相机接口介绍
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。