CCD检测知识2：数码相机的接口

CCD检测知识2：数码相机的接口

由于传输噪声，失真或其他信号降级不影响正在传输的信息，因此在过去十年中，数码相机已变得越来越流行。由于输出信号是数字信号，因此在传输过程中几乎没有信息丢失。随着越来越多的用户转向数码相机，成像技术也得到了发展，以包括大量的数字接口。在接下来的十年中，成像环境将有很大的不同，但是当今最常用的接口是捕获板，FireWire，CameraLink®，GigE和USB（表3）。

与选择相机的许多标准一样，没有单一的最佳选择界面，而是必须为手边的应用选择最合适的设备。异步或确定性传输允许接收数据传输，从而保证信号完整性，并由于双向通信而在定时上进行传递。在同步传输中，会发生计划的数据包传输（例如，每125μs），从而保证了定时，但允许以高传输速率丢弃数据包。

捕获板

CCD检测图像处理通常涉及计算机的使用。捕获板允许用户将模拟摄像机信号输出到计算机中进行分析；或模拟信号（NTSC，YC，PAL，CCIR），捕获板包含一个模数转换器（ADC），以将信号数字化以进行图像处理。其他可以实时查看信号。然后，用户可以捕获图像并将其保存以备将来操作和打印。捕获板随附基本的捕获软件，允许用户保存，打开和查看图像。捕获板一词也指从数字相机接口获取和解释数据所必需的PCI卡，但并不基于标准的计算机连接器。

火线（IEEE 1394 / IIDC DCAM标准）

由于FireWire端口在计算机上的广泛可用性，FireWire（又名IEEE 1394）是一种流行的串行等时摄像机接口。尽管Firewire.a是传输速率较慢的接口之一，但FireWire.a和FireWire.b都允许连接多个摄像机，并通过FireWire电缆提供电源。不建议热插拔/热插拔，因为连接器的设计可能会导致电源引脚与信号引脚短路，从而可能损坏端口或设备。

CameraLink®

CameraLink®是专门为机器视觉应用而开发的高速串行接口标准，尤其是那些涉及CCD检测自动检查和过程控制的应用。甲相机草丁采集卡所需的使用，以及功率必须分别向照相机提供。需要专用电缆，因为除了低压差分对LVDP信号线之外，还提供了单独的异步串行通信通道以保留用于数据传输的全部带宽。单电缆基本配置允许255 MB / s的视频传输速度。双路输出（完整配置）允许使用单独的摄像机参数发送/接收线，以在极端高速应用中释放更多的数据传输空间（680 MB / s）。

CameraLink®HS（高速）是CameraLink®接口的扩展，通过使用更多的电缆，可以提供更高的速度（在15m处高达2100MB / s）。此外，CameraLink®HS集成了对最长约300m的光缆的支持。

GigE（GigE视觉标准）

GigE基于千兆位以太网互联网协议，并使用标准的Cat-5和Cat-6电缆连接高速相机接口。可以将标准的以太网硬件（例如交换机，集线器和中继器）用于多台摄像机，尽管每当使用非对等（摄像机到卡的直接连接）连接时都必须考虑总带宽。在GigE Vision中，相机控制寄存器基于EMVA GenICam标准。在某些摄像机上是可选的，链路聚合（LAG，IEEE 802.3ad）并行使用多个以太网端口以提高数据传输速率，并通过多播来分配处理器负载。在某些摄像机的支持下，网络精确时间协议（PTP）可用于同步连接在同一网络上的多个摄像机的时钟，从而在其关联的曝光之间建立固定的延迟关系。设备是可热交换的。

USB（通用串行总线）

USB 2.0由于在计算机中无处不在而非常流行。虽然速度不高，但是很方便。最大可达到的速度取决于USB外围组件的数量，因为总线的总传输速率固定为480Mb / s。电缆可在任何计算机商店中买到。在某些情况下，与笔记本电脑一样，可能有必要单独为相机供电。

USB 3.0具有USB 2.0的即插即用优势，同时允许更高的数据传输速率。

CoaXPress

CoaXPress是单电缆高带宽串行接口，在电缆长度最大为100m的情况下，其最高传输速率为6.25Gb / s。可以使用多条电缆，最高速度为25Gb / s。与PoE一样，同轴供电也是一个可用选项。需要CoaXPress图像采集卡。

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