機器視覺(jué)采用USB3.0接口標準的應用趨勢
1、其帶寬超過(guò)USB2.0、IEEE1394b和GigE
2、用一根線(xiàn)纜傳輸電力和數據
3、實(shí)施成本低于CameraLink
4、即插即用,且比GigE更易于設置
5、已作為USB3Vision標準被國際自動(dòng)成像協(xié)會(huì )(AIA)采用
有了USB3.0,設計人員就能擁有更高的帶寬:USB3.0支持5Gbps的高數據速率,是USB2.0(480Mbps)的10倍之多。經(jīng)過(guò)8b/10b編碼,USB3.0能為數據提供4Gbps的可用帶寬。USB3.0繼續支持USB2.0的批量和同步傳輸機制,從而能分別確保數據交付和帶寬。就同步傳輸而言,USB3.0得到顯著(zhù)增強:USB3.0的傳輸速度從USB2.0的24MBps提升到了384MBps,相當于USB2.0的16倍。需要實(shí)時(shí)數據的應用則能從該速度提升中受益匪淺。
有了更高的可用帶寬,USB3.0無(wú)需壓縮,就能傳輸高分辨率和高幀速率視頻內容,且不損失畫(huà)質(zhì)。因此,USB3.0既不會(huì )影響圖像質(zhì)量,又有助于促進(jìn)機器視覺(jué)攝像頭的進(jìn)一步小型化。在5Gbps數據速率情況下,USB3.0支持更多不同的幀大小和幀速率,從而成為一種支持眾多不同應用的更具通用性的技術(shù)。而USB3.0的帶寬明顯比與其成本相當的IEEE1394b和GigE高得多,幾乎可與成本是其3至4倍乃至更高的CameraLink的帶寬相媲美。
從機器視覺(jué)的質(zhì)量和消費者成本上來(lái)看,實(shí)施USB3.0機器視覺(jué)系統的整體系統成本遠遠低于實(shí)施GigE和IEEE1394b的成本,更低于CameraLink.隨著(zhù)USB3.0被消費者不斷推廣采用,成本還將持續降低。目前銷(xiāo)售的PC有九成已經(jīng)內置了USB3.0接口,消費者無(wú)需為之支付額外費用。USB3.0連接器和線(xiàn)纜等組件一應俱全。此外,USB3.0線(xiàn)纜能提供4.5W的功率,足以為機器視覺(jué)攝像頭供電,無(wú)需額外電源。
就3D成像等采用多攝像頭系統的應用而言,成本差異就更加明顯了。既然一個(gè)USB主機能支持多達255個(gè)設備,因此多個(gè)USB3.0攝像頭就能在一根總線(xiàn)上通過(guò)低成本和商用USB3.0集線(xiàn)器實(shí)現并行運行。而并不是所有其它標準都能提供這樣的靈活性,就CameraLink而言,則需要為每個(gè)攝像頭提供一個(gè)額外的抓幀器。
USB3.0具有后向兼容標準,兼容USB1.1和USB2.0標準,具傳統USB技術(shù)的易用性和即插即用功能。在機器視覺(jué)領(lǐng)域,USB3.0帶來(lái)了工業(yè)相機的又一次新變革。USB3.0工業(yè)相機能夠實(shí)時(shí)將拍到的圖像數據進(jìn)行傳輸,足以實(shí)現高速要求下的生產(chǎn)監測與質(zhì)量檢測等工業(yè)生產(chǎn)工序,更適合現在市場(chǎng)上對高速和高像素的嚴格要求。伴隨著(zhù)USB3.0接口不斷的推廣普及,USB工業(yè)相機將解決高帶寬傳輸實(shí)現高幀率、高分辨率、遠距離的實(shí)時(shí)進(jìn)行,將工業(yè)相機帶向更高端的階段。
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