機器視覺在智能工廠領(lǐng)域中十分重要,從工業(yè)視覺到計算機視覺,從虛擬現(xiàn)實到物體自動識別,機器視覺都占據(jù)著重要位置。本文將圍繞機器視覺,介紹其中4種常見的接口,并進行講解和分析。
一、專用型接口
此類接口適用于需要極高速或超高分辨率應用。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,而且會增加系統(tǒng)復雜性。
在應用中通常使用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圖像數(shù)據(jù)并組合成可用圖像的適配卡。專用型機器視覺接口還要使用專用線纜,增加了與外圍設備集成的難度。
二、CoaXPress (CXP)
CoaXpress接口發(fā)布于 2008 年,用于支持高速成像應用。CoaXPress 是一種非對稱的高速點對點串行通信數(shù)字接口標準,傳輸速度高達6.25Gbps,傳輸距離超過100m。這種CoaXPress接口的工業(yè)機器人攝像頭具有數(shù)據(jù)傳輸量大、傳輸距離長、價格低廉、易集成、支持熱插拔的特點。
一條CXP電纜最大能提供13W的功率,要求“設備”和“主機”同時支持GenICam攝像頭編程接口。盡管單通道同軸電纜的價格實惠,但如果要設置多通道電纜總成和圖像采集卡,成本將增加。
三、Cameralink
由AIA協(xié)會推出的數(shù)字圖像信號通訊接口協(xié)議,是一種串行通訊協(xié)議。采用LVDS接口標準,具有速度快、抗干擾能力強、功耗低。從Channel link技術(shù)上發(fā)展而來的,在Channel link技術(shù)基礎(chǔ)上增加了一些傳輸控制信號,并定義了一些相關(guān)傳輸標準。協(xié)議采用MDR-26針連接器。
這種Camerlink接口的工業(yè)機器人攝像頭具有高速率,帶寬可達6400Mbps、抗干擾能力強、功耗低的特點。
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)標準以便供電。Cameralink缺少糾錯或重發(fā)功能,需要進行昂貴且繁雜的電纜設置,以便提高信號完整性,力圖避免圖像丟失。
四、USB和以太網(wǎng)接口

高柔性拖鏈級USB3.0線纜組件,A型公頭/至帶機器視覺翼形螺絲的Micro-B型公頭
此類接口使機器視覺攝像頭可以通過廣泛可用的 USB和以太網(wǎng)標準連入主機系統(tǒng)。

對多數(shù)機器視覺應用而言,USB 3.1和千兆以太網(wǎng)消費型接口具備便捷、快速和價格合理的組合優(yōu)勢。此外,消費型接口支持廣泛可用的硬件和外圍設備執(zhí)行機器視覺功能。大多數(shù) PC、筆記本和嵌入式系統(tǒng)均至少包含一個千兆以太網(wǎng)或USB 3.1端口。