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机器视觉中图像信号传输方式概述

Date:2014-03-21 Source:三姆森科技

机器视觉是一门综合性很强的学科,在具体工程应用中,整体性能的好坏由多方面因素决定,其中信号传输方式就是一项很重要的因素。本文以基于PC-BASE的图像采集方式来介绍目前常用图像传输方式。

 

一. 模拟(Analog)传输方式(如下图所示)

首先相机得到图像的数字信号,再通过模拟方式传输给采集卡,而采集卡再经过A/D转换得到离散的数字图象信息。RS-170(美国)与CCIR(欧洲)是目前模拟传输的两种串口标准。模拟传输目前存在两大问题,信号干扰大,传输速度受限。因此目前机器视觉信号传输正朝着数字化的传输方向发展。

二. 数字化传输方式(Digital)

1) 并行传输,RS422和RS6449(LVDS)

2) Camera Link 方式传输(专为机器视觉传输开发的标准)

3) Firewire(IEEE1394a和IEEE1394b)

4) USB1.1和USB2.0

5) Gig-E(Gigabit Ethernet)

以下对目前主要的机器视觉数字传输方式做一介绍:

其中Camera Link 方式传输目前正在成为行业标准。其主要优点有以下:

* 数字化传输,信号稳定
* 速度快,最大可达2.38Gb/S。
* 数据传输不占用PC的 CPU时间。
* 传输线缆最长可以10M,拥有工业级标准制作。

IEEE1394,其主要特点有以下:

* 接口很容易与PC连接
* 占用CPU时间较少
* 传输速度快,IEEE1394a理论速度为400MB/S,IEEE1394b理论速度为800MB/S
* 使用光纤传输,传输距离可以达到100M。普通方式只有4.5M。

USB传输方式:

* 标准4PIN连接
* 速度快,理论上可以达到480MB/S。
* 最大允许5M线长。
* 数据传输取决于CPU分配其的带宽,高速传输不推荐使用。

Gig-E(Gigabit Ethernet)传输方式:

* 速度快,理论速度可以达到1Gbps。
* 最大100M传输线
* 信号实时性差

从目前行业及市场需求发展看,高速度的数据传输正在成为主流,其硬件成本在不断下降,以至逼近模拟信号传输方式的价格,因此数字相机取代模拟相机成为不可扭转的趋势,另外Camera Link正在成为机器视觉行业标准。

 

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