghiệp tốc độ trung bình, chẩn đoán y khoa, nghiên cứu phòng thí nghiệm và các tình huống yêu cầu triển khai linh hoạt.

USB2.0 cung cấp tốc độ lý thuyết tối đa là 480 Mbps (megabit mỗi giây), chậm hơn đáng kể so với các giao diện hiện đại như USB3.0 hoặc GigE. Điều này khiến nó chỉ phù hợp cho các ứng dụng hình ảnh có độ phân giải thấp hoặc tốc độ khung hình thấp.  Chiều dài hiệu quả của cáp bị giới hạn khoảng 3–5 mét mà không có sự suy giảm tín hiệu.  Do chi phí thấp và tính tiện lợi cắm là chạy, USB2.0 vẫn còn liên quan trong các ứng dụng không quan trọng, chú trọng ngân sách như hệ thống kiểm tra cơ bản, thiết lập giáo dục hoặc thiết bị cũ nơi nhu cầu về tốc độ là tối thiểu.

CameraLink hỗ trợ truyền dữ liệu tốc độ cao, với các cấu hình từ Base (2.04 Gbps) đến Deca (6.8 Gbps). Mặc dù nhanh hơn GigE hoặc USB, nó hiện đã bị vượt mặt bởi CoaXPress (CXP).  Bằng cách sử dụng bộ thu khung chuyên dụng và cáp đồng trục, CameraLink có thể đạt được truyền tải ổn định lên tới 10 mét. Tuy nhiên, các khoảng cách dài hơn yêu cầu lặp lại hoặc chuyển đổi quang học, làm tăng độ phức tạp và chi phí.  Được thiết kế cho việc sử dụng công nghiệp, CameraLink cung cấp khả năng kháng EMI mạnh mẽ thông qua cáp屏蔽 và tín hiệu differential, làm cho nó đáng tin cậy trong các môi trường khắc nghiệt.  Một lần là tiêu chuẩn vàng cho việc chụp hình tốc độ cao, CameraLink vẫn được sử dụng trong các hệ thống cũ hoặc các ứng dụng yêu cầu tốc độ trung bình với độ trễ xác định, chẳng hạn như kiểm tra bán dẫn, hệ thống băng chuyền tốc độ cao, hoặc các tình huống mà việc nâng cấp lên CXP là không khả thi về mặt chi phí.

Cuối cùng, giao diện CoaXPress (CXP) ngày càng phổ biến nhờ khả năng ứng dụng trong các tình huống tốc độ siêu cao. Có khả năng vượt quá 50 Gbps, nó đã trở thành yếu tố không thể thiếu cho các tình huống phân giải siêu cao liên quan đến hàng chục hoặc hàng trăm megapixel. Sự xuất hiện của nó đã khiến các giao diện tốc độ cao từng thống trị như CameraLink trở nên kém cạnh tranh hơn. Khi hạn chế ngân sách là tối thiểu và tốc độ cực cao là ưu tiên hàng đầu, CXP nổi lên như sự lựa chọn tối ưu.

Vậy làm thế nào để chọn các giao diện của camera công nghiệp trong hệ thống thị giác máy móc? Nó phụ thuộc vào cân bằng  tốc độ , khoảng cách , yêu cầu môi trường , và ngân sách . Như những hệ thống có ý thức về ngân sách thường sử dụng giao diện Gige hoặc giao diện USB3.0. Ứng dụng tốc độ cao hoặc độ phân giải cao có thể sử dụng giao diện 10-Gige hoặc giao diện CXP. Hệ thống cũ hoặc hệ thống có độ trễ thấp có thể sử dụng giao diện CameraLink. Nhiệm vụ chi phí thấp và không quan trọng có thể sử dụng giao diện USB 2.0.