新一代數(shù)據(jù)接口,為機(jī)器視覺加速!

GigE、USB、1394、Cameralink這些數(shù)據(jù)接口已經(jīng)被廣大用戶熟知,隨著機(jī)器視覺行業(yè)的不斷發(fā)展,NBase-T、CoaXPress、Cameralink HS這些新型數(shù)據(jù)接口的出現(xiàn),正在為機(jī)器視覺行業(yè)提速。
NBASE-T? 技術(shù)是由NBASE-T聯(lián)盟引領(lǐng)的一種全新的網(wǎng)絡(luò)技術(shù),通過定義一種新的以太網(wǎng)信號方式,使得普通千兆網(wǎng)接口傳輸使用的雙絞線能夠在100米傳輸范圍內(nèi)傳輸速度突破1Gbps/s的限制;使用Cat5e和Cat6的布線可使帶寬達(dá)到2.5 Gbps和5 Gbps。
N Base-T的優(yōu)勢
? 完全兼容GigE Vision標(biāo)準(zhǔn)
? 更高的數(shù)據(jù)傳輸速率---可達(dá)2.5Gbps和5Gbps
? 傳輸距離可達(dá)100米
? 較低的成本---使用現(xiàn)有的CAT5e/CAT6網(wǎng)線搭配萬兆網(wǎng)卡即可達(dá)到高速穩(wěn)定的傳輸
? 降低系統(tǒng)復(fù)雜性
N Base-T?在機(jī)器視覺行業(yè)的應(yīng)用
目前N Base-T?技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用到機(jī)器視覺行業(yè),對應(yīng)的產(chǎn)品線也逐漸發(fā)布,TELEDYNE e2v線陣相機(jī)對于N Base-T?的應(yīng)用暫時處于領(lǐng)先位置,他的UNiiQA+系列和ELiiXA+系列提供了2K和4K黑白/彩色NBase-T接口的線陣相機(jī),得益于N Base-T?的高效傳輸,相機(jī)的行頻可以達(dá)到140KHz(黑白相機(jī)),50KHz(彩色相機(jī))。
在140KHz的行頻下,對于4K的分辨率相機(jī)來說,N Base-T接口每秒鐘傳輸數(shù)據(jù)量在547Mb,相當(dāng)于Cameralink接口的Full模式帶寬,和4.3倍的千兆網(wǎng)帶寬,同時它又保留了千兆網(wǎng)接口的較長傳輸距離和便捷性,又具備cameralink接口的帶寬;兩種數(shù)據(jù)接口的優(yōu)勢結(jié)合,相信很快會應(yīng)用的到其他種類的相機(jī)上。
Cameralink HS接口
提到Cameralink HS接口,不得不提一下HS link接口,HS-Link接口是由DALSA公司牽頭定義。設(shè)計之初,是因為其在液晶屏檢測行業(yè)的應(yīng)用需求的推動而出現(xiàn),因此對高端要求的滿足非常有代表性;他的信號協(xié)議與Cameralink兼容,也成為Cameralink HS。

? 更大的數(shù)據(jù)帶寬---單根線纜可達(dá)2100MB(15米)、3300(5米)
? 兼容Cameralink信號協(xié)議
? 傳輸距離比Cameralink接口更長,也可以通過轉(zhuǎn)光纖的方式來增加傳輸距離
由上表可以看出,Cameralink HS接口的帶寬和傳輸距離都要優(yōu)于Cameralink接口,線纜的材質(zhì)和接口轉(zhuǎn)換模塊決定了傳輸距離的長度,其中使用SFP+模塊可以轉(zhuǎn)到光纖傳輸,大大增加了傳輸距離。
TELEDYNE DALSA公司新推出的P6系列相機(jī),采用的就是Cameralink HS SFP+接口,直接將Cameralink HS轉(zhuǎn)SFP+轉(zhuǎn)換模塊集成到采集卡和相機(jī)內(nèi)部,減小了系統(tǒng)的復(fù)雜程度;單根線纜的帶寬可達(dá)到1200MB,兩根線纜的接入可以使8K的相機(jī)行頻達(dá)到300KHz(黑白),保持大帶寬的同時,傳輸距離可達(dá)300m。
CoaXPress數(shù)字接口是為了滿足高速傳輸而開發(fā)的,主要是給機(jī)器視覺應(yīng)用量身打造。同時這個接口也適用于其他領(lǐng)域的高速傳輸和和圖像應(yīng)用。CoaXPress是一個點(diǎn)對點(diǎn)的可擴(kuò)展接口,設(shè)備和主機(jī)端的物理媒介是75歐同軸電纜。一個接口包含一個主連接和若干個可選的擴(kuò)展連接,這些連接共同構(gòu)成了一個Link。每個連接和一個同軸線纜相對應(yīng)。CoaXPress設(shè)備可以使用一個以上的同軸線纜,這樣可以提高最大傳輸速率,協(xié)議沒有限定線纜的個數(shù)。

CoaXPress接口目前規(guī)定的5個傳輸?shù)燃墸鄼C(jī)和采集卡必須在同一個傳輸?shù)燃壣喜拍鼙WC穩(wěn)定通訊和數(shù)據(jù)傳輸,且不能向下兼容。
設(shè)備和主機(jī)間線纜的最大長度依賴于速率和線纜類型。因此CoaXPress認(rèn)證的線纜長度清晰的標(biāo)注了所支持的最大傳輸速度。帶寬在6.25Gbps時,對于薄的或非常靈活的線纜,最大傳輸距離25m左右,另一個極端,在1.25Gbps時厚的線纜可以傳輸超過200m。經(jīng)過測試帶寬在6.25Gbps時最穩(wěn)定的傳輸距離在40m。
SFP+是將電信號轉(zhuǎn)換為光信號的轉(zhuǎn)換模塊,是一種可熱插拔的獨(dú)立于通訊協(xié)議的光學(xué)收發(fā)器;對于機(jī)器視覺行業(yè),準(zhǔn)確的說SFP+接口不是直接的數(shù)據(jù)傳輸接口,而是基于GigE或者Cameralink HS等接口。