千兆以太網(wǎng)工業(yè)相機(jī)八相機(jī)系統(tǒng)方案詳細(xì)概述

　　隨著機(jī)器視覺(jué)的發(fā)展，單相機(jī)系統(tǒng)在機(jī)器視覺(jué)中的局限性越來(lái)越明顯，多相機(jī)系統(tǒng)已成為機(jī)器視覺(jué)發(fā)展的趨勢(shì)。針對(duì)單相機(jī)系統(tǒng)的局限，本文提出了以千兆以太網(wǎng)工業(yè)相機(jī)組成的八相機(jī)機(jī)器視覺(jué)應(yīng)用方案。該方案成功解決了單相機(jī)系統(tǒng)的局限性，能同時(shí)檢測(cè)多個(gè)目標(biāo)，且已有成功應(yīng)用案例。

　　國(guó)內(nèi)自動(dòng)化產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展為機(jī)器視覺(jué)帶來(lái)了更為廣闊的市場(chǎng)空間，而機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)的核心部件工業(yè)相機(jī)也同樣得到巨大的發(fā)展。因此，高性價(jià)比的多相機(jī)機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)顯得極為重要。多相機(jī)系統(tǒng)中各相機(jī)可以相互獨(dú)立的工作，對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行不同角度的檢測(cè)。目前，多相機(jī)系統(tǒng)在立體監(jiān)控、工業(yè)檢測(cè)等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，比如：半導(dǎo)體和 LED 行業(yè)的集成和封裝設(shè)備制造、多表面檢測(cè)、晶體行業(yè)等。限制多相機(jī)系統(tǒng)的主要技術(shù)瓶頸為計(jì)算機(jī)資源占用率和帶寬。目前，市面已有四相機(jī)系統(tǒng)。該類相機(jī)在一定程度上克服了多相機(jī)系統(tǒng)的技術(shù)瓶頸，可以同步采集圖像，也可工作于觸發(fā)模式，但該類相機(jī)系統(tǒng)在應(yīng)用上仍存在一定的局限性，即只能從四個(gè)角度進(jìn)行圖像采集，當(dāng)目標(biāo)需要采集的圖像多于四個(gè)面的時(shí)候，該類相機(jī)系統(tǒng)有一定局限性。比如煙盒包裝檢測(cè)系統(tǒng)，需要檢測(cè)煙盒的六個(gè)面，如采用四相機(jī)系統(tǒng)，則需要兩組相機(jī)系統(tǒng)，兩臺(tái)電腦，增加了成本。針對(duì)四相機(jī)系統(tǒng)只能從四個(gè)角度進(jìn)行圖像采集或只能檢測(cè)四個(gè)目標(biāo)的缺陷，本方案提出了可以從八個(gè)方向采集圖像或者可以同時(shí)檢測(cè)八個(gè)目標(biāo)的八相機(jī)系統(tǒng)。

　　常用的工業(yè)相機(jī)的接口類型通常有：USB、IEEE1394、千兆以太網(wǎng)（GigE）?，F(xiàn)有的 USB 接口類型包括 USB2.0 和 USB3.0，USB2.0 的帶寬為 40MB，傳輸距離 5m，主要特點(diǎn)：易用，成本低，無(wú)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，但穩(wěn)定性差；USB3.0 的帶寬 400MB，傳輸距離 3m，有標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，但成本很高。1394a/1394b 帶寬為 40MB/80MB，傳輸距離 4.5m，主要特點(diǎn)： CPU 占用低，適用于多相機(jī)場(chǎng)合，有標(biāo)準(zhǔn)的 DCAM 協(xié)議，但長(zhǎng)距離傳輸價(jià)格高。GigE 的帶寬為 100MB，傳輸距離 100m，主要特點(diǎn)：傳輸距離遠(yuǎn)，線纜價(jià)格低，但 CPU 占用稍高，對(duì)主機(jī)要求配置較高。從上分析可知，各接口的主要特點(diǎn)如下：USB接口相機(jī)主要存在穩(wěn)定性差，帶寬沒(méi)保證、 CPU占用率高和不適合長(zhǎng)距離傳輸?shù)娜毕荨?394帶寬較USB2.0寬，但長(zhǎng)距離傳輸價(jià)格高。在當(dāng)前計(jì)算機(jī)配置越來(lái)越高的環(huán)境下，主機(jī)的配置已不是GigE的局限，此外，GigE接口傳輸距離遠(yuǎn)，線纜價(jià)格低，非常適合長(zhǎng)距離多相機(jī)場(chǎng)合。綜合對(duì)比各接口類型的特點(diǎn)和本方案的實(shí)際需求情況，本方案采用GigE做為相機(jī)接口。

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