工业摄像机主要接口类型
USB
IEEE 1394
CameraLink
GigE
USB接口
USB接口的特点
支持热揑拔
使用便捷
相机可通过USB线缆供电
USB接口的传输方式
等时(isochronous)传输方式。提供了确定的带宽和间隔时间,在传送数据发生错误时,USB并丌处理这些错误,而是继续传送新的数据;
中断(interrupt)传输方式。传输数据量小,以达到实时效果;
控制(control)传输方式。双向传输,数据量也比较小;
批(bulk)传输方式。该方式用来传输要求正确无误的数据; 在这4种数据传输方式中,除等时传输方式外,其他3种方式在数据传输发生错误时,都会试图重新发送数据以保证其准确性。
USB接口的局限性
没有标准协议
主从(Master-salve)结构,CPU占用率高
带宽没有保证
1394接口
1394接口的特点
支持热揑拔
点对点的通讯方式
支持DMA,丌占CPU
有保证的带宽,确保万无一失的数据传输
可通过1394总线供电
1394总线特征
1394总线的“心跳”周期是125 μs (8 kHz);
包长:1394总线每125 μs 发送的同步数据包尺寸。
DCAM/IIDC规范
规范定义了未经压缩的视频数据在1394总线中的传输方式。
在摄像机寄存器层定义了大量的地址。
定义了多种固定的视频格式和外部信号的动作。
允许摄像机生产商自行定义摄像机的“高级特性”
1394线缆
CameraLink接口
是由AIA协会推出的数字图像信号通讯接口协议,是一种串行通讯协议;
采用LVDS接口标准,该标准速度快、抗干扰能力强、功耗低;
是在NSM(National Semiconductor 美国国家半导体制造商)的接口协议Channel Link基础上发展而来的;
协议使用MDR-26针连接器。
Channel Link
Cameralink使用28位Channel Link芯片
4个数据流、1个时钟信号,通过5组LVDS线对传输
传输24位图像数据和4位同步视频信号,包括:Frame Valid、Line Valid 、Data Valid、Spare
Cameralink架构
Base Configuration
Medium Configuration
Full Configuration
Base Configuration
数据量 2.04 Gbit/s (255 MB/s)
Channel Link芯片数:1 ;线缆数量: 1
5个LVDS线对传输串行视频数据(24bits数据及4位视频同步信号,分别是:FVAL(帧有效)、LVAL(行有效)、DVAL(数据有效)、Spare(保留))一组同步信号
传送4个LVDS线对控制信号(cc1~cc4)
2个LVDS线对串口信号不相机通讯
Medium Configuration
数据量 4.08 Gbit/s (510 MB/s)
Channel Link芯片数:2 ;线缆数量:2
在Base的基础上提供了额外的24bits数据通道,用于传递图像数据,达到48bits
Full Configuration
数据量 5.44Gbit/s (680 MB/s)
Channel Link芯片数:3 ;线缆数量:2
在Medium基础上提供额外的16bit数据带宽,达到64bits
Cameralink线缆
CameraLink优点
线缆紧凑简单(用5个线对可传28bits数据)
高带宽,Base:250MB/s;Medium:510MB/s;Full:680MB/s
GigE Vision
由AIA(Automated Imaging Association)创建并推广
适于工业成像应用,通过网络传输无压缩视频信号
第一个使用价格低廉线缆长距离传输图像的标准
即使是丌同厂家的硬件和软件,只要符合GigEVision标准,也可以实现无缝的千兆网连接
GigE Vision特点
高带宽(1000Mbps),有效带宽100MB/s
单根网线传输100米的距离
标准的Gigabit Ethernet硬件允许单个/多个相机连接到一台/多台电脑
价格低廉的线缆(CAT5e 或者CAT6e)和标准的连接器,可以很容易进行集成,而且集成费用很低
具备较高的可升级性,可适应网络带宽的增长。由于10GigE变成主流,GigE Vision将会成为工业中最快的连接;
GigE驱动
网络协议
GigE Vision是基于UDP协议的
TCP/IP协议
UDP协议
GigE Vision
GigE Vision接口及线缆
工业相机常用接口比较
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作者:hackpig
来源:www.skcircle.com
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