機(jī)器視覺接口有哪些類型

機(jī)器視覺是未來人工智能領(lǐng)域的核心技術(shù)。從工業(yè)視覺到計(jì)算機(jī)視覺，從人機(jī)交互到自動(dòng)駕駛，從虛擬現(xiàn)實(shí)到物體自動(dòng)識(shí)別，機(jī)器視覺都擔(dān)當(dāng)著重要角色。機(jī)器視覺在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國防、軍工、交通、醫(yī)療、金融甚至體育、娛樂等等行業(yè)都獲得了廣泛的應(yīng)用，將對(duì)我們的生活、生產(chǎn)和工作帶來革命性的改變。

在機(jī)器視覺的應(yīng)用過程中，選擇正確的接口是您選擇攝像頭過程的一項(xiàng)重要因素。

機(jī)器視覺接口的分類

專用型接口

此類接口適用于需要極高速或超高分辨率應(yīng)用；例如，用于檢測紙質(zhì)或塑料薄膜生產(chǎn)這類連續(xù)流水作業(yè)的行掃描攝像頭，其工作頻率一般處于kHz水平。然而這些接口明顯更加昂貴，靈活性更低，而且會(huì)增加系統(tǒng)復(fù)雜性。此類應(yīng)用通常使用Carmeralink（支持最大 6.8Gbit/s 數(shù)據(jù)傳輸）和CoaXPress（支持最大 12Gbit/s 數(shù)據(jù)傳輸）這些專用型機(jī)器視覺接口。采用這些接口的系統(tǒng)除了需要攝像頭外，還需要圖像采集卡，它們是專門用于接收?qǐng)D像數(shù)據(jù)并組合成可用圖像的適配卡。專用型機(jī)器視覺接口還要使用專用線纜，增加了與外圍設(shè)備集成的難度。

CoaXPress （CXP）

CoaXpress接口發(fā)布于 2008 年，用于支持高速成像應(yīng)用。CXP接口使用75ohm同軸電纜，每個(gè)通道的數(shù)據(jù)傳輸速度最大可達(dá)6.25Gbit/s，同時(shí)能通過多個(gè)通道支持更快的數(shù)據(jù)傳輸速度。一條CXP電纜最大能提供13W的功率，要求“設(shè)備”和“主機(jī)”同時(shí)支持GenICam攝像頭編程接口。盡管單通道同軸電纜的價(jià)格實(shí)惠，但如果要設(shè)置多通道電纜總成和圖像采集卡，成本將迅速增加。

Cameralink

Cameralink標(biāo)準(zhǔn)由國際自動(dòng)成像協(xié)會(huì)（Automated Imaging Association，簡稱 AIA）在 2000年設(shè)立，歷經(jīng)不斷更新，目的是支持更高的數(shù)據(jù)傳輸速度，其中一些版本需要兩條傳輸電纜。三種可用的主要配置包括：基本 （2.04Gbit/s）、中檔 （5.44Gbit/s） 和進(jìn)階/擴(kuò)展 （6.8Gbit/s）?；緲?biāo)準(zhǔn)使用MDR（“Mini D Ribbon”）26針連接器，中檔/完整配置使用兩條電纜，能力翻倍。進(jìn)階/擴(kuò)展版本超越Cameralink規(guī)定的極限，可以承載最大6.8Gbit/s的數(shù)據(jù)傳輸。Cameralink和CXP接口同樣都需要圖像采集卡，而且還額外要求兼容于Camera link供電模式（Power over Camera link，簡稱 PoCL）標(biāo)準(zhǔn)以便供電。Cameralink缺少糾錯(cuò)或重發(fā)功能，需要進(jìn)行昂貴且繁雜的電纜設(shè)置，以便提高信號(hào)完整性，力圖避免圖像丟失。

消費(fèi)型接口

此類接口使機(jī)器視覺攝像頭可以通過廣泛可用的 USB和以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)連入主機(jī)系統(tǒng)。對(duì)多數(shù)機(jī)器視覺應(yīng)用而言，USB 3.1Gen 1和千兆以太網(wǎng)消費(fèi)型接口具備便捷、速度、簡單和價(jià)格合理的組合優(yōu)勢。此外，消費(fèi)型接口支持通過廣泛可用的硬件和外圍設(shè)備執(zhí)行機(jī)器視覺功能。您可以從亞馬遜 （Amazon） 或您當(dāng)?shù)?a href="http://www.wenjunhu.com/v/tag/1247/" target="_blank">電腦城或電子產(chǎn)品店購買USB和以太網(wǎng)集線器、交換機(jī)、電纜和接口卡，不同的價(jià)格都能滿足您的需求。大多數(shù) PC、筆記本和嵌入式系統(tǒng)均至少包含一個(gè)千兆以太網(wǎng)或USB 3.1 Gen 1端口。

這些接口類別的最大區(qū)別是帶寬。在既定分辨率條件下，更快的接口支持更高的幀率。更快的接口讓您每秒捕捉更多圖像或捕捉分辨率更高的圖像，同時(shí)又不影響吞吐量。

舉例來說，半導(dǎo)體晶片檢測系統(tǒng)的晶片如果從8” 升級(jí)到12”，需要分辨率更高的攝像頭。這種情況下，系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員需要在“保留現(xiàn)有接口”和“犧牲吞吐量換取更高分辨率”兩者間作出選擇，或者升級(jí)為更快接口來維持或提高吞吐量。

對(duì)分辨率、幀率、電纜長度和主機(jī)系統(tǒng)組態(tài)的要求均應(yīng)納入考量，方能確保獲得所需性能，同時(shí)不需要花費(fèi)超出需求的成本。