面對(duì)市面上出現(xiàn)的越來(lái)越多的工業(yè)相機(jī)品牌,各相機(jī)廠商都給出了大量的相機(jī)參數(shù),例如:相機(jī)接口、芯片類型、量子效應(yīng)、幀率等。一般非行業(yè)內(nèi)人士,在面對(duì)這些參數(shù)時(shí)往往會(huì)無(wú)所適從。維視圖像擁有十多年的相機(jī)研發(fā)經(jīng)驗(yàn),同時(shí)結(jié)合這么多年和客戶接觸的情況,希望能用簡(jiǎn)短的語(yǔ)言結(jié)合實(shí)際效果展示一下工業(yè)相機(jī)選型時(shí)需要注意的地方。
首先,先了解一下工業(yè)相機(jī)的相機(jī)接口。目前常見的工業(yè)相機(jī)接口,有USB、1394、Gige、BNC、camera
link等。那么這些接口之間孰優(yōu)孰劣,各自都適應(yīng)哪些應(yīng)用場(chǎng)合呢?下面逐一解答。
一、模擬接口
模擬視頻有近百年歷史,早期的相機(jī)都是輸出的模擬圖像信號(hào),直接傳輸給電視實(shí)時(shí)觀看。由于數(shù)字圖像處理技術(shù)的興起,我們需要將模擬圖像信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字圖像再進(jìn)行處理。所以目前市場(chǎng)上還存在很多模擬圖像采集卡,此類采集卡一般都應(yīng)用于視頻顯示、視頻轉(zhuǎn)換等,部分應(yīng)用于機(jī)器視覺處理。
模擬相機(jī)以BNC接口為主,由于其固有原因,和近十幾年興起的數(shù)字視頻相比,精度差很多,隨著數(shù)字化技術(shù)的發(fā)展,模擬視頻終究會(huì)消亡,但模擬視頻的消亡還要有相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間,由于模擬視頻設(shè)備的低價(jià)格,在視覺應(yīng)用的低端領(lǐng)域還有相當(dāng)?shù)氖袌?chǎng)。
二、USB接口
USB接口相機(jī)是數(shù)字相機(jī),直接輸出數(shù)字圖像信號(hào)。USB全稱是Universal Serial
Bus(通用串行總線),它是1994年底由康柏、IBM、Microsoft等多家公司聯(lián)合制訂的,但是直到1999年,USB才真正被廣泛應(yīng)用。
USB接口是4“針”,其中2根為電源線、2根為信號(hào)線。USB是串行接口,可熱拔插,連接方便。用USB連接的外圍設(shè)備數(shù)目多達(dá)127個(gè),共6層,所謂6層是指從主裝置開始可以經(jīng)由5層的集線器進(jìn)行菊花鏈接,用不著擔(dān)心要連接的裝置數(shù)目受限制;兩個(gè)外設(shè)之間長(zhǎng)通信可以距離5米。USB1.1接口支持同步和異步數(shù)據(jù)的傳輸,數(shù)據(jù)傳輸率高達(dá)12Mbps,比標(biāo)準(zhǔn)串口快100倍,比并口快10倍;USB
2.0向下兼容USB 1.1、USB 1.0,數(shù)據(jù)的傳輸率將達(dá)到120Mbps~480Mbps。
然而針對(duì)工業(yè)應(yīng)用來(lái)說,USB接口的相機(jī)不是選擇。主要原因是:沒有工業(yè)圖像傳輸標(biāo)準(zhǔn);丟包率嚴(yán)重;傳輸距離短不易在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)布線;穩(wěn)定性不好。雖然USB接口的相機(jī)不適合于工業(yè)檢測(cè),但是由于USB接口相機(jī)使用方便,接口廣泛。在很多民用設(shè)備上的使用還是非常廣泛的。比如:顯微鏡、科研實(shí)驗(yàn)、便攜式設(shè)備等。以維視圖像的MV-VDF系列相機(jī)為例,由于其小巧的機(jī)身、極輕的重量就在以上行業(yè)大量應(yīng)用。
三、1394接口
1394接口,又稱“火線”(FireWire),早是由美國(guó)蘋果公司開發(fā)用于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的接口,用于將數(shù)碼產(chǎn)品與計(jì)算機(jī)及其他機(jī)器之間的連接。
IEEE1394總線是一種目前為止快的高速串行總線,1394a高的傳輸速度為400Mbps,1394b高的傳輸速度為800Mbps。IEEE1394支持即插即用,現(xiàn)在的WIN98
SE、WIN2000、WINME、WIN XP都支持IEEE1394,在這些操作系統(tǒng)中用戶不用再安裝驅(qū)動(dòng)程序,也能使用IEEE1394設(shè)備。
1394接口分為4芯和6芯,4芯中有兩對(duì)數(shù)據(jù)線,6芯除數(shù)據(jù)線外還包括一組電源線以對(duì)外接設(shè)備進(jìn)行供電。IEEE
1394接口,不需要控制器,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)等傳輸,1394a大傳輸距離為4.5米,1394b傳輸距離通常為10米,在降數(shù)據(jù)率情況下可延伸到100米(100Mbps),采用中繼設(shè)備支持可進(jìn)一步提高傳輸距離。
1394接口相機(jī)一度為很多相機(jī)廠商所熱捧,但是由于其推出初期是收費(fèi)的,影響了其應(yīng)用的廣泛性。支持的廠商越來(lái)越少,普通計(jì)算機(jī)已經(jīng)不預(yù)留1394接口了,只有在專業(yè)的工控機(jī)上才會(huì)有該接口。預(yù)計(jì)未來(lái)必然被淘汰的一種接口。
四、Gige接口
千兆以太網(wǎng)技術(shù)作為新的高速以太網(wǎng)技術(shù),給用戶帶來(lái)了提高核心網(wǎng)絡(luò)效率的有效解決方案,這種解決方案的大優(yōu)點(diǎn)是繼承了傳統(tǒng)以太技術(shù)價(jià)格便宜的特點(diǎn)。
千兆以太網(wǎng)技術(shù)仍然是以太技術(shù),它采用了與10M以太網(wǎng)相同的幀格式、幀結(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、全/半雙工工作方式、流控模式以及布線系統(tǒng)。由于該技術(shù)不改變傳統(tǒng)以太網(wǎng)的桌面應(yīng)用、操作系統(tǒng),因此可與10M或100M的以太網(wǎng)很好地配合工作。升級(jí)到千兆以太網(wǎng)不必改變網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序、網(wǎng)管部件和網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng),能夠大程度地節(jié)約成本。