机器视觉常用接口介绍图（机器视觉常用接口介绍图解）

1.GigE Vision接口

千兆以太网（GigE）Vision接口于2006年被引进到工业机器视觉领域。它基于Internet协议(IP)标准，提供了用于通过千兆位以太网传输视频和相关控制数据的框架。大多数已安装GigE Vision的相机都基于最初1000BASE-T以太网实现方案，该方案可提供1Gbps的总带宽。如今，NBASET（支持2.5 Gbps或5.0 Gbps速度）和10GBASE-T（也称为10GigE），能够以高达10 Gbps的速度传输图像数据。

采用10GigE接口的特点：

GigE Vision兼容软件和硬件设备的广泛使用简化了网络。有助于提高机器视觉应用的可扩展性和灵活性。

该接口不需要使用Frame Grabber。大多数系统使用支持GigE/10GigE 的标准网络适配器卡。这些设备价格低廉，有助于降低系统成本。

可远距离工作。标准双绞铜线（Cat 6、Cat 6e、Cat 6a 和Cat 7）可用于10GigE 连接。 Cat 6 和Cat 6e 可支持长达55 米的电缆长度，Cat 6a 和Cat 7 可支持长达100 米的电缆长度。

支持精确时间协议（IEEE 1588）

2.小型可插式Plus (SFP+)接口

SFP+接口模块是由小型可插拔（SFP）模块演变而来，主要应用于电信和数据传输领域。 SFP 通常仅支持1 Gbps 速率。 SFP+规范于2006年发布，可支持10 Gbps速率。

基于GigE Vision协议的光纤物理层特点

基于10GBASE-SR标准的光模块可支持长距离（最远10公里）传输。长距离电缆适用于工业和室外环境。

作为光纤，其传输噪声极低，可在长距离内保持稳定，并且对大型工厂环境中的设备可能发出的外部噪声源（包括EMI和RFI）具有较高的抗扰度。

数据协议为GigEVision，因此数据包管理是基于这个完整的标准。

与固定接口（例如标准以太网连接器）相比，SFP+系统可以配备任何合适类型的收发器（参见上面的标准表）。

即使电缆很长，光纤的成本也很低。

基于10GigE的SFP+型号可以支持GigEVision协议支持的所有功能，包括多视频流、PTP、块数据等。

3.CoaXPress (CXP)接口

为了通过长电缆实现极高的数据速率，机器视觉的CXP 标准应运而生。 CXP标准于2008年首次公布。CXP 1.0于2011年初发布，CXP 2.0于2019年发布。

可以提供高吞吐量。对于机器视觉应用，CXP 提供最大的原始数据吞吐量。 4xCXP-12 连接将通过CXP-12 每通道提供高达50 Gbps 和12.5 Gbps 的速度。

可高效支持多台高速工业相机。 CXP 的高带宽和多通道架构非常适合涉及多个高速/高分辨率相机的应用。 4xCXP-12 图像采集卡最多可连接四个摄像头，以简单的点对点配置为每个摄像头提供12.5 Gbps 的专用带宽。

可简化多重加工工序。 CXP 2.0 标准引入了多目标功能，可以轻松地将数据从单个相机分发或复制到可能位于不同PC 上的多个图像采集卡。

支持长电缆（但不是GigE Vision 支持的那么长）。支持的同轴电缆长度范围从200 米（对于CXP-1）到大约30 米（对于CXP-12），具体取决于所使用的标准和带宽。通过使用较粗的同轴电缆或基于光纤的延长器可以进一步延长该电缆长度。

静态噪声低。

支持单线触发和供电。 Power over CXP 接口(PoCXP) 功能为每个通道提供24V 和13W 电源。 CXP 标准还包括一个低速上行链路通道，用于通过帧捕获器触发或控制设备。

极低的延迟和抖动。 CXP 触发操作的延迟通常小于5 微秒，抖动为几纳秒，具体取决于帧捕获器。

支持GenICam标准。这是CXP 标准的基石，对于数据管理和用于传输复杂数据的不同设备之间的兼容性非常重要。

CXP 电缆比Camera Link 电缆更具成本效益。虽然CXP 电缆通常比以太网电缆更昂贵，但它们的成本不到Camera Link（另一种基于图像采集卡的接口）所需电缆的一半。

4.Camera Link (CL)接口

Camera Link 于2000 年发布，是第一个完全为机器视觉应用构建的接口。特别适合线扫描相机接口。 Camera Link 是一种点对点并行数据接口（不像其他接口那样基于数据包），可以在一个或两个26 针连接器上进行配置。除了图像传输之外，四个信号对用于控制信号，从而能够以最小的延迟实现专用摄像机控制。相机到主机的连接可以使用支持2.04 Gbps 的单个连接器和单个电缆（称为Camera Link Base）进行配置。 CL Medium (4.08 Gbps)、CL Full (5.44 Gbps) 和CL Deca (6.8 Gbps (850 MB/s)) 可采用双电缆配置。

2012 年推出了新接口Camera Link HS，旨在提供Camera Link 接口的低抖动和低延迟特性，以及CoaXPress 标准支持的更高的多通道带宽和更长的电缆长度。 Camera Link HS 不向后兼容Camera Link。

Camera Link 接口的特点

无缝支持多种配置/速率。根据应用要求，可以提供不同的速率和组件（例如电缆）。

数字传输过程不会丢失数据，并且基于标准化信号。

提供各种类型和几何形状的连接器。连接器可以通过夹紧或螺钉固定，具体取决于应用和可用空间。非常适合恶劣的工业环境。

是最具“实时”特性的界面。与CXP 一样，Camera Link 具有用于摄像机控制/触发的专用点对点信令通道。此触发功能可实现极低的延迟（小于75 纳秒），并确保对摄像机进行近乎实时的确定性控制。

Camera Link 支持接口供电（PoCL）。当同时配备相机和图像采集卡时，相机无需外部电源。所有连接器类型和配置均支持PoCL 功能。

5.USB3 Vision（通用串行总线3）接口

USB3 Vision 已发展成为最流行的机器视觉接口之一，这主要归功于USB3 Vision 的简单性。

USB3 Vision接口特点

最新的USB3 Vision标准支持完整的即插即用功能。在绝大多数情况下，相机和PC 芯片组之间不存在兼容性问题。

由于带宽和可靠性的提高，USB3 Vision 迅速取代了Firewire 和USB 2.0 接口。 USB3 Vision 接口向后兼容USB 2.0，可轻松从本机USB 2 视觉系统升级。

只要速率和分辨率适中，USB3 Vision就可以高度兼容并在多相机设置中正常工作。

USB3Vision的基本设计基于GenICam，这有助于为程序员提供一致性以及与其他基于GenICam的接口更好的互操作性。

与GigE Vision等网络接口相比，具有较低的延迟和抖动，但无法实现Camera Link或CoaXPress的近实时性能。

图像尺寸可变：USB3 Vision通过预先向主机提供图像相关信息，可以发送不同尺寸的图像。

CPU负载低：通过使用零复制（直接内存访问，DMA），图像检索程序所需的CPU负载很低。

USB 3.0 为连接的设备提供4.5W 功率。这意味着许多基本相机无需额外电源即可运行。

其简单性可以降低系统成本，同时仍提供比标准1000BASE-T GigE Vision 快三倍的速度。

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