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相机接口介绍

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豪哥的世界
2018.02.27 13:51 字数 1128

接口是什么

接口是通信的基础部件。
一般意义上的接口,含义是系统之间的连接部分。所以一般封闭系统的接口用于和其他系统进行通信。
接口是计算机技术中的概念,它是指不同的硬件接口,用于连接两个物理系统。举个例子,我可以用USB接口连接我们电脑和U盘,手机上可以连接耳机口听音乐,哪怕是人机交互中的汽车脚刹也可以认为是接口。

接口种类

在工业领域有很多类型的接口,最多的就是cable,用于相机和PC的连接。

接口由 插头,线缆,软件,国际标准组成。插头和线缆有着各种物理属性,插头需要和插座匹配。
数据通过线缆传送,那么接口就需要具备电子属性如电压,带宽等。

协议标准,总的来说是指,定义信息是如何组织起来促进通信,通过约定系统之间的协议,比如发送和接收什么信息,什么顺序来发送和接收等等,通过交互机制确保信息不重复,不遗漏的传递给对方。

从接口的接入种类看,又分为 即插即用和热拔插的不同。

即插即用,即自动配置,并且不需要安装驱动就可以使用。

热拔插,在电脑运行中随时拔插,仍然可用。

USB接口可以同时支持即插即用和热拔插。

不同的接口在线缆长度上面也有不同,长度取决于PC和相机的实际距离,同时考虑成本。

一般来说,接口氛围如下几种:

  • USB
  • gige
  • camera link
  • firewire

他们的区别如下:


接口分类.png
  • 红色表示不支持,绿色表示支持,黄色表示部分支持。

图中可以看出camera link支持带宽最大,达到850MB/s,而gige支持距离最长,可达100米。

如何选择接口

这里举个交通测速的例子。


交通测速.png

这里安装的视觉系统相机需要能够识别车牌和测定行驶的汽车速度。

这里就需要两个相机,一个彩色,一个黑白。黑白相机用于拍摄车牌区域的图片,这里车牌的背景往往是和牌号鲜明对比的。彩色相机用于整辆车的拍摄成像,可以拍到司机的清晰图像,那么应该如何选择接口呢。

要考虑以下方面

  • 线缆的长度
    多长合适呢?
    < 5m? 5-10m?>100m?
    这里PC和工控机会放在一个黑箱子里面,所以选取< 5m就可以了。

  • 分辨率
    需要什么样的分辨率呢?
    欧洲的车牌需要200万像素分辨率,而美国和中国的车牌需要500像素的分辨率。
    这里是中国的使用,所以选取500万像素。

  • 帧率
    什么样的帧率比较合适呢?
    30 fps在这里就够了。

  • 带宽
    500万像素 * 30fps = 150MB/s
    150MB/s的带宽就够了。

  • 属性
    即插即用还是热拔插?
    这里我们选择即插即用。

  • 实时性
    图像需要实时获取吗?
    很多时候汽车速度很快,因此需要快速获取图像,实时获取图像可以保证图像准确性。
    选择实时获取图像。

  • 成本
    选择合适的性能条件下的最低价。

这里的场景USB3.0接口相机可以满足。

USB3.0接口相机具备如下优点

  • 稳定可靠
  • 标准硬件接口
  • 易部署,支持即插即用和热拔插
  • 低功耗
  • CPU占用低,低延迟,实时性好
  • 价格低
  • 单根线,可供电,可传输

除了USB3.0接口,还有很多其他接口,同样的接口相机也有很多品牌可以选择,又有不同线缆和插头可以选择,所以在选择接口的时候,我们应该按照实际使用场景的需求来选择接口。

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